天津滨海软土地区单层仓库地坪地基处理方案的应用

徐建春 蔡佩宏

【摘要】项目位于天津空港经济区，建筑场地大范围分布着软厚弱土层，建筑地面下有埋深2.7～5.6米的人工填土以及埋深1.10～8.80米以上淤泥质土，属于软土地基。仓库为单层仓库，建设方对地面荷载提出使用要求为50kN/㎡，此类欠固结土固结过程中产生很大的不均匀沉降会使建筑物地坪出现起鼓、塌陷、开裂等问题，难以达到设计要求。结合工程实例，与大家分享一下工业建筑地坪处理设计心得，其經验可供同类工程建设参考。

【关键词】淤泥质粉质粘土;预应力管桩;地坪桩;砂石褥垫层铺

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

1、工程概况

本项目天津空港经济区，仓库上部为单层轻钢结构，三跨74米，长160米，柱距10米，地坪使用载荷标准值为50kN/㎡。本项目在沿海地区，由于地基软土层工程力学性质差，地下淤泥及淤泥质粘土层厚度较大，厂房地坪下地基土处理不好，难起到控制沉降的作用。同时，本工程施工周期短，工期紧张。综合比较后，设计采用复合地基，地坪桩采用预应力混凝土空心管桩，直径500，壁厚65，呈正方形布置，桩长17米。

2、场地岩土工程性质评价

拟建场地勘察区域属海积冲积低平原地貌。场地内勘探孔深度35m，地基土按成因年代可分为5层，按力学性质可进一步划分为7个亚层，分别如下：①人工填土层（地层编号1）;②淤泥质粘土（地层编号6a）;③粉质粘土（地层编号6b）;④粉质粘土（地层编号8）;⑤粉砂（地层编号9a）;⑥粘土（地层编号9b）;⑦粉质粘土（地层编号10）。土层中淤泥质土层：厚度一般为1.10～8.80 m，呈灰色，流塑～软塑状态，有层理，含贝壳，属高压缩性土。

3、复合地基做法

该项目复合地基地坪桩采用预应力混凝土空心管桩，直径500，壁厚65，钢筋采用6根7.1pcb钢棒，桩间距2.5m，呈正方形布置，桩长17米，可以接桩处理。单桩竖向极限承载力标准值应通过试验确定，按现行行业标准《建筑桩基检测技术规范》执行。设计要求单桩抗压承载力特征值不小于600kN，复合地基承载力特征值fspk=100kPa。

PC管桩顶设置300厚碎石褥垫层，褥垫层边缘距边桩边缘应不小于300mm。砂石褥垫层铺设采用静力压实法，碎石分层回填压实到室内地坪灰土路基底，碎石最大粒径不宜大于30mm，不应采用卵石，碎石褥垫层的压实系数不得小于0.95，夯填度不得大于0.9。PC管桩的制作应符合国家现行标准《先张法预应力混凝土管桩》GB/T13476、《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888和《预应力混凝土空心方桩》JG197的规定及《预应力混凝土管桩》L10G409的要求。

4、锤击法沉桩

如果施工现场地基较软，应考虑进行处理，以保证就位桩基的平稳。桩头送入桩帽内后，桩体连同桩帽一起吊起。将桩尖对准桩位插入，第一节桩起吊就位插入地面时垂直度偏差不得大于0.5%，必要时宜拨出重插。应采用经纬仪测量桩体的垂直度，当桩身倾斜率大于1%时，应找出原因并设法纠正。当桩尖进入硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。应确保桩锤、桩垫和桩身在同一轴线上，宜重锤轻击;尽可能避免在接近设计深度或较硬土层中进行接桩。桩锤击施工结束标准：最后三阵锤（每阵十击）平均贯入度≤30mm;但不宜小于20mm/10击。本工程送桩深度不应大于2米。

5、基桩防腐处理

本工程中地勘报告提供的地下水腐蚀性评价如下：本场地浅层地下水对混凝土结构有弱腐蚀性（腐蚀介质SO42-），本场地地下水在长期浸水情况下，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性（腐蚀介质Cl-），在干湿交替的情况下，对钢筋混凝土结构中的钢筋有中腐蚀性（腐蚀介质Cl-）。地下水对钢结构有中等腐蚀性（腐蚀介质Cl-、SO42-）。由于场地地下水位较浅，土的腐蚀性可按水的腐蚀性采用。

本项目中度腐蚀环境，桩身钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm;桩尖采用闭口型，桩身混凝土需采用抗渗混凝土，不小于P10。桩身须采用抗硫酸盐硅酸盐水泥，并掺入矿物掺合料，按08J333第128页编号14施工;所有外加剂的抗蚀性应经过复核，确认能满足抗腐蚀性要求。

6、试桩和验收

PC管桩复合地基施工前，应先试桩，对桩进行单桩承载力试验和复合地基载荷试验，并宜在施工结束28d后进行，复合地基载荷试验承压面积必须与试桩承重的处理面积相等，保证实验的置换率与设计的置换率相等。试桩数量各不小于3点，如果达不到要求应通知设计单位调整基础和桩基布置后方可施工工程桩。

复合地基验收检验应采用复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验，承载力检验应在施工结束28d后进行，其桩身强度应满足试验荷载条件。复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验的桩数量不应小于总桩数的1%，且每个单体工程复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验的试验数量各不小于3点，另抽总桩数的10%进行低应变动力试验，以检测桩身完整性。复合地基的施工应遵循《建筑地基处理技术规范》及《复合地基技术规范》等国家规范相关内容的要求。

结语：

软土地区工业厂房地坪地基处理设计中，我们不但要兼顾安全、经济、合理、适用，尚应考虑到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源。通过该工程地坪处理设计，我们积累了一些设计经验，希望能为其他相似场地上同类工程的地坪地基处理方案提供借鉴。

参考文献：

[1]混凝土结构设计规范（GB50010-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社，2010

[2]混凝土结构设计原理[S].北京：中国建筑工业出版社

[3]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

[4]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

[5]《天津预应力管桩技术规程》（DB29-110-2010）

[6]《工业建筑防腐蚀设计标准》（GB/T50046-2018）

作者简介：

徐建春（1990-），男，内蒙古赤峰人，本科，工程师，注册建造师，研究方向：结构设计工作。