上海地區(qū)由于淺部地層軟弱,承載力較低,天然地基變形量大,因此荷重較大,對變形要求較嚴(yán)的建筑物,大量采用樁基礎(chǔ)(摩擦樁)。新中國成立前建造的5層以上的房屋,大多采用木樁,長度從幾米到幾十米不等。國際飯店下的洋松樁長達(dá)39.8米。有些建筑物基礎(chǔ)下采用組合樁,通常的做法是地下水位以下打入木樁,頂部接一段混凝土灌注樁,如衡山賓館、電管局大樓、長江公寓、閘北電廠A站等均采用這種組樁。也有一些房屋基礎(chǔ)下采用單打沉管灌注樁。新中國建立后木材供應(yīng)緊張,50年代曾大量采用單打沉管灌注樁,由于施工期間連續(xù)沉樁產(chǎn)生的擠土作用,使未達(dá)到強(qiáng)度要求的鄰近樁受擠壓后產(chǎn)生樁身移位、折斷?;蛞蚴┕す芾聿簧?,樁身產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象。因此,這種樁型到70年代時(shí)基本廢棄不用。
在較長一段時(shí)間內(nèi),上海地區(qū)的樁基礎(chǔ),以鋼筋混凝土預(yù)制樁占主導(dǎo)地位。預(yù)制樁成本較低,質(zhì)量控制較為可靠,施工周期較短,在各種不同的樁型中占有很大優(yōu)勢,至80~90年代,仍是廣泛應(yīng)用的樁型。由于高層建筑、大型廠房、高爐、大橋等的建造,對樁基的承載能力和地基的變形提出了更高要求,于是很多工程引進(jìn)了鋼管樁,預(yù)應(yīng)力混凝土樁也普遍使用。市區(qū)密集建筑群中打樁產(chǎn)生的一系列問題,又使鉆孔灌注樁得到重視。1985年,三航局預(yù)制廠從日本引進(jìn)了高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁)生產(chǎn)流水線以后,第20冶金工業(yè)公司預(yù)制廠又自行設(shè)計(jì)了同類型的生產(chǎn)流水線,這種樁能部分取代鋼管樁,已在上海大劇院等工程中得到應(yīng)用,并供應(yīng)香港、澳門地區(qū)。在樁基持力層選擇方面,80年代以前,由于錘擊能量的限制,大多以暗綠色粘性土層作為理想的樁基持力層。80年代后,柴油打樁錘的廣泛使用,給樁基持力層的選擇,提供了更大的余地,以⑦號粉砂土、⑨號砂性土作為樁基持力層的工程已有不少。
一、鋼筋混凝土預(yù)制樁
從50年代開始到1977年以前,鋼筋混凝土預(yù)制樁是樁基的一種主要形式。50~60年代,除上海重型機(jī)器廠的萬噸水壓機(jī)和鑄鋼車間曾用過43米的長樁外,樁長多數(shù)在24~26米之間,以暗綠色粘性土作為持力層,設(shè)計(jì)單樁承載力為600~800千牛(60~80噸)。70年代后期開始,上海各類高層建筑不斷興建,預(yù)制樁也有了很大發(fā)展。l980年起,鋼筋混凝土長樁長達(dá)45米,開始用于上海賓館,后在電信大樓、華亭賓館工程相繼采用,利用⑦號粉土或粉砂作為樁基持力層,提高單樁承載力,減少建筑物沉降,取得顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益,使上海樁基礎(chǔ)發(fā)展到一個(gè)新的水平。在暗綠色粘性土層或第一砂層缺失或很薄,或下臥層較軟弱的區(qū)域,建造30層以上的高層建筑,為控制沉降量,也有采用更長樁的,如華東工業(yè)院設(shè)計(jì)的虹橋賓館和陸家宅滬辦大樓(聯(lián)合大廈),樁長均達(dá)60米。90年代以來,超過100米的超高層的勘探,深度都要達(dá)到第⑨層粉細(xì)砂(上海的第2砂層)以內(nèi)一定深度,是研究第2砂層作為樁基持力層可能性的依據(jù)。
上海地區(qū)采用的預(yù)制方樁,截面邊長為20~50厘米,也有少數(shù)采用邊長60厘米的,長度為5~60米,在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)制,運(yùn)輸、堆放均較方便,由于樁身質(zhì)量容易得到保證,承載力較高,耐久性較好,現(xiàn)有的沉樁機(jī)械型號齊全,施工便利,工期短,費(fèi)用較其他樁型便宜,尤其是多年實(shí)踐積累了較為成熟的經(jīng)驗(yàn),到1995年,預(yù)制樁仍在上海地區(qū)得到廣泛使用。
預(yù)制樁的制作技術(shù),多年來有很大改進(jìn),初期木材和勞動力消耗多,1956年,首先在江南造船廠1號萬噸級船臺工程中,改用重疊法密肋形澆筑,壓縮了制樁場地,節(jié)約了木模、人工,提高了制樁速度,這項(xiàng)制樁技術(shù),以后在全國推廣,成效顯著。
預(yù)制樁可以分節(jié)制造,分節(jié)施工,接樁原來采用鋼樁帽電焊辦法。1972年,經(jīng)有關(guān)設(shè)計(jì)、施工單位合作研制,采用硫磺膠泥錨接法獲得成功。經(jīng)多年工程實(shí)踐,該項(xiàng)工藝在嚴(yán)格保證操作質(zhì)量前提下,能夠安全地承受錘擊施工應(yīng)力,從1975年開始,用于多節(jié)預(yù)制樁工程,比焊接費(fèi)用可節(jié)約70%左右。80年代后期起,由于對樁基承載力的要求有所提高,加之硫磺膠泥的質(zhì)量控制等因素,這種接頭已很少采用?!?BR> 在打樁設(shè)備方面,新中國建立前,樁基施工設(shè)備十分落后,全市僅有2臺重7噸的蒸汽錘,大部分是蒸汽或電動落錘,甚至還有用原始的石硪或鑄鐵落錘,采用人工提升脫鉤打樁。1958年起,樁基任務(wù)增加,于是加工制造了一批蒸汽打樁機(jī)械,錘重為10噸。在1977年以前,基本上都是靠蒸汽錘打樁。1978年寶鋼工程開工后,引進(jìn)了3~7.2噸的柴油錘和履帶式樁機(jī)。以后發(fā)展到引進(jìn)日本的8噸錘和聯(lián)邦德國可調(diào)節(jié)沖擊能量的D60、D62等更為先進(jìn)的柴油錘。上海工程機(jī)械廠在引進(jìn)德國技術(shù)的基礎(chǔ)上,已能生產(chǎn)D型系列的柴油錘。80年代開始,蒸汽錘已被淘汰,柴油錘普遍使用。進(jìn)入90年代,上海第三航務(wù)工程局又引進(jìn)了英國的高能量液壓錘(ZHA-30型),已在金茂大廈工程中應(yīng)用。
在港區(qū)改造中,1965年率先采用壓樁施工,設(shè)備能力為150噸和80噸兩種,到90年代,已經(jīng)發(fā)展到300噸到500噸。1972年開始,將壓樁使用于樁長約20米的許多工業(yè)和民用建筑工程,1986年上??辈煸涸诮鹕剿鄰S施工的71米長靜壓樁達(dá)到1000~1200噸。近年來500噸的壓樁機(jī)可以壓入樁長達(dá)38米,進(jìn)入⑦號粉性土,應(yīng)用在上海龍華鑫隆花園2幢24層的住宅樓。壓樁施工具有無噪音、無振動、對周圍環(huán)境影響較小等優(yōu)點(diǎn),但受到設(shè)備能力的限制,存在不能穿透較厚的砂土或粉土層的局限性。
二、鉆孔灌注樁
60年代初,上海已采用鉆孔灌注樁,建造了一些市區(qū)、近郊的橋梁,當(dāng)時(shí)采用人工推磨并出土的大鍋錐,逐步由泥漿護(hù)壁發(fā)展到清水護(hù)壁(利用孔內(nèi)粘土自然造漿),以保持孔內(nèi)水位,防止?jié)撐g和塌孔。1965年,上鋼三廠3號轉(zhuǎn)爐改建工程曾做過鉆孔灌注樁試驗(yàn),但與預(yù)制打入樁對比,因承載力偏低而放棄使用。
1975年開始建造的公交公司電車修配廠,又一次進(jìn)行了鉆孔灌注樁的試驗(yàn),采用潛水電鉆成孔,樁的設(shè)計(jì)直徑為600毫米,入土深度25.8米,試樁極限承載力980~1078千牛,此值明顯偏低,原因是沒有做好清孔措施,樁底淤土沉積達(dá)0.8~1.0米。
1981年,色織四廠綜合樓改造,考慮打樁對鄰近建筑物的危害,決定選用鉆孔灌注樁方案,2根試樁(直徑800毫米,深32米)承載力為1960~2136千牛,極限側(cè)摩阻力和端承力與電車修配廠試樁結(jié)果相似。1983年,上?;A(chǔ)公司從聯(lián)邦德國引進(jìn)一臺NVC120/2型成樁機(jī),可施工900毫米的貝諾托(Benoto)樁,以后在上海雁蕩公寓、混凝土二分廠及中山北路立交橋作過9根試驗(yàn)樁,靜載試驗(yàn)做得比較完整的有6根。以后基礎(chǔ)公司采取了向樁底周圍壓漿等措施,取得較好效果,但因成孔機(jī)械需要進(jìn)口,成孔后尚需采取附加措施,降低了貝諾托樁的使用價(jià)值。
1983年,上海市機(jī)械化施工公司與中船勘察院聯(lián)合進(jìn)行凹凸形鉆孔灌注樁的研究試驗(yàn),獲得了成功。這種樁的施工工藝特點(diǎn),為孔壁呈明顯的凹凸形,采用二次清孔措施,減少了孔底沉淤,在澆搗水下混凝土?xí)r,用首罐混凝土量集中在大漏斗中,以沖擊清除部分孔底殘余沉淤等多項(xiàng)措施,使樁的垂直極限承載力得到提高。
隨著市區(qū)建設(shè)和改造的步伐加快,在建筑物密集地區(qū)打樁施工對周圍環(huán)境的影響和危害日益嚴(yán)重,鉆孔灌注樁則無擠土、無振動、無噪聲,成為取代打入樁的重要樁型,應(yīng)用日益廣泛。90年代以來,房屋建筑的鉆孔灌注樁直徑從600毫米、800毫米擴(kuò)大為1000毫米、1200毫米甚至更大。橋梁地基早在70年代就采用1~1.5米大直徑鉆孔灌注樁,如松浦大橋引橋,樁的直徑為1.5米,長度50米達(dá)到上海的第2砂層(⑨號土)。1988年,中國建筑西南勘察院承擔(dān)了上海恒豐大樓的鉆孔灌注樁施工任務(wù),該大樓為2幢毗鄰的33層蝶形公寓,鉆孔灌注樁樁徑850毫米、樁長75米,為當(dāng)時(shí)上海市內(nèi)樁身最長的鉆孔灌注樁工程。90年代初,海侖賓館、新世界商場、京城大廈等工程,鉆孔灌注樁均達(dá)地面下73米,海侖賓館建成后,沉降量不超過5厘米。
三、鋼管樁和H型鋼樁
鋼管樁具有強(qiáng)度高、擠土量小、裁接方便,貫入性能好等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是價(jià)格較貴,消耗大量鋼材。因此,只能在軟土分布深度大的重大工程項(xiàng)目中應(yīng)用。
70年代中期,鋼管樁開始在石化總廠碼頭使用。70年代末,寶鋼開始建設(shè),外徑609.6毫米的鋼管樁被大量使用,寶鋼一、二期工程共約打入6萬余根,30余萬米,計(jì)39萬噸各種規(guī)格的鋼管樁。通過寶鋼工程的大量使用,鋼管樁的優(yōu)越性得到了肯定。以后,上海的寶鋼電廠、石洞口電廠、華能上海石洞口第二電廠、外高橋電廠等大型電廠,南浦大橋、楊浦大橋和徐浦大橋,以及許多高層建筑都采用了鋼管樁,88層的金茂大廈采用直徑912毫米的鋼管樁,打入深度達(dá)83米,可稱“上海之最”。
上海從事巖土工程的工程技術(shù)人員,在鋼管樁的應(yīng)用方面做出了許多貢獻(xiàn),寶鋼設(shè)計(jì)院和寶鋼顧問委員會的專家,曾對鋼管樁做過廣泛的研究、試驗(yàn)和理論分析,對于鋼管樁的承載能力、土芯閉塞效應(yīng)、負(fù)摩阻力和樁頂位移等方面,結(jié)合上海的地質(zhì)條件,提出了切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方法。華東電力院為在大型電廠中應(yīng)用鋼管樁,曾做過大量的試驗(yàn)研究和分析,特別是在北侖港電廠做過2根直徑609.6毫米×11毫米、長45米的閉口鋼管樁的堆載負(fù)摩擦試驗(yàn),采用瑞士生產(chǎn)滑動測微計(jì)測量樁身應(yīng)變,獲得了樁身負(fù)摩擦力的實(shí)測數(shù)據(jù),為堆煤場地基處理節(jié)約了大量工程費(fèi)用。1989年,在外高橋電廠進(jìn)行了規(guī)模很大的試樁,樁身上貼了電阻應(yīng)變片,區(qū)分樁側(cè)摩阻和樁端阻力,在此基礎(chǔ)上確定了樁基持力層位置和單樁承載力,修正了可行性研究時(shí)確定的樁基設(shè)計(jì)參數(shù),僅樁基一項(xiàng),節(jié)約8000萬元。
H型鋼樁在國外應(yīng)用甚廣,與鋼管樁相比,沉樁阻力小,擠土量也小,穿透能力強(qiáng),由于一次軋制成型,成本較低,運(yùn)輸、儲存均較方便,缺點(diǎn)是相同材料用量下斷面尺寸較小,側(cè)壁摩阻力較鋼管樁為小,樁入土較深時(shí)沉樁易發(fā)生屈折。
80年代,上海引進(jìn)了盧森堡的H型鋼,曾由上?;A(chǔ)公司特種基礎(chǔ)研究所和上??辈煸汉献?,在虹橋開發(fā)區(qū)的蓮花大廈做過試樁。1988年,又由三航局科研所在太陽廣場兩幢30層大廈中進(jìn)行了試驗(yàn),成功地作為大廈樁基礎(chǔ)使用。
在較長一段時(shí)間內(nèi),上海地區(qū)的樁基礎(chǔ),以鋼筋混凝土預(yù)制樁占主導(dǎo)地位。預(yù)制樁成本較低,質(zhì)量控制較為可靠,施工周期較短,在各種不同的樁型中占有很大優(yōu)勢,至80~90年代,仍是廣泛應(yīng)用的樁型。由于高層建筑、大型廠房、高爐、大橋等的建造,對樁基的承載能力和地基的變形提出了更高要求,于是很多工程引進(jìn)了鋼管樁,預(yù)應(yīng)力混凝土樁也普遍使用。市區(qū)密集建筑群中打樁產(chǎn)生的一系列問題,又使鉆孔灌注樁得到重視。1985年,三航局預(yù)制廠從日本引進(jìn)了高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁)生產(chǎn)流水線以后,第20冶金工業(yè)公司預(yù)制廠又自行設(shè)計(jì)了同類型的生產(chǎn)流水線,這種樁能部分取代鋼管樁,已在上海大劇院等工程中得到應(yīng)用,并供應(yīng)香港、澳門地區(qū)。在樁基持力層選擇方面,80年代以前,由于錘擊能量的限制,大多以暗綠色粘性土層作為理想的樁基持力層。80年代后,柴油打樁錘的廣泛使用,給樁基持力層的選擇,提供了更大的余地,以⑦號粉砂土、⑨號砂性土作為樁基持力層的工程已有不少。
一、鋼筋混凝土預(yù)制樁
從50年代開始到1977年以前,鋼筋混凝土預(yù)制樁是樁基的一種主要形式。50~60年代,除上海重型機(jī)器廠的萬噸水壓機(jī)和鑄鋼車間曾用過43米的長樁外,樁長多數(shù)在24~26米之間,以暗綠色粘性土作為持力層,設(shè)計(jì)單樁承載力為600~800千牛(60~80噸)。70年代后期開始,上海各類高層建筑不斷興建,預(yù)制樁也有了很大發(fā)展。l980年起,鋼筋混凝土長樁長達(dá)45米,開始用于上海賓館,后在電信大樓、華亭賓館工程相繼采用,利用⑦號粉土或粉砂作為樁基持力層,提高單樁承載力,減少建筑物沉降,取得顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益,使上海樁基礎(chǔ)發(fā)展到一個(gè)新的水平。在暗綠色粘性土層或第一砂層缺失或很薄,或下臥層較軟弱的區(qū)域,建造30層以上的高層建筑,為控制沉降量,也有采用更長樁的,如華東工業(yè)院設(shè)計(jì)的虹橋賓館和陸家宅滬辦大樓(聯(lián)合大廈),樁長均達(dá)60米。90年代以來,超過100米的超高層的勘探,深度都要達(dá)到第⑨層粉細(xì)砂(上海的第2砂層)以內(nèi)一定深度,是研究第2砂層作為樁基持力層可能性的依據(jù)。
上海地區(qū)采用的預(yù)制方樁,截面邊長為20~50厘米,也有少數(shù)采用邊長60厘米的,長度為5~60米,在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)制,運(yùn)輸、堆放均較方便,由于樁身質(zhì)量容易得到保證,承載力較高,耐久性較好,現(xiàn)有的沉樁機(jī)械型號齊全,施工便利,工期短,費(fèi)用較其他樁型便宜,尤其是多年實(shí)踐積累了較為成熟的經(jīng)驗(yàn),到1995年,預(yù)制樁仍在上海地區(qū)得到廣泛使用。
預(yù)制樁的制作技術(shù),多年來有很大改進(jìn),初期木材和勞動力消耗多,1956年,首先在江南造船廠1號萬噸級船臺工程中,改用重疊法密肋形澆筑,壓縮了制樁場地,節(jié)約了木模、人工,提高了制樁速度,這項(xiàng)制樁技術(shù),以后在全國推廣,成效顯著。
預(yù)制樁可以分節(jié)制造,分節(jié)施工,接樁原來采用鋼樁帽電焊辦法。1972年,經(jīng)有關(guān)設(shè)計(jì)、施工單位合作研制,采用硫磺膠泥錨接法獲得成功。經(jīng)多年工程實(shí)踐,該項(xiàng)工藝在嚴(yán)格保證操作質(zhì)量前提下,能夠安全地承受錘擊施工應(yīng)力,從1975年開始,用于多節(jié)預(yù)制樁工程,比焊接費(fèi)用可節(jié)約70%左右。80年代后期起,由于對樁基承載力的要求有所提高,加之硫磺膠泥的質(zhì)量控制等因素,這種接頭已很少采用?!?BR> 在打樁設(shè)備方面,新中國建立前,樁基施工設(shè)備十分落后,全市僅有2臺重7噸的蒸汽錘,大部分是蒸汽或電動落錘,甚至還有用原始的石硪或鑄鐵落錘,采用人工提升脫鉤打樁。1958年起,樁基任務(wù)增加,于是加工制造了一批蒸汽打樁機(jī)械,錘重為10噸。在1977年以前,基本上都是靠蒸汽錘打樁。1978年寶鋼工程開工后,引進(jìn)了3~7.2噸的柴油錘和履帶式樁機(jī)。以后發(fā)展到引進(jìn)日本的8噸錘和聯(lián)邦德國可調(diào)節(jié)沖擊能量的D60、D62等更為先進(jìn)的柴油錘。上海工程機(jī)械廠在引進(jìn)德國技術(shù)的基礎(chǔ)上,已能生產(chǎn)D型系列的柴油錘。80年代開始,蒸汽錘已被淘汰,柴油錘普遍使用。進(jìn)入90年代,上海第三航務(wù)工程局又引進(jìn)了英國的高能量液壓錘(ZHA-30型),已在金茂大廈工程中應(yīng)用。
在港區(qū)改造中,1965年率先采用壓樁施工,設(shè)備能力為150噸和80噸兩種,到90年代,已經(jīng)發(fā)展到300噸到500噸。1972年開始,將壓樁使用于樁長約20米的許多工業(yè)和民用建筑工程,1986年上??辈煸涸诮鹕剿鄰S施工的71米長靜壓樁達(dá)到1000~1200噸。近年來500噸的壓樁機(jī)可以壓入樁長達(dá)38米,進(jìn)入⑦號粉性土,應(yīng)用在上海龍華鑫隆花園2幢24層的住宅樓。壓樁施工具有無噪音、無振動、對周圍環(huán)境影響較小等優(yōu)點(diǎn),但受到設(shè)備能力的限制,存在不能穿透較厚的砂土或粉土層的局限性。
二、鉆孔灌注樁
60年代初,上海已采用鉆孔灌注樁,建造了一些市區(qū)、近郊的橋梁,當(dāng)時(shí)采用人工推磨并出土的大鍋錐,逐步由泥漿護(hù)壁發(fā)展到清水護(hù)壁(利用孔內(nèi)粘土自然造漿),以保持孔內(nèi)水位,防止?jié)撐g和塌孔。1965年,上鋼三廠3號轉(zhuǎn)爐改建工程曾做過鉆孔灌注樁試驗(yàn),但與預(yù)制打入樁對比,因承載力偏低而放棄使用。
1975年開始建造的公交公司電車修配廠,又一次進(jìn)行了鉆孔灌注樁的試驗(yàn),采用潛水電鉆成孔,樁的設(shè)計(jì)直徑為600毫米,入土深度25.8米,試樁極限承載力980~1078千牛,此值明顯偏低,原因是沒有做好清孔措施,樁底淤土沉積達(dá)0.8~1.0米。
1981年,色織四廠綜合樓改造,考慮打樁對鄰近建筑物的危害,決定選用鉆孔灌注樁方案,2根試樁(直徑800毫米,深32米)承載力為1960~2136千牛,極限側(cè)摩阻力和端承力與電車修配廠試樁結(jié)果相似。1983年,上?;A(chǔ)公司從聯(lián)邦德國引進(jìn)一臺NVC120/2型成樁機(jī),可施工900毫米的貝諾托(Benoto)樁,以后在上海雁蕩公寓、混凝土二分廠及中山北路立交橋作過9根試驗(yàn)樁,靜載試驗(yàn)做得比較完整的有6根。以后基礎(chǔ)公司采取了向樁底周圍壓漿等措施,取得較好效果,但因成孔機(jī)械需要進(jìn)口,成孔后尚需采取附加措施,降低了貝諾托樁的使用價(jià)值。
1983年,上海市機(jī)械化施工公司與中船勘察院聯(lián)合進(jìn)行凹凸形鉆孔灌注樁的研究試驗(yàn),獲得了成功。這種樁的施工工藝特點(diǎn),為孔壁呈明顯的凹凸形,采用二次清孔措施,減少了孔底沉淤,在澆搗水下混凝土?xí)r,用首罐混凝土量集中在大漏斗中,以沖擊清除部分孔底殘余沉淤等多項(xiàng)措施,使樁的垂直極限承載力得到提高。
隨著市區(qū)建設(shè)和改造的步伐加快,在建筑物密集地區(qū)打樁施工對周圍環(huán)境的影響和危害日益嚴(yán)重,鉆孔灌注樁則無擠土、無振動、無噪聲,成為取代打入樁的重要樁型,應(yīng)用日益廣泛。90年代以來,房屋建筑的鉆孔灌注樁直徑從600毫米、800毫米擴(kuò)大為1000毫米、1200毫米甚至更大。橋梁地基早在70年代就采用1~1.5米大直徑鉆孔灌注樁,如松浦大橋引橋,樁的直徑為1.5米,長度50米達(dá)到上海的第2砂層(⑨號土)。1988年,中國建筑西南勘察院承擔(dān)了上海恒豐大樓的鉆孔灌注樁施工任務(wù),該大樓為2幢毗鄰的33層蝶形公寓,鉆孔灌注樁樁徑850毫米、樁長75米,為當(dāng)時(shí)上海市內(nèi)樁身最長的鉆孔灌注樁工程。90年代初,海侖賓館、新世界商場、京城大廈等工程,鉆孔灌注樁均達(dá)地面下73米,海侖賓館建成后,沉降量不超過5厘米。
三、鋼管樁和H型鋼樁
鋼管樁具有強(qiáng)度高、擠土量小、裁接方便,貫入性能好等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是價(jià)格較貴,消耗大量鋼材。因此,只能在軟土分布深度大的重大工程項(xiàng)目中應(yīng)用。
70年代中期,鋼管樁開始在石化總廠碼頭使用。70年代末,寶鋼開始建設(shè),外徑609.6毫米的鋼管樁被大量使用,寶鋼一、二期工程共約打入6萬余根,30余萬米,計(jì)39萬噸各種規(guī)格的鋼管樁。通過寶鋼工程的大量使用,鋼管樁的優(yōu)越性得到了肯定。以后,上海的寶鋼電廠、石洞口電廠、華能上海石洞口第二電廠、外高橋電廠等大型電廠,南浦大橋、楊浦大橋和徐浦大橋,以及許多高層建筑都采用了鋼管樁,88層的金茂大廈采用直徑912毫米的鋼管樁,打入深度達(dá)83米,可稱“上海之最”。
上海從事巖土工程的工程技術(shù)人員,在鋼管樁的應(yīng)用方面做出了許多貢獻(xiàn),寶鋼設(shè)計(jì)院和寶鋼顧問委員會的專家,曾對鋼管樁做過廣泛的研究、試驗(yàn)和理論分析,對于鋼管樁的承載能力、土芯閉塞效應(yīng)、負(fù)摩阻力和樁頂位移等方面,結(jié)合上海的地質(zhì)條件,提出了切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方法。華東電力院為在大型電廠中應(yīng)用鋼管樁,曾做過大量的試驗(yàn)研究和分析,特別是在北侖港電廠做過2根直徑609.6毫米×11毫米、長45米的閉口鋼管樁的堆載負(fù)摩擦試驗(yàn),采用瑞士生產(chǎn)滑動測微計(jì)測量樁身應(yīng)變,獲得了樁身負(fù)摩擦力的實(shí)測數(shù)據(jù),為堆煤場地基處理節(jié)約了大量工程費(fèi)用。1989年,在外高橋電廠進(jìn)行了規(guī)模很大的試樁,樁身上貼了電阻應(yīng)變片,區(qū)分樁側(cè)摩阻和樁端阻力,在此基礎(chǔ)上確定了樁基持力層位置和單樁承載力,修正了可行性研究時(shí)確定的樁基設(shè)計(jì)參數(shù),僅樁基一項(xiàng),節(jié)約8000萬元。
H型鋼樁在國外應(yīng)用甚廣,與鋼管樁相比,沉樁阻力小,擠土量也小,穿透能力強(qiáng),由于一次軋制成型,成本較低,運(yùn)輸、儲存均較方便,缺點(diǎn)是相同材料用量下斷面尺寸較小,側(cè)壁摩阻力較鋼管樁為小,樁入土較深時(shí)沉樁易發(fā)生屈折。
80年代,上海引進(jìn)了盧森堡的H型鋼,曾由上?;A(chǔ)公司特種基礎(chǔ)研究所和上??辈煸汉献?,在虹橋開發(fā)區(qū)的蓮花大廈做過試樁。1988年,又由三航局科研所在太陽廣場兩幢30層大廈中進(jìn)行了試驗(yàn),成功地作為大廈樁基礎(chǔ)使用。