关键词：成本控制 单桩承载力确定 管桩注意事项 桩长控制 桩检
一、 前言
基础施工走在整个工程施工的最前列，基础设计的好坏直接决定工程质量和进度。一份好的基础施工图能节省甲方造价、方便工程队施工、减少发生工程事故的机会，从而加快工程进度，产生最大化的经济效益。基础约占工程总造价的30%，在复杂地质中的基础设计是最能考验一个结构工程师的炼金石。基础形式多样、学问高深。高层建筑中最常用的基础形式是桩基础，下面重点介绍桩基础在设计中要注意的问题。
二、 桩基础的成本控制
桩基础中最常用的有管桩和灌注桩。首先地质勘察报告会根据场地的情况建议我们选用合适的基础形式承受在合理的持力层。我们应通过模型的计算，确定竖向构件需要的承载力，再从地质报告提供的基础建议中选取最优值。桩数富余度不应太大，避免出现过多N根桩刚好差一点，N+1根桩才行的情况，这样桩的成本上去了。在设计中桩心距加大，承矩也会变大，导致承台配筋容易加大（在满足最小配筋率以上的配筋）。根据DBJ-15-31-2003《广东省建筑地基基础设计规范》不扩底钻（冲）孔桩及挖孔桩的桩心距在一般情况下取2.5倍桩径，比国家规范的3倍桩径要少。广东的项目可按2.5倍设计，节省承台的混凝土及钢筋，同时好布置基础，不容易出现因承台重叠难布置的情况。
三、 桩基础单桩承载力的确定
灌注桩的单桩受压承载力特征值应该由桩身的强度确定，并用入岩深度去保证，当入岩深度不能保证时，考虑用扩底的方法满足。抗拔承载力应以桩身裂缝控制，根据广东省DBJ 15-92-2013《高层建筑混凝土结构技术规程》在计算裂缝宽度时，钢筋保护层厚度大于30mm时取30mm，比国家规范的取值稍松。广东省的项目可按此保护层厚度计算，通过加密钢筋布置，桩的抗拔力往往能取得比较满意的值，以有效桩长保证这个值。灌注桩的质量较大，在考虑单桩抗拔力时应该考虑本身的自重。以1米桩径、桩长为20米的灌注桩为例，桩身自重为235.5KN，桩身裂缝控制提供的抗拔力约为1400KN，自重占桩身裂缝控制抗拔力的1/7以上。这种考虑得当，桩数得以减少，成本得到控制。由于管桩是预制的，单桩竖向抗拔承载力特征值已经是固定：ф400-95抗拔桩，Rta=200～350kN，ф500-125抗拔桩，Rta=400～650kN；用入岩深度满足。桩兼有抗压和抗拔的作用，裙楼和纯地下室，特别是纯地下室，往往以抗拔力控制。当柱下的桩基础抗压承载力满足，抗拔大多数情况下是不能满足要求的，此时再加桩的数量，承台也会加大。桩和承台的成本增加有点浪费，可考虑使用抗拔锚杆增加抗拔力。锚杆纯抗拔，比桩造价低、施工方便。锚杆间距一般1.5m～2m，可在承台布置。孔径有150和200两种；钢筋形式2（22）25 ～3（22）25；150承载力一般为300 ～ 400kN；造价约190 ～200元/m；200承载力一般为450 ～ 550kN；造价约280 ～300元/m；持力层为中、微风化岩层，入岩深度宜5～8m。
四、 管桩基础的注意
管桩由于造价较低，且符合广东地质的使用要求，在广东地区，管桩的应用量占到整个桩基应用量的60%以上。预应力管桩成为广东地区设计人员首选的桩型。管桩的施工方法分为锤击法施工和静压法施工。我的建议是尽量采用锤击法施工，特别是短桩和抗拔桩的施工，情况不允许的情况下，才采用静压法施工。在市区内，对施工噪音分贝有要求，往往不能采用锤击，只能用静压。静压对场地的平整度、密实度有要求，在施工的初期往往不能保证，会耽误工期，而且锤击法施工会比静压法施工快。
管桩的桩长应准确判断，桩长短了达不到单桩承载力，对工程造成了严重的安全隐患；长了容易断桩，断桩后要进行补桩，承台的面积肯定要加大，配筋也会相应增加，这就造成了桩和承台的浪费。这就要求设计人员对地质报告和入岩深度具有较强的把握度。特别是管桩由较软弱土层直接进入强风化或中风化时，很容易造成断桩，结构设计师需准确判断大约桩长，提醒施工人员到达哪个设计标高时注意断桩，需慢打。根据打桩的经验，管桩可以打入N =50～60的强风化岩层中约1～2m，这个N是经杆长校正后的击数，跟实测击数N′是不同的概念。设计人员容易混淆，一定要准确地区分。N跟N′有个修正系数，N′*小于1的修正系数=N。而且这个修正系数与桩长有关，桩长越长，修正系数越小，N跟N′的差距越大。设计人员在预估桩长时一定要采用修正后的标贯值。
控制管桩的要点：由于管桩是预制的，桩身的质量基本就定下来了。最薄弱的地方也是质量控制最关键的部位是钢接头，施工时桩与桩拼接的部位是整条桩长中“木桶效应”中最短的板块。钢接头的焊接的必须严格要求，而且这个接头在施工完毕后，在使用过程中在地下水升降范围内很容易被腐蚀；在腐蚀性介质中，也容易腐蚀。在腐蚀性条件下，需做好钢接头的防护工作。同时推荐采用单节管桩，桩尖宜采用混凝土锥形连体桩尖。
五、 桩长的控制
对地质复杂、勘察孔位较疏、有夹层的地形情况，我们一般要求甲方在桩施工前进行超前钻。建议塔楼每桩一钻，裙房每个承台一钻，再由结构工程师计算出每桩的桩长。当桩穿过淤泥、粉砂等软弱土层时，我们应考虑负摩阻。此时应先判断此桩属于摩擦桩还是端承桩，根据JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》5.4.3，桩在计算负摩阻时对摩擦桩还是端承桩是有所区别的，软弱土层越长，区别越大。负摩阻是考虑桩长的关键。此外当有液化土层时，需按GB 50011-2010 《建筑抗震设计规范》4.4两种情况进行验算，取其最不利情况设计，这点结构工程师往往易忽略。有负摩阻和液化土层一般要加长桩长才能满足单桩承载力，需引起结构工程师的重视。桩在塔楼内外的单桩承载力以及桩长应该有所区别，这个除了节省造价外，对整个工程的基础沉降也是有好处的。
【关键词】CFG桩复合地基CFG桩设计施工桩同作用
中图分类号：TU470 文献标识码： A 文章编号：
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。本文紧密结合工程实际设计经验，对该技术进行了汇总，总结出工程技术要点，以便同行共同探讨。
1.作用机理
复合地基竖向承载力设计思想是使桩间土基底荷载压缩变形，因桩的压缩模量远大于土，故桩间土的压缩变形较大，通过合理设置的褥垫层材料不断向桩间土蠕动补充，压缩挤密后的桩间土承载力进一步提高，同时桩顶向上刺入褥垫层中，沉降变形进一步发展，桩逐渐承受更大荷载，产生压缩变形，同时桩底亦向下刺入持力层中，桩间土对CFG桩产生更大侧向挤压，使桩承载力进一步增强，最终实现了桩同作用。同理，褥垫层与基底有效摩擦，将基础所承受的部分水平荷载传递给复合地基，复合地基中置换率不高的CFG桩仅承担其中较小部分，实现了结构水平荷载由桩土分担，这也是复合地基与桩基最大的不同。
设计时桩和土二者均要能发挥承载作用，调动各自的能力，才能“物尽其能”，经济合理，这就是淤泥质土等软弱土质应用前应先试验论证并慎重使用的原因。
复合地基首先将土承载能力充分利用，不足部分才由CFG桩承担。其所分担的荷载比例较小，再加上CFG桩不配筋，利用工业废料粉煤灰作改善和易性掺料，因此CFG复合地基性价比相对桩基较高。
2.设计参数确定
怎样才能运用和发挥好CFG桩复合地基的作用呢？一般来说，设计重点是要确定CFG桩复合地基的5个主要参数：桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料，设计程序如下图1所示。
1）桩长的确定，应根据勘察报告选择承载力相对较高的土层做桩端持力层，同时桩长取决于建筑物对承载力和变形要求、土质条件、施工机械能力等因素。但是桩长也不能太长（超过20m），这样会增大施工难度。一般来说，选定持力层后，桩端应进入持力层2倍桩径。
图1CFG桩复合地基设计流程图
2）桩径取决于所采用的成桩设备，一般设计桩径350~600mm。从施工角度，宜尽量将桩径做得大些，这样可以减小桩位偏差，减少断桩、缩颈等问题；但做大桩径也意味着桩将较少刺入褥垫层，有关试验显示正常荷载作用下，300mm细砂褥垫层，小直径桩顶刺入量仅有15mm，大直径更小，造成桩土应力比增大，桩同作用效果降低，最终增加造价。
3）桩间距一般取（3~5）倍的桩径，桩间距取决于复合地基承载力和变形、土性和施工机具。设计要求高，就应使桩距小些，对单排桩、双排桩的条形基础或面积不大独立基础，桩距宜小些；对满堂或大面积布桩时，桩距宜大些；地下水位较高、土体密度较大时，桩距亦应做大些；同时施工方面也希望尽量做大些，可以减小桩位偏差的程度，降低对相邻桩的挤压影响。
4）对CFG桩复合地基，承载力一般不由桩体强度控制，因此不必把桩体强度取的很高，桩体强度按规范取桩顶应力三倍即可。一般在C10~C20之间。
5）褥垫层厚度一般取（0.45~0.50）倍桩径，具
体值为150~300mm。褥垫层材料可用硬粗砂、中砂、碎石、级配砂石（最大粒径≤20mm）。布置时其宽度应超出基础底板45度扩散线以外适当距离。褥垫层作用重大，基础荷载通过褥垫层作用在桩和桩间土上，桩的模量远比土的模量大，桩顶沉降小于桩间土沉降变形，桩顶垫层材料向桩间土蠕动补充，最终设置褥垫层后实现了复合地基桩同作用，减少了基底的应力集中。
同时必须指出，褥垫层厚度设计也很关键：厚度过小，桩间土承载力不能充分发挥，厚度过大，桩土应力比接近1，荷载主要由桩间土承担，桩的设置失去意义，进而增加了桩和褥垫层施工造价，也加大了地基土荷载作用，产生更大沉降变形。故褥垫层的合理厚度能够有效控制桩土荷载分担比。故端承型嵌岩基桩不如摩擦型复合桩桩同作用效果好。
3.设计时注意的几个问题
1) 一般无工程经验时，在计算桩间土承载力特征值时，可以取基础底面处土承载力特征值。
2）关于桩间土承载力折减系数β：基础底面为砂土时，可取0.9~0.95，粉砂土时取0.85，粘土时取0.8，软弱土时取0.75。
3）布桩时要注意的是：CFG桩可只在基础范围内布置，因为这将使桩能尽量利用桩间土产生的附加应力对桩的侧阻增强作用。对独立基础、箱型基础、筏基，基础边缘到边桩的中心距不宜小于一个桩径，或者基础边缘到桩边缘的最小距离不宜小于150mm；对条形基础边缘到桩边缘的最小距离不宜小于75mm。同时桩心到基础板边的最大距离不宜大于桩间距的一半。
目前，该技术已较多应用于高层建筑，尤其是剪力墙住宅楼项目，其外檐墙下应布置一排桩，若基础底板挑出时，挑出部分下部亦应布置。
4）当地基基础局部标高不同，CFG桩亦应按放坡角度进行桩头处理，见下图2。
图2基础局部降标高时桩处理
5）地基沉降变形计算
目前实用沉降计算方法仍以分层总和法为基础，按照均质弹性半空间的应力来计算非均质地基的变形，由于存在理论上尚显不协调之处，期待通过进一步理论和实践进行完善。
该方法将地基变形分为两部分：基底桩间土的变形、桩端下卧层的变形。
按照《建筑地基处理技术规范》方法计算时，特别注意桩间土压缩模量Esp的取值，应为所计算土层有效自重应力至有效自重应力与附加压力之和的压力段，也就是说基底埋深不同时，所采用的岩土勘察报告中的压缩模量是不同的。
4.施工时要注意的几个问题
1）对于场地土强度较高，尤其是存在粉土、粉砂层时，或者对周边场地环境影响较大时，不应采用挤土的振动沉管工艺，而应采用非挤土的长螺旋钻孔工艺。
2）桩长范围内无地下水的，可采用长螺旋钻干成孔灌注成桩；有地下水的，可采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺。
3）桩顶超灌不小于500mm，开挖后砍桩450mm，清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
5.桩基检测要点
1）复合地基及桩应进行静载荷试验。
地基检验应在桩身强度满足荷载条件时，并在施工结束25d后进行。试验数量为总桩数的0.8%~1%，且每个单体工程的试验数量不应少于3点。同时，应抽取不少总桩数的10%进行低应变动力试验，检测桩身完整性。
2）桩检不合格的处理
对检测为三类桩的，应补充进行静载试验，同时应增大一倍检测范围；对检测为四类桩的，必须进行处理，一般需补桩，补桩确有困难时，可以采取局部处理措施（如碾压、褥垫层加厚）处理。
6.结语
对CFG桩复合地基，当能合理设计好上述相关几个重要参数，并能将施工、质量检测等环节的关键点落实到位，就能抓住主要矛盾，达到事半功倍的效果。
参考文献：
【1】建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002
关键词:地基基础工程; 静压桩; 场地处理; 土方核算
Abstract: this paper discussed with an engineering example static pile foundation construction technology, through the calculate and determine the filled soil and thickness and transported into the TuFangLiang, for academic reference.
Keywords: foundation engineering; Static pile; The processing; Earthwork calculation
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
静压桩具有单桩承载力高,施工进度快,污染少等优点,但由于静压桩机自重加配重总重量大,施工时要求场地平整,地耐力较高,否则沉桩过程中桩机容易产生“陷机”现象,导致桩位偏移,甚至桩身断裂。所以在所以在软土地基沉桩时,桩机进场前应对场地进行加填土处理,以满足地基承载力要求。但目前对加填土厚度确定尚无统一规范可循,大多只是凭借经验,并且在基础施工过程中又很难做到进出土方量的平衡,导致工期延长成本增加。本文对某工程静压桩基础施工过程中场地加填土处理及土方平衡核算进行研究,首次根据计算确定加填土厚度和运入土方量,通过工程案例证明方案可行性。
1工程概括
某工程共三栋,为3～5层框架结构,基础埋深-1.5m。采用静压管桩基础,桩径400mm,桩长约25m,单桩承载力特征值为1150kN,基础承台大部分为二桩和三桩承台。三栋楼其中1号楼底层建筑面积1333m2,2号楼底层建筑面积1493m2,3号楼底层建筑面积1103m2,整个建筑场地总面积9892m2,室内外高差0.6m。结合该项目岩土工程勘察报告,建筑场地平坦,为中软场地土类型,场地表层土的承载力较低(见表1)。如果桩机直接进场,则在压桩过程中容易发生下陷,导致桩机无法移动,甚至挤压破坏已经施工完成的桩。场地首先进行桩基础施工的是1号楼,为防止发生“陷机”,根据经验在桩机进场前场地加填了60cm厚土,但是在压桩过程中,桩机发生明显沉陷,经测量复核发现已压桩均发生不同程度的偏移,最大达到12cm。
2场地处理
规范规定,采用静压沉桩时,场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍。该桩机自重加配重共计300吨,因其移动时横向和纵向行走机构并非同时着地,基于安全考虑,桩机较小接地面积应取其横向行走机构面积。经现场实测,横向行走机构宽度b=3m,长度l=6m,较小接地面积为3×6×2=36m2,则桩机接地最大压强为3000÷36=83.3kPa。为保证施工安全和质量,经相关单位共同协商,决定对表层进行加填土方处理。由于本工程自然地面标高比设计室内标高低1.3m左右,加填土方开挖后亦可作回填用,对工程总造价影响不大。
(1)选择计算条件。由表1可知,该场地最不利情况为第一层素填土,第二层土为淤泥。若对该场区进行新填土,则原有素填土为新填土的软弱下卧层,而淤泥又作为原有素填土的软弱下卧层,故需进行两次软弱下卧层验算。第三层土承载力较高,可不验算其作为软弱下卧层的承载力。
(2)计算过程。根据现场条件,新填土采用粉质黏土夹少量碎砖,出于节约造价的目的,初步假定其厚度z=1.5m,根据规范,粉质黏土压力扩散角偏安全考虑可取23°,验算其软弱下卧层承载力步骤如下。
压实填土地基的容许承载力,
基底附加应力设计值,符合要求。
② 验算素填土作为新填土软弱下卧层的承载力
因,则素填土作为新填土的下卧层满足承载力要求。
③验算淤泥作为素填土软弱下卧层的承载力
式中;
基底附加应力值;
压力扩散角,由于
进行插值计算可得。
代入可得:
因=51.31+55.5=106.81kPa =110.25kPa,则淤泥作为素填土的下卧层满足承载力要求。
(3)方案确定。考虑经济因素,取z=1.4m进行验算,不满足要求,故按z=1.5m进行加填。因场地桩机进场前已加填0.6m,故只需再加填0.9m。加填后采用桩机试走的方式进行检验,当发现桩机仍有明显下陷处,则进行局部换填。要求换填厚度为3m,压实系数不小于0.95。按该方案对地表进行填土并压实后,检验发现2处桩机明显下陷状况,经局部换填后问题得以解决。总换填面积约50m2,占场地总面积的4%左右。静压桩施工完毕,对所有桩按规范要求进行检验,其位移、垂直度、桩身完整性及承载力等均满足要求。
表1各层土的物理力学性质指标
3土方核算
在基础施工过程中,从场地加填土处理到基础开挖和回填、场地平整全过程中,都涉及到土方的调运、转运和外运问题,特别是在工程量比较大的项目中土方施工能直接影响工程进度和成本。因此,在土方施工前进行核算,确定合理施工方案,以缩短工期、降低成本显得尤为重要。
(1)土方计算。对建筑场地进行10m×10m方格划分,对各方格标高进行测量,计算得知场地标高平均值为-1.339m,场地基本平整,最大高差为0.35m。如果考虑场区内总土方量平衡,则所需土方量计算如下。
①室内部分(相对标高±0.000m)面积为1333+1493+1103=3929m2,室外部分(相对标高-0.600m)面积为9892-3929=5963m2。
②扣除场地硬化体积(加权平均厚度为0.1m)、室内地面面层体积(加权平均厚度为0.15m)后,需要从场外运进土方总量为:3929′(1.339-0.15)+5963 (1.339-0.6-0.1)=8482mm3计算所得土方量为夯实后体积。
③若考虑只利用②中计算所得土方量来对全场按统一厚度进行加填,以保证静压桩机正常施工,则场地平均填土约8482÷9892=0.857m,远远小于前面计算得出所需的1.5m。故全场加填无法实现土方自平衡(即无余土外运)。
(2)方案选择。为尽量实现无余土外运,并综合权衡工期、造价以及可行性等因素,决定先加填1号楼,然后开始1号楼静压桩施工,并加填2号楼,完成后在2号楼压桩的同时将1号楼部分土方转运至3号楼,逐步完成所有静压桩的施工,最后平整场地。具体步骤如下。
①对1号楼施工场地加填土1.5m厚,总填土面积考虑静压桩机工作面约2000m2,总填土方量考虑放坡约3300m3。
②1号楼静压桩施工,同时对2号楼施工场地加填土1.5m厚,总填土面积约2300m2,总填土方量约3800m3。
③1号楼桩基础开挖,2号楼静压桩施工,同时对3号楼施工场地进行加填土,总填土面积约1800m2,所需总填土方量约3000m3。如果要实现无余土外运,根据前面计算,场地需从场外调运总土方量为8482m3,1号楼和2号楼加填完成后尚可从场外调运土方量为8482-3300-3800=1382m3。若将调运土方量全部用于3号楼加填,则尚缺土方量为3000-1382=1618m3,剩余土方量从1号楼开挖土方转运。故3号楼加填土方由场外调运和1号楼转运两部分组成。
④3栋楼多余土方均转运至周边空地集中存放,待基础施工完毕,用于回填和场地平整。
(3)经济分析。施工单位对该方案进一步优化,合理安排工期,并编制了专项土方施工方案。该工程最后进行场地平整的时候,又从场外调运土方120m3,与原定方案稍有出入,可能是因转运损耗和压实密度所致。在土方施工过程中充分利用三个施工段进行流水施工,占用独立工期少,且无余土外运,大大降低了成本,受到建设单位高度评价。
【关键词】 建筑桩基础 土建施工技术 预制桩 灌注桩
一、桩基础工程概况
桩基础工程属于建筑基础形式的一种，其构成成分包括连接于桩顶部的承台及基桩。就桩端支承情况而言，桩基础工程可简单划分为高承台桩基及低承台桩基，两者的不同之处表现为：高承台桩基桩身上半部分均于地面，且承台底部也露出地面；低承台桩基桩身全部均被掩埋在土内，且承台地面直接接触土体；就施工方法而言，桩基础工程可简单划分为灌注桩及预制桩，灌注桩即为于施工现场就地钻孔，并将钢筋笼设置于钻孔内，之后向钻孔内灌注砼至基桩形成；预制桩即为使用静压、锤击、水冲沉入及锤击等手段，将基桩置于土体一定深度。
桩基础之所以被广泛应用于建筑施工中，理由是利用桩基础将有助于把建筑物全部竖向荷载成功转移至桩基四周土层，尤其是建筑物遭遇严重地质灾害时，桩基础的优点更是体现的淋淋尽致，即桩基础将有助于最大程度降低建筑物受力变形或倾斜现象的出现，从而确保建筑结构的稳定。基于桩基础的优点，其应该被广泛应用于软土地基等地区。总而言之，建筑桩基础施工应该符合地基变形及地基承载力要求。
二、建筑桩基础施工准备阶段
建筑桩基础施工方法及类型的确定依据应为工程施工现场水文地质条件、施工现场环境、建筑物上部荷载力设计大小等，所以，桩基础质量先决条件应为施工准备工作及现场勘查工作。就桩基础施工准备而言，其应该从以下几个方面入手：
（一）仔细勘察施工现场水文地质条件及现场环境
施工现场环境勘察结果是制定桩基础的主要技术资料来源之一，其可靠性及科学性不言而喻，则工程施工现场勘察工作的合理性及严谨性应该得到切实的保障。施工现场环境勘察涉及的方面包括施工现场地貌、地形、低吼等自然环境，并以施工现场环境勘察结果为依据，全面分析桩基础深度范围内地下水水位、土层类型、水质变化情况及力学性能等，并有助于施工单位对建筑位置、结构性质及距离等，及地下管线分布、埋置深度、管径大小、距离、结构及使用年限等情况的了解。
（二）编制桩基础施工技术准备
待施工现场勘察完毕，应以勘察数据为依据编制工程具体施工方案。工程施工方案内容有：以勘察数据为依据，明确桩基础施工方法、类型及使用机械、工程影响范围内地下管线及建筑物防护措施等；以工程进度总计划表为依据，明确桩基础施工进度计划，及强调工程文明施工及施工质量；开展桩基础实验，以确保桩基础施工质量的提高及工程工艺参数的确定。
（三）桩基础施工机械预备工作
以工程施工方案为依据，开展施工机械预备工作。需要强调的一点是，机械性能应符合工程施工要求，以确保施工机械集群作业优点得到最大程度发挥及施工机械工作效率得到最大化提高。关于施工机械的选择，应该以桩基础施工现场地质条件、气候环境、场地大小及运输距离等要求为依据。此外，在选择施工机械时，应该坚持“施工机械生产效率及工作性能等与工程量及桩基础施工进度和谐统一”原则。
（四）桩基础施工现场准备工作
整理及清除为桩基础施工现场的主要准备工作。通过施工现场整理及清除，以确保施工现场平整及清洁，并最终确保基础施工有序开展。就桩基础施工方法而言，灌注桩及预制桩施工准备工作是不同的，例如：灌注桩施工准备阶段应该在施工现场铺设碎石层，以提高地基承载力。
三、建筑桩基础施工技术应用
（一）预制桩
制作预制桩时，桩尖朝向确定应该以打桩顺序为参考依据，预制桩浇筑过程中，应坚持“桩顶至桩尖”思路实行连续浇筑，且预制桩保护层最佳厚度应设计为约25mm。预制桩沉桩方法并不单一，其主要包括静力压桩、锤击沉桩、射水沉桩及振动沉桩等。射水沉桩最佳使用土层为砂土层。预制桩施工规划应以桩基数量、基础范围及桩基距离为依据，且应该针对挤土问题，制定行之有效的防治措施，以最大程度降低挤土现象的影响范围。
（二）灌注桩
以桩基础成孔方法为依据，灌注桩成孔包括冲击成孔、泥浆护壁成孔、干作业成孔及沉管成孔等。泥浆护壁成孔主要应用于一般粘性土、淤泥质土、淤泥、砂性土及粉土等，实践证明，其应用效果极佳。但需要强调的一点是，泥浆护壁成孔施工过程中，护壁防护工作应该跟上，严防护壁倒塌事故的出现；冲击成孔主要应用于碎石土、砂土、粘性土、粉土及淤泥土等；沉管成孔需要开展振动、振动冲击或锤击等作业，则沉管成孔施工势必会导致挤土或严重的噪声污染现象的出现，则必要的环境保护工作应该落实到位；干作业成孔包括两大类，即人工挖孔及机械钻孔。机械钻孔法主要应用于粉土、粘性土及砂土；人工挖孔法主要应用于粘性土，若将人工挖孔法应用于粉土或淤泥质土，则应该以施工现场环境为依据，制定切实可行的施工方案。以上几种灌注桩施工成孔方法中，干作业成孔及泥浆护壁成孔法将不会导致挤土现象的出现亦或挤土现象出现的概率极低，此外，干作业成孔及泥浆护壁成孔法施工噪声及振动不大，则可以将干作业成孔法及泥浆护壁成孔法应用于城市高层建筑桩基施工中。
桩体强度为灌注桩质量控制的关键影响因素之一。由于桩体质量直接取决于砼质量，则桩基质量往往因灌注桩施工工艺不合理而出现不同程度的质量问题，所以，在灌注桩施工过程中，应该制定行之有效的防护措施以确保灌注桩施工质量的提高及施工工艺的合理。关于灌注桩施工防护措施，具体包括严格控制砼质量，以确保其水准符合工程设计要求，且严禁施工过程中埋管及堵管等现象的存在。与此同时，在灌注桩施工时，导管深度应该被控制在2-6米范围内，以确保砼表面处于垂直顶升状态，严禁泥浆或浮浆混入砼内，并最大化规避遗漏现象存在，以此确保建筑桩基础土建施工质量满足设计要求。
参考文献
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关键词：桩基础 分类 声波检测
1 桩基检测分类
桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类，还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用堆载平台法、锚桩法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。现我国已有几家拥有1×104kN级以上的桩基静载设备，最大加载能力达2×104kN。桩的动测技术起步较晚，目前已拥有CE系列、RS、RSM系列、PDA、EFI系列动力设备，用高应变法检测桩的承载力和桩的完整性，用低应变法检测桩的完整性。高应变法试桩一般用CASE法、CAPWAP法。低应变检测常用应力波反射法（锤击波动法）、声波透射法。
2 桩基检测方法与讨论
2.1 由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的复合地基（碎石桩、石灰桩等），采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。
2.2 大直径桩宜采用声波透射法或钻芯法检测。各类桩、墩及桩墙结构完整性检测，一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。
2.3 采用静载荷试验检测由高粘结强度桩和土组成的复合地基（水泥土桩、CFG桩、低标号混凝土桩等）的竖向承载力。单桩承载力的检测同其它刚性桩。
2.4 一般采用质点速度监测系统或加速度监测系统对施工中由于震动对环境的影响进行测试，也可用地震仪检测。
2.5 一般采用钢弦或压力盒通过静载荷试验复合地基中，桩、土荷载分担比进行测定，也可采用特制的应力传感器测试。
2.6 施工中用变形传感器（测斜仪）对由于挤土效应对环境的影响进行监测，也可用沉降变形标配合水平仪，经纬仪检测。
2.7 使用阶段桩体应力-应变的测试，使用混凝土应力计，钢筋应力计或特制的传感器。
2.8 可以采用分贝计对施工中噪音的测试加以判定。
2.9 当桩长大于30m，用其它检测手段难以准确判定桩完整性时，可采用抽芯的方法，抽芯还可以较准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波透射法进行检测。
3 结合工程实例谈桩基础的检测
3.1 工程概况。本工程主桥、引桥及梯道共有桩基础46根，其中主桥8根，桩径2.2m；引桥共34根，其中2.0m桩径18根，1.2m桩径16根；梯道共4根，桩径为1.5m。1#-8#墩为嵌岩桩，持力层为弱风化花岗岩，要求嵌岩深度不小于1.5D，桩底沉渣不大于5cm。其余均为摩擦桩，桩底沉渣不大于15cm。桩身除主墩及梯道为C30水下砼外，其余均为C25水下砼。工程桩分批检测，检测时确保桩身混凝土强度不低于设计强度的70%，且留置混凝土试块单轴极限抗压强度不低于15Mpa；钻芯法检测时基桩桩身混凝土龄期不小于28天。
3.2 桩基检测数量。本工程总桩数为46根，均为钻孔灌注桩，工程基桩成桩质量进行100%检测。≥2.0m桩径超声波检测测26根，其他桩基础按不少于30%进行超声波透射法的检测共6根；其他桩基础进行基桩反射波法检测，共20根。钻芯检测法检测按桩数为总桩数的10%，共5根。
3.3 桩基检测方法和目的 ①基桩反射波法检测执行《建筑地基基础检测规范》。试验目的：普查桩身结构完整性，判定桩身结构完整性质量等级。为静载试验、高应变动力试验、钻孔抽芯试验等确定桩位提供依据。检测方法：检测前凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，漏出坚硬的混凝土表面，在桩顶均布四个检测点，用手砂轮将桩顶混凝土打磨平整，平面与基桩轴线基本垂直，检测时保证打磨区域干净无积水。检测人员用动测仪和小锤进行检测。②钻芯检测法执行《建筑地基基础检测规范》，其检测按下列规定进行。a设备安装、操作参照国家地质矿产部行业标准《钻孔灌注桩施工规程》DZ/T0155附录D（抽芯取样）；应采用高转速的油压钻机、单动双管钻具、直径101mm以上的钻头进行抽芯。b芯样试件制作、试验、混凝土强度换算值的计算参照中国工程建设标准化协会标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS：03-2007。如果试件内骨料的最大粒径大于试件半径，则该试体的强度值无效。c每孔按上、中、下三个部位各取1组有代表性的芯样试件，每组芯样3个试件，每组芯样的强度代表值的确定参照《混凝土强度评定标准》GBJ107-87。当缺陷位置能取样试验时，必须取样进行混凝土抗压试验。持力层取材应靠近桩底部。d桩端持力层岩土分类参照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）或《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）或广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ 15-31-2003）。e沉渣厚度的判别标准按设计施工图要求并参照《地基与基础工程施工及验收规范》（GB 50202-2002）和《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2 -2008）。f对桩底持力层的钻探，每桩应不少于1孔且钻探深度不小于设计要求值；当无设计要求值时；应执行《公路桥涵地基与基础设计规范及《建筑地基基础检测规范》的有关规定，一般应不小于3倍桩径且不小于5m。g各种桩径的桩其每桩钻孔数分别规定为：1.2～1.6m的钻2孔，大于1.6m的钻3孔。对于无法保证钻至桩底的超长桩，在保证总钻孔数的前提下，可减少每桩的钻孔数，而相应增加检测桩数。单孔开孔位置宜偏离桩中心10～15cm。检测试验目的：检验桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；灌注桩桩身混凝土质量、桩身混凝土强度是否达到设计要求；极端持力层的强度和厚度是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实等。③超声波透射法检测参照执行《建筑地基基础检测规范》。各种桩径的桩其每桩的声测管埋设数量分别规定为：桩径小于0.8m的对称埋设两根管，0.8
3.4 桩基检测明细表。为了保证桩基声测数量和检测准确性，主桥以外的其他基桩声测管的预埋数量按总桩数的100%预埋。本方案提供的钻芯法检测的桩位为暂定桩位，具体抽芯检测桩位将根据反射波和超声波投射法检测的结果进行调整。下列表中：标有“√”符号为需预埋声测管，标有“”符号的为桩基声测，标有“”符号的为桩基动测，标有“”符号为桩基钻芯法检测。
4 结束语
随着社会的发展，工程部门对基桩的桩长和桩径都提出了更高的要求，目前我国用于桥梁中的最大基桩的桩径已经达到5m以上，最大桩长也已超过100m。确定桩基础承载力的理论和方法也不断涌现，当前桩基检测使用的方法有静载法、动测法、静动结合法、声波检测法以及自平衡测试法等。桩基工程是隐蔽工程，必须在质量上防患于未然，桩基必须做好试验及检测工作，针对不同类型的桩，采取相应的检测方法，保证桩基础的施工质量。
参考文献：
[1]丁小文.浅谈桩基检测技术的分类[J].山西建筑，2011（30）.
关键词： 桩筏基础； 地基； 共同作用； 设计
中图分类号：TU74文章标识码：A
1. 现今对桩筏基础的设计方法
设计项目讲求效率，设计人员采用简化计算方法很有必要，但前提是受力分析应合理反映实际工况。目前不少设计者把桩筏基础分开为桩基础和筏板基础各自计算，并在构造上满足规范对桩筏基础的设计要求。这种“简化”设计思路与实际受力工况有一定出入，最终造成基础设计的不合理。主要有以下几个原因。
1）概念理解上的偏差。对桩筏基础受力分析不够全面，没有灵活应用规范，没有根据地质条件对桩和筏板进行共同工作的分析。比如在高地下水位环境下，仍然认为上部荷载全部由桩来承担，忽略了地基土对筏板的作用。
2）计算方法上的偏差。为简化计算，把上部结构和基础作为两个独立单元分别考虑，由上部的荷载作用求得上部结构内力和基底反力，然后按弹性地基板的方法计算筏板内力和配筋。这种设计方法考虑了地基与基础的协调变形工作，但没有考虑上部结构刚度对基础设计的影响，忽略了上部结构与基础的共同作用，导致基础设计偏于保守。
3）传统经验上的偏差。高层建筑的桩筏基础设计时，对筏板厚度的选用往往争议较大。以往确定筏板厚度并没有什么好方法，基本是凭经验先按建筑层数的多少来初定，层数越多，筏板越厚，个别设计方案甚至出现4m厚的不合理现象。估定板厚再进行抗冲切和抗剪切验算。后来郭宏磊等学者提出一个新的设计思路，先在正常使用极限状态下，考虑筏板的抗裂性与差异沉降计算出一个板厚值，再在承载能力极限状态下，考虑抗冲切和抗剪切加以验算，若验算不满足，说明板厚过小，此时再加厚。由于先按正常使用极限状态设计，后面也有承载能力极限状态的保证，板厚的设计更为合理。
2. 桩筏基础与地基共同作用的要点分析
(1) 桩筏基础的工作性质，对常规设计（桩中心距与桩径比s/d=3~4）是基本上接近于在弹性地基上刚性基础的工作性质。由于上部结构和地基基础是一个整体，在设计桩筏基础时应分析上部结构、基础、地基土体三者的共同作用，并据此优化设计方案。优化设计的数学模型取群桩的每根桩长、桩间距、桩数、筏板厚度为设计变量，以（底板和群桩的）最小总造价为目标函数。对于筏基底板，约束条件包括底板抗拉强度约束、局部抗弯强度约束、抗剪强度约束、抗冲切强度约束、刚度约束、最小尺寸约束、最小配筋率约束等。对于群桩，约束条件包括最小桩长约束、最小桩间距约束、沉降量约束，差异沉降约束，单桩安全系数约束，群桩荷载约束等。
(2) 桩的存在对减少桩筏基础的沉降有明显效果，并大大改善建筑物的整体横向倾斜，使其均匀沉降。桩长是影响沉降量的因素之一，但桩长达到一定长度，即长径比L/d≥70~100时，增加桩长对减小沉降就不明显了。
国内不少学者对高层建筑桩筏基础中的桩数与沉降的关系做过探讨。董建国等给出了某工程短桩桩基沉降S与桩数n的关系式：S =356.460.00542n。从式中可看出，桩数增加或减少10%，则沉降只在1%范围内减小或增加，对于长桩，沉降变化幅度约为3%。桩筏基础沉降是一个相对稳定值，它为减沉桩基设计提供了一个理论依据。
研究表明：(a)当桩数减少，桩-土复合刚度相应下降，此时桩筏基础的沉降随桩间距的增大而增大。但桩间距在10倍桩径以内时，桩间距对沉降的影响并不十分明显。(b)当桩的长径比L/d约为100，筏板相对刚度KR约为10，桩的相对刚度KP约103时，角桩的桩顶反力(PC)与内中桩桩顶反力(Pi)有以下关系。同一桩筏基础下，减少桩数使桩间距约4倍桩径时，PC约为Pi的3倍；使桩间距约6.67倍桩径时，PC约为 Pi的1.5倍；使桩间距约10倍桩径时，PC与Pi基本相等。由此可见，在目前设计的桩筏基础中减少桩数是大有潜力可挖。
(3) 桩间土的承载力贡献不容忽视。对《建筑桩基技术规范》的理解，桩筏基础设计时，地下水对是否考虑桩同作用的影响不大。常规设计条件下，桩间土的地基反力略呈马鞍形，当建筑物施工完毕后，桩间土可分担小于上部总荷载的26%。可见，为充分发挥桩间土的承载能力，适当增加桩的间距是合适的。此外，对于钻孔灌注桩，由于施工过程中没有产生超孔隙水压力，桩和桩间同承担上部荷载，且在建筑物使用过程中，两者分担上部荷载的比例基本保持不变。
(4) 上部结构刚度参与桩筏基础整体计算，共同形成“拱”的作用，从而减小了筏板的挠曲和内力。从以往工程实测经验来看，筏板钢筋实测应力比计算应力小得多，我国实测筏板钢筋应力一般为20~30N/mm2之间，只有钢筋设计强度的1/12。由于筏板砼浇筑后，砼收缩产生一定预压应力，使得筏板面层和底层钢筋均处于受压状态。随着上部结构的施工，结构整体刚度不断增大，钢筋的预压应力逐渐减小并转变为拉应力，直至筏板钢筋全部受拉。此时筏板整体弯曲变大，中和轴开始上移，当结构施工至4~5层时筏板内力达到最大值。随着主体结构继续向上施工，上升拱开始形成，筏板的弯曲中和轴位置上移至上部结构，基础内力变小。资料显示，高层建筑筏板基础的实测弯曲内力都小于设计计算内力，特别是上部为剪力墙结构的筏板基础，设计时只需考虑局部弯曲而进行计算配筋便足以承受整体弯曲引起的内力，再加以验算剪切应力即可。
3. 桩筏基础设计的几点建议
总结以上分析，提出如下几点建议，使桩筏基础在设计上更加合理和经济。
(1) 适当加大桩间距，减少桩数，充分发挥筏板下桩间土的承载力。高层剪力墙结构计算筏板时可只考虑局部弯矩。《地基设计规范》第8.4.14款、《混凝土高规》第12.3.5 款规定，当地基土比较均匀，上部结构刚度较好，梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基厚跨比不小于1/6，且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过20%时，筏形基础可仅考虑局部弯曲影响。
(2) 筏板基底反力可按26%的总荷载或地下水浮力来采用。基底总荷载不超过桩基承载力与桩间土允许分担荷载的总和。
关键词：桩基础施工技术控制 处理
桩基础是在高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式，桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点，它能随垂直荷载、水平荷载、上拨力以及机器的振动或动力作用。现结合施工中的实际情况，对桩基础施工中应注意的问题进行探讨。
施工工艺的合理选择
预应力高强混凝土管桩主要施工工艺形式有柴油桩机柴油锤击入桩法和静压桩机液压压入法两种。现将两种工艺的相对优缺点做一比较如下，从而可根据实际的工程情况选用合理的打桩机械。
环境污染：锤击桩机一般采用柴油机驱动，打桩施工噪声、油烟大，对周边环境污染严重，为了减少环境污染，可选用静压桩机。
振动沉桩设备简单，不需要其他辅助设备，对比静压桩机机身配重重量大，具有重量轻，体积小，搬运方便、费用低的优点。并且对土层的扰动没有静压桩机突出，对周围浅基础的建构筑物的地基基础不会产生不良影响。
对较硬砂土夹层的穿透能力：由于这两种机械对桩的施工机理不同，导致遇到较硬的砂土夹层时，锤击桩机对硬夹层的穿透能力要比静压桩机强。
终压值控制的直观性：静压桩机的控制台配备有压力读数表，通过该表的读数可以很直观地反映出压桩时的瞬时压力有多少，方便终压控制；而锤击桩机在终压控制上是靠桩的贯入度来控制，相对于静压桩机来讲，不是很直观。
试桩应注意的问题
试桩是衔接预应力高强混凝土管桩基础设计与施工的一个极其重要的必需环节，以确认并解决打桩过程中，实际地质情况是否与地质资料符合，打桩的机械是否能正常施工，实际打桩的终压控制是否能满足设计要求等技术问题，从而确保后续打桩施工能较顺利地进行。
对于锤击桩机，应检查其桩锤重量是否符合设计要求；
对于静压桩机，应检查其桩机压力表读数换算表是否有效可靠；
对于试桩桩位，应选取在尽量靠近地质勘察资料技术孔的位置，或是地质较薄弱的位置，或是承受上部结构受力的重要位置，所选取的位置应具有代表性；
对应地质勘察资料，观察施工过程中桩进入各个相应土层的反应是否与地质勘察资料相符合。
桩基竖向偏差的控制和处理
桩基施工中，对桩的偏差必须严格控制，尽可能地使工程桩标高同设计一致，特别是
对于承台及条形桩，桩位的偏差都将产生很大的附加内力，从而使基础处于不安全状态。实际施工中，我们控制桩项标高的允许偏差为-50+100mm，但在现实中，偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别对于高强预应力管桩来说，桩顶有桩帽，劈桩既困难又不经济；而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩头，这既影响工期又增加造价。
桩间距的控制和处理
为了避免挤土效应对成桩质量的影响，施工中应和设计沟通好控制桩间距在允许范围之内。如桩间距过小，考虑到施工的实际情况，采用跳打方式不是解决问题的最佳途径，首先应考虑调整布桩。
桩基础的施工测量
桩基础施工测量的主要任务是把设计总图上的建筑物基础桩位，按设计和施工的要求准确地测设到拟建区地面上，为桩基础工程施工提供标志，作为按图施工、指导施工的依据。桩基础的施工测量的技术要求是：
（1）、建筑物轴线测设的主要技术要求。建筑物桩基础定位测量，一般是根据建筑设计或设计单位所提供的测量控制点或基础线与新建筑物的相关数据，首先测设建筑物定位矩形控制网，进行建筑物定位测量，然后根据建筑物的定位矩形控制网，测设建筑物桩位轴线，最后再根据桩位轴线来测设承台桩位。
关键词: 扩大承台; 钢管桩托换;托换技术;
0 引言
桩基托换技术，是将楼底有隧道穿过的楼房的桩与上部结构分离，既有桩基承受的上部荷载有效地转移到新托换结构上。本文将介绍扩大承台结合钢管桩托换法在隧道工程中的应用,并介绍了桩基托换的总体方案、设计方法。
1工程概况
本建筑物层高3.0m,基础为钻孔桩基础，单桩承台和两桩承台，桩径为0.8m和1.0m，φ800单桩承载力为2000kN, φ1000单桩承载力为3500kN。桩身混凝土强度为C20，桩长为20~23m，桩端入中 ~ 微风化泥岩1.0m。该建筑物有13根桩桩端处于盾构掘进区域，7根桩处于隧道外1m影响线内或属于双桩承台而受到盾构掘进时间接影响，即有20根桩需进行托换或加固处理，桩基位于隧道开挖区，属于隧道建设中难度较大桩基群托换问题，如图1.1，图1.2所示。
周边建筑物情况：该栋建筑物西临宽4m的某街，东侧为宽4.8m的街道，其南边7.5m处为A125房屋（7层），西边7.0m处为A124房屋（9层）。
周边管线情况：根据线路总体及承包商提供的地下管线资料，本施工场地内的筏板托换施工不需迁改地下管线。
图1.1平面布置图(单位:mm)
图1.2 桩基与隧道位置关系图
隧道轴线埋深为23 m左右，盾构机身长8.0 m，盾构外径为6.3m，盾构刀盘外径比盾构壳外径大10 mm，衬砌每环1 m宽，厚0.3 m。
土层地质情况如表1-1，表1-2所示。
表1-1 隧道穿过区岩土层特性
表1-2 各层土体参数表
2托换方案设计
2.1 原桩单桩承载力复核
对处于隧道附近B、C轴上的桩，根据桩端地质、桩基规范及隧道工程托换经验，无论桩端是否侵入隧道，计算桩剩余承载力时，仅考虑桩的隧道顶上方约3m处以上发挥作用，对于距离隧道较远的其他轴线上的桩，则不考虑盾构通过时对其承载力的影响。选取钻孔MFZ3-YD-01A，对应表2-1，来计算隧道上方ZJ9～ZJ12；ZJ20～ZJ23的8个桩的剩余承载力。
表2-1 桩身地层分布图1
不考虑〈2-1B〉、〈3-1〉的摩阻力作用，桩径为800的桩剩余承载力为：
=3.14×0.8×(40×2.3+50×1.3+70×4.1)/1.00
=1115/1.00≈1050KN
式中Ks=1/[(0.8/d)(1/3)]，d为钻孔桩桩径，
桩径为1000的桩剩余承载力为：
=3.14×1.0×(40×2.3+50×1.3+70×4.1)/1.05≈1300KN
故桩径为800和1000的原桩剩余承载力均小于桩基资料中原桩的容许承载力。
下面表2-2列出原桩的上部荷载标准值和原桩剩余承载力数值大小关系。
表2-2 原桩上部荷载标准值和原桩剩余承载力数值
由上表知，处于隧道上方的20根桩中，有13根桩的剩余承载力是不满足上部荷载要求。同时本建筑物的形状不规则，侧“凹”形，盾构机直接推过，可能发生较大的柱子沉降和框架梁裂缝。当地住户对宿舍的安全敏感度高，如产生不利结果社会影响大，从理论、建筑物的结构形式及盾构机的施工风险上，均应对隧道上方可能受影响的桩进行桩基托换处理。
2.2托换基本原则
(1)新托换结构体系的承载力有足够的保证和储备；
(2)托换体系的总变形应控制在原建筑物允许的局部附加变形范围以内；
(3)托换施工过程中必须保证把上部荷载从原来的桩基上可靠的转换到新的托换结构体系上，并有效控制被托换结构在施工中的有害变形；
(4)桩基托换后应保证区间隧道的施工安全，并严格控制隧道施工对新托换结构的影响和破坏；
(5)桩基托换施工不得改变原建筑物的使用功能。
3 扩大承台结合钢管桩托换方法
本建筑物下基础大部分为二桩承台，布置不规则，且承台之间距离较小，桩梁托换方案不易布置。本建筑物下部存在约3m厚淤泥质土和5m厚粉细砂层，采用筏板托换方案，需对此软弱地基进行加固处理，而此处临近珠江，通常的地基处理方案因动水影响，加固效果难保证，故也不宜采用筏板托换方案。根据建筑物下的地质资料，盾构隧道顶部上方存在较厚的强、中风化岩层，盾构通过后原桩的剩余承载力仍较大，故可采取扩大承台＋钢管桩托换方案来承担部分上部荷载；原桩承台布置不规则且距离较近，故扩大承台后就连在一起成为筏板，可以加强基础的整体性和协调变形。
托换前隧道位置关系如图3.1所示，钢管桩施工后，原桩、新钢管桩与隧道的相对关系如图3.2所示。
图 3.1 托换前隧道位置关系图
图3.2 托换后位置关系图
3.1托换钢管桩的布置
建筑物~轴下的部分桩基侵入隧道，盾构通过时，原桩仍有部分剩余承载力，故可采用新增加的钢管桩和剩下的原桩一起来承担上部荷载，故新增的钢管桩主要布置在受影响的被托换桩和底柱周围。托换钢管桩的布置，是跟据上部荷载标准值＋新增筏板的自重与原桩剩余承载力差值来计算，且托换桩间距满足最小间距750mm的要求，忽略新增筏板下土对上部荷载的分担作用，筏板厚0.8m，具体布置的个数见下表3-1：
表3-1钢管桩数目统计表
故在原桩周围理论上共需布置31根钢管桩，实际布置了71根，另考虑到新增筏板的自重影响，在钢管桩间距较大处，也布置了钢管桩，总共在筏板下布置了83根钢管桩。
下面对托换区~轴下基础的承载力进行整体核算：
柱子上部荷载标准值：35271KN；
筏板自重： 25KN/m3×24.53m×12.38 m×0.8 m =6074KN；
~轴下原桩的剩余承载力：43300KN；
新增83根钢管桩的竖向总承载力：20750KN；
桩基上总荷载标准值为：N=35271＋6074=41345KN；
筏板下所有桩基的竖向承载力为：R=43300＋20750=64050KN> 41345KN；
可见，经过托换后，筏板下桩基的竖向承载力远大于桩基上部总荷载，故托换方案的承载力满足上部荷载要求。
4结语
