桃園台地基樁工程施作問題之探討

一、前言

自2019年行政院通過海外資金回台專法後，國內就開始迎接一波波的鮭魚返鄉潮，也一路帶動國內各項建設的迅速發展。桃園地區在捷運建設工程帶引下吸引更多投資，隨著各項建設逐漸完善到位，移入人口也呈現顯著逐步增長中。

筆者有幸能參與此區域數案廠房大樓新建工程，從整地、開挖、打樁、基礎灌漿，直至完成其上方之各項結構體施工；期間遭遇各類施工問題，並提出妥善解決方案，感嘆順利完工之不易，擬將有關PC預力基樁打設之經驗，分享諸位先進，尚祈不吝指教！

二、高層廠房墩柱基礎採用基樁設計

通常設計中需考量廠房樓板使用功能及承載種類的不同，如倉儲區之外加靜載重設計為120kg/m²，活載重為2000~3000kg/m²；辦公區之外加靜載重為120kg/m²，活載重為600kg/m²。而地下樓層多設計為SRC結構，地上層則為SC結構，考量樓層總重過大，將導致筏基無法負荷，因此乃設置基樁來傳遞上部結構重量傳至岩層(承載層)，以穩固大樓基礎之目的。

在服務的工程案例中，廠房墩柱配置之間距，約在10~12m之間，於各電梯周邊結構設置剪力牆(或加斜撐剪力構件)成為耐震核心區，導致墩柱基礎承載之重量，遠超過土壤允許承載力，因此本區域墩柱對應之基礎，配置全套管基樁(樁徑2.5m)；其餘區域墩柱對應之基礎，則配置PC預力基樁(樁徑60~80cm)，以確保大樓全部重量可經由基樁直接傳遞至岩層(承載層)，避免因基礎土壤之複雜性，產生受力後不均勻沉陷之危害。

三、基樁施作方式

設計單位在進行專案規劃時，會考量依其工程規模、預算、工期、基地地點(市區或郊外)、地質條件、周遭地理環境及交通運輸條件等，決定採用適合之基礎、基樁種類，以符合大樓重量承載安全所需。以下二案例提出說明：

1. 案例一(打擊式)

於完成基礎整地及樁位放樣後，即可進行油壓(或柴油)樁錘(垂重11噸)，利用落槌高差(80cm)之衝擊力，逐次(每支約200~260次)，將PC預力基樁打入預定深度(樁長8~12m)，樁頂到達預定高程即完成打設，打設過程中需隨時檢核樁位及其垂直度。(照片1~4)

打擊施工過程詳照片1~4：

照片1 PC預力基樁打設

照片2 挖土機協助PC預力基樁定位

照片3 打設中進行垂直度檢測

照片4 配置PC預力基樁樁頭鋼筋

2. 案例二(鑽掘植入式)

A.地基內若無地下水，可採乾式鑽掘方式施工，到達預定深度(高程)後，於拔出螺旋鑽桿同時透過鑽桿軸心注入水泥漿，於滿孔後再植入PC預力基樁，即完成基樁打設。（照片5~10）

鑽掘施工過程詳照片5~10：

照片5 紅棕色粉土質黏土 鑽掘開始

照片6 深度約達6m帶出中小卵礫石夾砂

照片7 鑽掘出來的卵礫石

照片8 卵礫石常有長徑50cm以上者

照片9 使用衝擊樁擊破大石頭

照片10 使用鯊魚夾取出大石頭

B.地基內如遇有地下水，則採用半置換式工法，採用水灰比1:1水泥漿取代鑽孔內泥水，以確保樁內、外皆有根固漿防止塌孔，於完成鑽掘深度後拔出螺旋鑽桿，再植入PC預力基樁，即完成基樁打設。

四、常見發生問題及解決方式

桃園台地區域地質，其上方多為紅土層，隨著向下深度，漸有紅棕色粉土質黏土夾雜卵礫石層，越深層卵礫石越大顆，且密集。因此在打樁過程中，如遇上大顆礫石或密集礫石時，PC預力基樁會有歪斜、偏移、樁頭破碎、打過頭(樁尖過低)或打不下去(樁尖過高)等、或PC預力基樁在打擊中突破穿越承載層而有過低現象。過程中如有發生以上之情事，就必須相對應的提出解決方式。除設計圖說另有規定外，需參考相關施工規範中訂定之允許許可差，即於夯打完成後，進行檢測驗收項目：樁身垂直度偏差、樁位偏心差及樁頂高程偏差等。

各類偏差情形及處理機制列舉如下：

1.樁頂過高

基樁若以正常方式打樁，仍無法達到設計深度時，倘已符合停打準則貫入礫石層，則承載力應在容許範圍內，可以接受。對於基樁嵌入樁帽內之數值，在10cm以上部分採截樁處理，且應以人力手持破碎機逐步打石，切不可使用怪手重機械打石，以免傷害樁體結構。

圖1樁頂高於樁帽之補強施作方式

2.樁頂過低

則基礎底部高程須往下降，以符合基樁樁頂延伸入樁帽內應不小於10cm之厚度需求。基樁基礎周邊降挖之範圍及鋼筋補強方式(如圖2)，須報請監造及原設計單位同意後施作。

圖2樁頂低於樁帽之補強施作方式

3.樁位偏移

本工程之PC預力基樁直徑為60cm，基樁之間距設計為直徑之2.5倍(150cm)，樁心至樁帽邊緣之距離為100cm。位置誤差範圍超過7.5cm者，應皆檢視樁體完整性，是否有破損之情況；若有樁體破損，建議進行全樁長之補強，即於PC樁內灌注水泥砂漿(與樁帽同材料)，再插入鋼筋籠。補強方式須報請監造及原設計單位進行複核；如有邊樁向外偏移時，除須檢核樁帽之穿孔剪力強度是否足夠外，為保持樁側邊緣離樁帽邊緣須保持在40cm以上之距離，局部樁帽需做擴座處理。

4. 樁頭破損

打擊樁進入高密度承載層或遇上大顆石頭阻礙時，樁頭在反覆衝擊下容易造成破損，因此需選擇具有彈性、耐打且能傳力之緩衝材料，以保護基樁並防止樁頭破損和提高打樁作業的效率，像堅木或柳安木夾層材是不錯的選擇。(照片11~12)

照片11 樁頭破損案例

照片12 安裝樁頭緩衝墊

五、結語

事前蒐集工程案例、熟悉有關預力混凝土基樁規範、及設計圖說之規定，並詳讀工區內所進行的各個地質鑽探資料，可預判施工時可能會遇到的問題、及擬妥相關解決方案，例如接樁、切樁及樁頭、樁帽銜接之相關規定，有助於協助現場工程的順利推動。

由於本工法會產生嚴重之噪音及震動，如為柴油樁錘機更會排出濃煙瘴氣，造成嚴重之環境汙染問題，因此不適合在市區及鄰近有住宅之區域施作；本工程地點雖處在郊區，環保稽核單位仍會不時來巡察空氣污染及噪音、震動之監測，如有不符合規定者，即會奉上罰單上限十萬元以為告誡，並會加強檢查之密度。建議設計單位於規劃時，因地制宜，考量適合之工法，而施工廠商也應租用符合環保規格之機具，以提升施工品質。

參考資料

1. 經濟部水利署施工規範第02457章預力混凝土基樁

https://www.rootlaw.com.tw/LawArticle.aspx?LawID=A040100131049000-1041209

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