全強小子-鋼板樁水平支撐擋土工程技術討論網

再談論本篇主題之前，筆者要稍微簡單介紹一下「樁工程」。由於樁工程種類繁多，筆者試圖將常見樁工程以下圖分類之，而黃色框即為本篇文章所要說明的內容，其他的部分限於篇幅，不在此論述。

在眾多的樁工程當中，只有綠色框框為全強營業項目，而其中又涵蓋擋土與承載樁兩項。

本公司為專業鋼板樁擋土工程施工廠商，以鋼板樁工程為業務大宗，所以震動打樁機為公司常備機具，因此，透過適度的夾具與輔具改裝，便可以將鋼板樁植樁的作法，運用在PC預力基樁的施工上。

茲將此種施工方式的照片陳列如下，再來詳細介紹：

基本上，施做基樁主要的目的就是為了要承載結構物，避免因地質軟弱或地震造成土壤液化現象產生的結構物沈陷之情形，所以完整的基樁施做完成後，一定要經過「基樁載重實驗」（一般可為自重法與反力法），通過後方可確認樁之承載力形成。

如果採用錘擊式的植樁方式，因為錘擊能量可以控制，也比較能夠透過計算落錘數的量化方式確認其承載力，所以錘擊式的基樁施做，在承載力的控制上是比較好的，只不過因為錘擊的過程當中會產生很大的噪音，所以在環保要求益趨嚴格的趨勢下，在加上落錘的過程當中對於PC樁會有衝擊破壞的問題，所以錘擊式的施工方式已非主流。

目前比較普遍採行的PC樁施做方式為外掘式植入基樁（見下圖）：

施做者先將以鑽掘機於預定植入位置進行鑽掘，鑽掘的過程當中會取出相當量的土壤，此時必須要灌注土壤穩定液，以避免施工過程的土壤沈陷崩落造成危險，在鑽掘至預定深度後，注入水泥漿並進行攪拌，最後利用吊車吊放基樁至預定深度後淨置養護。

PC樁的樁承載力需透過兩個力量承擔，一個是樁底阻力，另外一個則是樁身的磨擦力。特別是前述的基樁在經過靜置一段時間後，透過水泥漿的穩固，樁身的磨擦力可以提供不錯的承載效果。

那麼是什麼原因會衍生震動鑽打式基樁的施工方式呢？我們要先談談上述鑽掘植入式施工方式的幾個問題。

(1)機具的動員較為不易:通常此類機具的體積甚為龐大，而有些工程位處的地點並非此種機具可輕易到達。

(2)機具（包括鑽掘機與桁架式吊車）的現場裝拆非常費時:所以如果基樁的數量不多（例如單棟民宅大約在8~12支內，一般小型橋樑橋墩基礎可能只有3支到8支），分攤下來的施工費非常昂貴。

(3)現場空間不足以放置此類機具與其相關設備：此種施工方式最基本一定要有鑽掘機、吊車與水泥漿、穩定液等灌注設備，有些需要進行植樁的場地（尤其是都市民宅）不見得有足夠的空間可以容納。

(4)施做速度緩慢：光組裝就耗費一天，完成後的拆機也需半天。

而震動鑽打式的施工方式正好可以改善上列問題，震動機的動員相當有效率，並且可以有PC300到PC700等級的不同大小震動可以選擇，機具運到現場後，通常只需化費1個小時換裝輔具，就可以開始施做，以筆者的實際經驗，在一切順利的狀況下，8~10支基樁（如500mm樁徑、14M 樁長）可能一天就可以打完收工並退場。正因為如此，所以此類機具在基樁數量不多的狀況下，通常施做價格可以達到植入式基樁一半以下。

那麼既然如此，會何震動鑽打式基樁的施工方式無法變成主流呢？

(1)首先是樁承載力的部分：由於這類施做方式的基樁並非把土壤取出，而只透過鑽頭將地質擾動，讓土壤變得較為鬆軟，再透過震動機將基樁打入，水泥漿在這種狀況下並無法進行灌注，樁身的摩擦力較為薄弱，所以施做此類基樁的時，必須注意研判地質數據，否則在施做載重實驗時可能會無法通過（這對公共工程的驗收來說可能會造成困擾），如果能將樁底抵在較硬地盤處，則無此類問題。
不過，也由於在樁植入的過程中有進行震動，所以以一般30T~35T震動機的能量來說，通常如果打到震動機無法打入，承載力要達成50T以上也可說是輕鬆容易，再加上經過震動的土壤靜置一段時間（七天）後，也可以提供一定的樁身摩擦力（特別具黏土性質的土壤）。

(2)再來，樁高層較不易控制：此類施工方式由於在施做過程中，並無把土壤取出，假設以針對樁長12M 的基樁進行施做，在維持基樁承載力的原則下，鑽掘深度一開始並不傾向直接一次到底，筆者會選擇先鑽掘11M 後進行植樁，最後1M 透過震動的方式打入對樁的承載力形成較為有利。不過有可能在初次鑽掘不夠深的狀況下，造成樁無法完全植入，這時因為摩擦力與樁身重量的關係，已植入的樁並無法拔除重新進行鑽掘，唯一的解決之道就是切樁（這對公共工程的驗收來說可能會造成困擾）。
對施工廠商最保險的作法當然就是一次鑽到底，甚至超過預定深度，讓樁的植入深度沒有問題（這樣比較不會被客戶指責），不過通常我都還是會傾向建議一開始植樁的時候要先試一下較淺的鑽掘深度，探一下地層的反應，畢竟樁的承載力才是進行基樁工程的目的。（題外話，我曾經看過施工廠商一次鑽掘過深，施做完成隔天出現樁下沈的狀況）

(3)植入樁的大小與長度受限：這個限制取決機具能量的問題。首先，在鑽掘的部分，由於震動機加裝的鑽掘油壓馬達扭力較為植入式鑽掘機不足，所以遇到較大的樁徑或較長的樁身，未出現鑽掘馬達扭力不足難以轉動的問題。其二，由於震動機震動的能量限制，PC樁的重量一旦過重則會造成震動機根本無法讓震動的力道傳遞到樁底，造成無植入的狀況。
在維繫良好履約承諾下，只有在樁徑700mm以下，樁長在17M 以下，才會是筆者有意願承攬的範圍。

(4)震動過程對可能對樁的損壞：尤其是在經鑽掘後仍無法打到預定深度下，有時候甲方可能會要求要嘗試盡量打入，可是如果樁在無法植入的過程中仍繼續震動，震動的能量將會從樁底反彈回來，造成PC樁承受過度震動破損，特別是在樁頭的部分。（這對公共工程的驗收來說可能會造成困擾）

(5)震動過程中的鄰損問題：由於最終仍需靠震動植入，所以在緊鄰鄰房施做的地點，可能會有震動引來不必要噪音與震動的困擾。

綜上所述，筆者認為，在選擇震動鑽打式基樁時，要有以上正確的認知，並權衡得失後方可決定。震動鑽打式基樁可提供外掘植入式機樁施工另外一種選擇，特別是對有空間與動員難度的工地，或是有預算考量的業主。不過此類施工方式也會有其衍生問題，即使筆者身為此類工法的施工廠商，也必須要客觀告知。

茲整理此兩種工法的比較如下：

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