厦门海投建设监理咨询有限公司 361000
摘要：选址在海岸软土地段的高层与超高层建筑多采用灌注桩基础，为防止这些地段的灌注桩施工出现常见的桩位偏差、钢筋笼偏位、缩颈、塌孔、沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥、断桩等质量问题，笔者结合工程实例和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008等规范，总结并提出一些施工质量控制措施。
关键词：海岸软土地段；冲孔灌注桩；施工质量控制
正文：经过长期的冲孔灌注桩施工实践，我们经常发现冲孔灌注桩往往因地质条件、成桩工艺的差别导致上部混凝土强度偏低，中下段混凝土强度高情况，施工中还容易出现上述摘要的一系列质量缺陷或通病，造成桩基承载力下降，影响到工程建筑结构的安全性与耐久性。而海岸软土地段地质条件特点是地下水位高，变化快，水质含海水，淤泥多，出现以上质量缺陷的风险更大，为解决上述问题，笔者通过下面参与的工程实例，总结并提出一些施工质量控制措施。
工程实例：厦门泰地海西中心一期II标。该项目位于厦门市海沧区东屿村旁，有SOHO-1#楼，SOHO-2#楼，SOHO-3#楼，建筑面积分别为43064.68m2，48910.08m2，44978.84m2，层数分别为30层，36层，29层。高度分别为93.55m,111.8m,90.55m。结构体系均为框剪，抗震设防烈度均为7度，建筑等级分别为一级，特级，一级。均采用桩-筏基础，建筑桩基设计等级为甲级，工程桩数共计830根，桩径范围1200mm~2400mm,终孔深度12.91m~58.18m不等，桩端持力层为中风化花岗岩，饱和单轴抗压强度标准值为66400kpa，单桩竖向承载力特征值为6500-42000KN，地基持力层岩层大部分处于地面以下30米及更深处，采用冲孔灌注桩成桩。成桩后进行桩端后注浆，28天后进行选桩、检测，检测方法及结果如下：
单桩钻孔取芯：I类桩42根，II类桩1根，低应变：I类桩669根，II类桩63根，声波透射法：I类桩39根，II类桩4根。均无III类，VI类桩。桩底沉渣厚度均小于3cm，抗压静载试验在最大试验荷载试压下各桩的最大试验荷载沉降量均小于40mm，各等级桩身砼芯样试件抗压强度均满足要求。该桩基施工质量控制措施主要有：
1、试成孔措施
在冲孔前熟悉地质勘察资料，审核冲孔桩桩基施工方案。参考《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（下称规范）第6.2.8条进行试成孔。试成孔时宜先冲在勘察孔位上的基桩或靠近勘察孔位的基桩，也可按试验桩选桩规则，按单位工程、按桩型、按承载力大小选出1~2根代表性的基桩作为试验桩，先行试成孔，用于检查冲孔过程的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，试成孔也可以考察桩基基础施工单位的技术水平、机械功率、质量管控能力。泰地海西中心选择了SOHO-1#楼、SOHO-3#楼各1根桩径2400mm的基桩作为试成孔先行冲击，按方案施工，冲孔过程较为顺利，得到了该场地冲孔桩施工的一些技术参数指标，如下：钻进中泥浆的比重为1.1—1.15,含砂率<6%；粘度10—25S。浇灌砼前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25,含砂率≤8%，粘度≤28S。
2、防陷防偏孔措施
海岸地段的场地地表多为软土，桩机冲孔施工过程中容易因桩机震动发生偏位或下陷，导致基桩成孔过程偏位或出现斜孔斜桩，为防止此类情况，可在桩机停放土面用碎石或建筑垃圾填平夯实，支撑桩机的钢管下面垫整排的方木，护筒至少应埋入地面下1米，可在侧壁外侧填塞碎石或建筑垃圾防陷。施工中同时要对桩机进行测量复核位置，发生明显垂直度或水平位移偏差应及时纠正。
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3、入岩至终孔过程控制措施
对于入岩的工程桩，入岩时收集岩石样品，对照勘察资料，经地勘单位专业工程师现场判定才能确定入岩，同时按规范规定：进入基岩后，非桩端持力层每钻进300～500㎜和桩端持力层每钻进100～300mm时，应清孔取样一次，并应做记录，以观察持力层岩层是否出现软土夹层、强风化破碎带等异常。终孔时也收集岩石样品，对照勘察资料判断入岩或终孔。入岩后冲孔为防止发生梅花孔，斜孔，可适当降低泥浆比重，减小阻力使得锤头转动灵活，同时加入碎石填平孔底，再慢锤轻击，磨平孔底。终孔孔底要清孔干净，目前判定孔底质量可选用较粗重的钢筋段系上吊线触碰孔底，同时将在泥浆液面上的吊线位置打结做为深度标记，后换点位触碰，以此方法进行孔底多点位触碰，手感判定孔底是否沉渣过多，目测观察吊线打结位置判定孔底是否平整。
4、孤石处理措施
规范规定：当遇到孤石时，可预爆或采用高低冲程交替冲击，将孤石击碎或挤入孔壁。或击穿，扩大孔径。泰地海西中心一期SOHO3#楼冲孔时遇到地下水水位以下的浅层的孤石，采用预爆的方法进行处理，进行水下爆破并冲击破碎。
5、钢筋笼制作安装质量控制措施
钢筋笼制作严格按设计和实际孔深下料施工，同时可视桩身内力计算结果在入岩孔内及上部一定范围内加密箍筋，增强抗剪性能。制作完成后核验各笼长度，区分顶笼底笼，交底吊车司机吊装入孔顺序，应防止倒序。分段制作的钢筋笼加工质量应满足规范第6.2.5条要求，在搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。
6、二次清孔措施
导管下到孔底后进行二次清孔，清孔方法可采用气举反循环法进行快速清孔。二次清孔质量检查仍按照上述办法用短钢筋探底，同时此时因泥浆比重下降，应检查是否发生塌孔、缩颈，触碰孔底时用吊绳移动至孔壁边沿，顺着孔壁移动吊绳，如触感碰到土体即可判断是否缩颈。此时如发生缩颈可再一次冲孔刮孔。清孔的质量，孔底沉渣允许厚度均按规范规定要求，对于海岸软土地段，考虑到泥浆多，沉积快，孔底的沉渣厚度应尽量取小值。
7、混凝土配制要求及浇筑过程控制措施
在海水渗入地区的地下水中经常因含硫酸盐侵蚀混凝土，会出现开裂、崩解而丧失强度。因此应采用抗硫酸盐水泥，提高混凝土的抗侵蚀性能。同时由于海岸地段地下水位较高，应增加混凝土抗渗性能。浇筑混凝土应快速连续，混凝土塌落度宜为180~220mm，水泥用量不应少于360kg/m3，对于骨料粒径按规范规定选用。混凝土试块留置按规范第6.2.7条规定，对于海岸软土地段的灌注桩，还应留置抗渗混凝土试块，试块留置可按《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定留置。浇筑终了时应按规范规定：应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8~1.0m，凿除泛浆高度后必须保证桩顶的混凝土强度达到设计等级。对于海岸软土地段，特别是较深长的工程桩，宜为1.m。混凝土充盈系数在软土中宜为1.2~1.3之间，对充盈系数小于1的桩，可能发生塌孔或颈缩，应采取补救措施或复打，或在浇筑过程中，分段测量充盈系数，视地质条件情况划分5~10米为一个浇注桩段，计算已浇注混凝土量进行测算充盈系数，如发现充盈系数过小，即将导管接长，并深埋入混凝土内2~6米之间，以快速率、高落差、满斗砼再瞬时放料的方式进行浇注混凝土，借以冲击力浇入桩身混凝土以此由内向外挤压颈缩部位孔壁。同时每灌注2~3斗时测量灌注深度，计算充盈系数，直至充盈系数恢复正常。
结束语
海岸软土地段由于地质情况的特性及其近海环境，在这些地段施工冲孔灌注桩需要研究在成孔和灌注过程中可能出现的质量风险，笔者认为，通过上述案例的施工过程控制和完成后的检测结果来看，在防止出现质量缺陷，保证承载力方面是有明显成效的，完全达到了设计要求。
论文作者:李昌奇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：冲孔论文; 混凝土论文; 措施论文; 海岸论文; 桩基论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 《基层建设》2017年第36期论文;