余华
深圳市勘察研究院有限公司 广东深圳 518000
摘要：在岩溶地区的桩基础容易发生孔底沉渣过厚、持力层底部存在溶洞等缺陷。本文结合某岩溶地区桩基础工程的桩基础缺陷类型及缺陷位置进行分析判断后，分别设计不同的处理方案，并在工程实际中得到应用。
关键词：桩基础；岩溶；缺陷桩；注浆；冲桩
引言
随着我国建筑业的快速发展，桩基础在高层建筑中应用十分广泛。在岩溶地区，桩基础是高层建筑物基础的最佳选择之一。由于桩基工程属于隐蔽工程，技术要求高、施工难度大、易出现质量问题，尤其是在岩溶地区比较突出。除了常规的夹泥、蜂窝麻面、混凝土不密实等缺陷外，还会出现沉渣过厚、桩底持力层下有溶洞等缺陷。本文结合具体工程的基桩质量问题，针对不同的基桩缺陷类型进行分析后进行基桩缺陷处理设计，并得到了很好的应用。
1工程实例
1.1工程概况
本工程主要包括一栋十七层办公楼及一栋三十层公寓；裙房五层；地下二层。
本工程地基基础设计等级为乙级，建筑桩基设计等级为乙级。原桩基设计采用冲孔、旋挖成孔灌注桩，桩径为900mm～1600mm，平均桩长16m，桩端支承于微风化大理岩。
场地内分布的地层主要有：
1、杂填土：褐灰、灰黄等色，呈稍密状；局部表层为新近堆填，呈松散状。层厚介于0.60～4.80m不等，平均层厚2.16m。
2、粘土：褐红、褐黄、灰白等色，一般呈可塑状，层厚2.10～11.80m，平均层厚6.31m。
3、砾砂：灰白、灰黄等色，一般呈中密状，饱和，层厚介于1.40～9.90m，平均层厚3.94m。
4、含角砾粉质粘土：黄褐、灰褐色，局部灰黑色，湿～很湿，为主要呈可塑状，局部硬塑状，底部与下伏基岩接触处一般为饱水状态，多呈软塑状，层厚差异大，介于0.60～12.20m不等，平均层厚5.40m。
5、微风化大理岩：灰白、乳白色为主，局部混青灰、粉红等色，岩芯呈长柱状为主，少量块状，揭露厚度5.00～9.00m。
6、溶洞：由大理岩强烈溶蚀形成，充填物为可塑及软塑状含角砾粉质粘土。
1.2桩基检测情况
本工程桩基施工完成后，采用低应变法、抽芯法等方法综合进行抽检，发现了不同类型、不同深度、不同程度的缺陷桩，具体总结如下：
表1桩基缺陷类型
序号类型序号类型
1桩底沉渣厚度超过1.0m4桩身较深部位存在夹泥、严重蜂窝麻面等缺陷
2桩底沉渣厚度小于1.0m5桩身较浅部位存在夹泥、严重蜂窝麻面等缺陷
3桩底存在溶洞
2.缺陷桩处理设计
2.1处理方案
针对上述桩基缺陷，为满足桩基承载力要求，分别设计了不同的处理方案：
表2 缺陷桩处理方案
序号类型处理方案序号类型处理方案
1桩底沉渣厚度超过1.0m原位冲桩处理4桩身较深部位存在夹泥、严重蜂窝麻面等缺陷局部断面补强
2桩底沉渣厚度小于1.0m清洗孔底，注浆处理5桩身较浅部位存在夹泥、严重蜂窝麻面等缺陷清除桩顶部位后接桩处理
3桩底存在溶洞桩底溶洞洗孔后注浆处理
2.2缺陷桩处理技术要求
一、原位冲桩处理
1、冲桩处理前应合理安排冲桩处理顺序，避免影响其他正常桩基及原状岩土土体。
2、在原桩位下放比桩径大500mm的钢护筒，采用冲桩处理机清除原桩基，在施工过程中应保障桩机正常工作，避免桩锤落入孔底。
3、清除桩基后，采用高压清洗对孔底沉渣进行清理，沉渣厚度需满足设计要求及相关规范要求。
4、对桩底持力层不满足设计要求的应进一步清孔，直至全断面均进入设计要求的持力层。
5、清孔完成后，按照原设计图纸的要求重新下放钢筋笼并及时浇筑混凝土。
6、钢筋笼按原设计图纸中钢筋规格、数量进行制作，混凝土强度同原设计图纸要求的强度。
7、若冲桩过程中遇到溶洞，应穿过溶洞进入稳定完整的微风化大理岩。溶洞区域采用混凝土进行浇筑，但由于溶洞的范围及大小无法准确知晓，浇筑混凝土过程中可能会出现超灌现象，施工过程应注意。
二、清洗孔底、注浆处理
1、利用抽芯钻孔作为注浆孔和返浆孔。对桩径在1.2m（含）以内的桩，可选取2个抽芯孔，其中一个作为注浆孔，一个作为返浆孔。对桩径在1.2m以上的桩，可选取3个抽芯孔，其中二个作为注浆孔，一个作为返浆孔。
2、在注浆孔内进行单管旋喷冲洗，压力可控制在2~3MPa，待返浆孔返出清水后停止清孔。
3、采用配制好的水泥浆或水泥砂浆对缺陷位置进行充填。注浆液采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥，水泥砂浆强度为M20，水泥浆的水灰比暂按1：0.5~1：0.55考虑，水灰比宜通过现场试验确定。在桩底有溶洞的区域，水泥砂浆可根据现场实际情况掺入一定量的水玻璃或早强剂，以改善浆液的性能，掺入量根据配比试验确定。注浆压力控制在0.6~1.0Mpa左右，注浆的流量应为（7~10）L/min。
5、注浆达到下列条件之一可终止注浆：
a、每延米水泥用量超过设计值的1.5倍。
b、压力超过1.0MPa并继续增高，走浆困难。
6、桩顶顶部3m范围内的水泥浆中可掺入一定量的微膨胀剂，防止水泥硬化时收缩，掺入量根据配比试验确定。
7、对于桩底沉渣厚度在低于0.6m的桩底采用水泥浆填充，对于桩底沉渣厚度在0.6m~1.0m的桩底采用水泥砂浆填充。
8、对桩底存在溶洞的，先进行单管旋喷清孔，清孔完成后采用水泥砂浆进行填充。
三、局部断面补强处理
1、对夹泥位置利用抽芯钻孔进行清洗。
2、清洗后采用水灰比为1：0.5的水泥浆对缺陷位置进行注浆，注浆压力不低于0.6MPa。
3、注浆后插入DZφ89δ10.0的厚壁钢管（地质系列管材），钢管长度根据缺陷位置进行确定。
4、桩顶3m范围内的水泥浆内掺入微膨胀剂，，防止水泥硬化时收缩。
四、桩顶部位清除后接桩处理
2、在桩身外部压入比桩径大一个规格的钢护筒或参考人工挖孔桩护壁做法进行施工，在桩身较浅部位存在严重缺陷的位置，进行破除处理，直至完整位置。
3、断面清理干净后对断面进行凿毛处理，若凿除过程中桩身钢筋破坏在在原位附近重新植入同原桩标号的钢筋，植入深度不少于350mm。钢筋
下转第103页
搭接接头满足规范要求。
4、浇筑同原桩位标号的混凝土，灌注要求同原设计要求。
图1 典型缺陷桩处理设计
2.3缺陷桩处理效果
按照上述缺陷桩处理设计方案进行施工后，采用低应变法结合钻芯法对已处理的桩进行检测，钻取的芯样质量有较大的改善，低应变法检测已处理的桩桩身完整性类别亦能达到Ⅱ级以上。缺陷桩处理达到了预期的效果。
图2 缺陷桩处理前典型小应变检测曲线
图3 缺陷桩处理后典型小应变检测曲线
3.结论
在岩溶地区，桩基础施工出现的夹泥、沉渣过厚等质量问题是可以采取相应的处理方法得当解决的。本文结合具体工程实际，针对不同类型、不同程度的缺陷桩进行处理方案的设计，并在得到了应用。对以后类似岩溶地区缺陷桩处理具有一定的参考意义。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范[S]，北京，中国建筑工业出版社，2014.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部，JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S]，北京，中国建筑工业出版社，2008.
[3]孙增奎，灰岩溶洞区桩基处理实例[J]，岩土工程技术，2007（1），39-41.
[4]王杨，岩溶地区桩基施工处理方法[J]，工程技术与应用，2017（10）.
[5]向劲，桩基底部溶洞处理方法探讨与应用[J]，企业技术开发，2015（6），34-18.
[6]刘雨岚，钻芯压浆法适用于桩基处理的缺陷类型分析[J]，工业科技，2016（6），45.
论文作者:余华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：缺陷论文; 桩基论文; 沉渣论文; 溶洞论文; 岩溶论文; 注浆论文; 水泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;