摘要：以内蒙古锡林郭勒盟乌拉盖管理区境内、鲁新矿井副井井架桩基础为具体实例分析桩基础检测与处理技术，从矿区场地的自然地理、水文、气候、地质条件等出发，深入探讨副井井架基础工程概况及基桩检测结果、副井井架桩基础检测结果，并提出了对缺陷桩的处理意见，以期为相关工程提供参考。
关键词：桩基础；检测技术；处理技术
引言：
桩基础是建筑施工中的重要构件之一，其基本结构为桩基和承台，起到承上启下的建筑功能。桩基础的位置在土壤的持久层，由于桩基础自身具备的竖向单桩刚度和群刚度，在加上重力作用，使其能够最大程度上避免不均匀沉降现象的出现，确保建筑物的垂直程度符合质量要求。桩基础施工具有较大的难度，面对的不同的地质构造会影响桩基础施工技术的进程，在桩基础施工过程中对桩基础进行检测，能够监测桩基础的施工效果，及时发现桩基础施工过程中存在的问题，并积极采取措施进行处理。本文即以内蒙古锡林郭勒盟乌拉盖管理区境内、鲁新矿井副井井架桩基础为例，具体分析桩基础检测和处理技术。
1 矿区场地自然条件分析
1.1 场地工程地质条件
根据勘察可知，本场区的地质地层主要是第四系的粘性土及砂土，详尽地层分布为：一是层粉质粘土，具体特征为灰黄、褐灰色 、可塑 、土质不均等。粘土分布在局部，并有少量粉细沙，土层中有较多植物根分布，土层较为光滑，具有中等韧性和干强度，平均厚度为1.43米，且有平均1.43米层底埋深；二是层细砂，具体特征为灰黄色、稍密、湿及砂质不纯。该土层主要成分为长石和石英，且有较多粘粒，混砂土也在其中局部存在，其厚度平均为1.38米，具有平均2.60米的层底埋深；三是层细砂，颜色灰黄、棕黄，密度适中，土质饱和，纯度高，主要是石英。但是有中砂薄层夹在其中，级配不良，其平均厚度为2.83米，具有5.43米的平均层底埋深。
1.2 场地水文地质条件
本场地的降雨量多年来平均值为342mm，蒸发量较大，为1552mm。且该地区地下水资源丰富，乌拉盖河流流经场地南部，为该场区提供了较为丰富的水资源。经勘探深度地下水发现该地区的深度地下水为孔隙潜水，需由大气补给。该场地的地下水位埋深1.75-4.10米，平均2.03米。
1.3 场地岩土工程分析与评价
(1)地基土冻胀性分析
该场地的具体位置是内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖开发区境内，本区域季节性冻土特征较为明显，最大的冻结深度可达3.19米，其深度可影响第3层细砂土层。因此，需要对第3层以上的地基土层进行冻胀等级的分析，根据地基土天然含水量及地下水埋藏深度可以判断第1层粉质粘土冻胀等级为Ⅱ，为弱冻胀，第2层细砂冻胀等级为Ⅲ，为冻胀，第3层细沙冻胀等级为Ⅳ，为强冻胀。
（2）各岩土层地基承载力特征值
需要评价的岩土层特征值主要包括地基承载力特征值(fak)、灌注桩的极限桩端阻力标准值(qpk)和极限侧阻力标准值(qsik)，需要结合室内土工试验成果及场区经验，具体评价见下表1：
2 副井井架基础工程概况及基桩检测结果
2.1 基础工程概况
该工程名称为鲁新矿井副井井架桩基工程，具体位置在内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖开发区境内，设计单位是煤炭工业济南设计研究院有限公司。该桩基的主要特征为：桩径φ800mm，桩长23m，基桩共28棵。施工材料选择具有严格要求，要确保单桩竖向极限承载力达到标准值即QUK≥3000kN的要求，且要采用的砼要具备高抗渗等级，即C35砼灌注桩。此外，还要采用抗硫酸盐硅酸盐水泥，掺入矿物掺合料和钢筋阻锈剂。该工程的施工材料的检测应该严格遵循《建筑基桩检测技术规范》（JCJ106-2003），确保检测结果合格，才能开展基础承台施工工作。
2.2 副井井架桩基础检测情况
本工程的副井井架桩基基础的检测工作是山东省水利工程建设质量与安全检测中心站担任的，主要检测该副井井架和副井提升机房钻孔灌注桩的质量。在进行副井井架桩基础检测时，要严格遵循《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）及《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的设计要求进行检测，并将其作为重要的检测依据。
2.2.1 检测目的、方法、数量及检测时间
（1）检测目的
通过检测基桩的单桩竖向抗压承载力，对比设计要求的承载力标准值检测桩基缺陷，并判断其位置。
（2）检测方法及数量
针对单桩竖向抗压承载，检测时的主要方法为单桩竖向抗压静载试验法和高应变法，在本次检测中，单桩竖向抗压静载试验法检测了副井井架范围内的3根桩S1、S2和S3，利用高应变法检测了5根桩。此外，为了检测桩身的完整性，针对另外28根桩进行了低应变法检测。
（3）检测时间
在2009年9月19日-23日进行的是单桩竖向抗压静载试验法检测，在2009年9月20日实施了高应变法检测，在2009年9月23日-24日进行了低应变法检测。
2.2.2 检测结果
（1）单桩竖向抗压承载力检测结果
采用单桩竖向抗压静载试验法检测单桩竖向抗压承载力。具体检测结果如下：对施工编号11的S1试桩进行检测，检测显示当试验荷载值达到3090kN，沉降量累积为9.89mm，即3090kN为其单桩竖向抗压极限承载力。对施工编号24的S2试桩进行检测，检测显示当试验荷载值达到30990kN 时，施工编号22的M5锚桩出现较大的上拔位移，迫使试验终止。但当试验荷载值达到2780kN，沉降量累计为8.77mm。施工编号25的S3试桩，当试验荷载值达到2471kN 时，施工编号23的M7锚桩出现较大位移，试验终止。该试桩在试验荷载值达到2471kN时，沉降量累计为7.04mm。
（2）高应变法检测结果
经高变应法检测了5根桩的单桩竖向抗压极限承载力，结果显示其抗压承载力均≥3000kN。
（3）桩身完整性检测结果
对副井井架28根桩进行桩身完整性检测，结果显示21#桩的桩身缺陷位置在距桩顶8m左右的距离，22#桩的缺陷位置在距桩顶4m 和8m 左右的距离，23#桩在距桩顶4m左右的距离，缺陷症状较轻微，其他的2#、9#、14#存在轻微缺陷，其余22根桩桩身完整无缺陷。
3 副井井架桩基础检测结果分析
上述的副井井架桩基础检测结果显示出了桩身存在的问题，因此，筹建处召集了专业的设计代表、施工单位代表和桩基检测单位代表等人员同设计人员进行专题会议探讨，以寻求科学的处理意见和解决措施。
3.1 单桩竖向抗压承载力检测结果分析
S1、S2试桩的单桩竖向抗压极限承载力达到设计要求，为3090kN。S3试桩在试验荷载值达到2471kN时导致锚桩M7 出现上拔位移才出现试验终止，因此，该桩还具备竖向极限承载力的潜力。综合S1 和S2 实验结果可以推断S3试桩也是和设计要求相符的。经由高应变法检测的5根桩的单桩竖向抗压极限承载力均符合实际要求，不低于3000kN。因此，副井井架桩基础单桩竖向极限承载力和设计要求相符，可进行基础承台施工。
3.2 桩身完整性检测结果分析
21#桩的缺陷范围是距桩顶8m处，22#桩缺陷范围在距桩顶4m和8m处，这两颗桩的缺陷范围已经对结构安全产生影响，必须对其进行加固。而2#、9#、14#、23#桩缺陷范围在距桩顶4m左右，不影响结构安全，因此不许进行加固和特殊处理。其余22根桩桩身完整也不需加固处理。
4 桩基础处理方案
经由检测结果显示，副井井架28棵钻孔灌注桩井架主斜腿下有两根桩即21#、22#桩存在明显缺陷，位置为距桩顶4m和8m 处，一定程度上影响了桩身结构承载力，因此需要对该桩基进行加固，加深井架桩基承台，使承台底部座落在第3层细砂上，要在 承台底部做一条抗滑键，将缺陷桩替换为承台底部地基土，提高21#、22#的桩基承载力。
结语：
综上所述，对桩基础的承载力的桩身缺陷进行检测是十分必要的，针对不同的桩基要采用不同的检测方法，并根据检测结果判断桩身缺陷所在的位置，根据缺陷位置和范围判断其对桩基稳定性是否产生影响，若产生影响则要进行加固。施工人员和设计人员要做好检测工作，并找出桩身缺陷，积极采取措施进行处理，确保桩身完整。
参考文献：
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[3]孙鹏.建筑桩基础施工中的技术问题及处理方法分析[J].门窗,2014,05:79+83.
论文作者:林杰烯
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：井架论文; 承载力论文; 桩基础论文; 桩基论文; 缺陷论文; 抗压论文; 乌拉论文; 《基层建设》2017年4期论文;