汪永广
安徽省通源环境节能股份有限公司 安徽安庆 246000
摘要：桩基础以其承载力大、适用范围广已成为软土地区基础方案的首选，然而由于土质条件的复杂、地下障碍物的难以探明、施工水平的差异，工程中不可避免会出现施工图中部分桩难以施工的情况。本文结合工程实例，阐述了钻孔灌注桩遭遇废弃防空洞且后补桩持力层又较差时，根据现场情况改用人工挖孔桩并进行后注浆处理，解决了后补桩承载力不足及沉降变形较大的缺陷，从而确保了建筑物的安全经济。
关键词：防空洞；不同桩型；不同桩长；后注浆；沉降不均
一、工程概况：
某工程为老城区改造项目，单层地下室（含人防），上部有11栋多高层住宅，总建筑面积约10万平方米，场地南低北高，北侧三栋主楼及周边地下室区域为钻孔灌注桩基础，主楼范围为墙下单排桩承台梁基础，地库范围为承台桩基础，主楼与地库之间均设有沉降后浇带。
场地地质情况：场地现状高程约16.0m，土层分布从上至下分布：①杂填土，②淤泥质粉质黏土；③粉质黏土，④粘土，⑤砾石夹砂层，⑥砂岩。承压水主要赋存在第⑤层砾石夹砂层中，水位高程在4.66～5.3m之间，地下水补给方式以大气降水、地下迳流和长江侧向补给为主，该层地下水与长江水系紧密相联，透水性强，富水性中～强，水量较大，地下水水头变化幅度较大，随季节变化而变化。依据人防办公室单位提供的条件显示，场地内废弃防空洞顶标高7.75m，防空洞约2m宽，2.3m高，采用浆砌毛石砌筑，详见图一示。
设计桩顶高程8.75m，钻孔灌注桩，JZ1桩身直径D为600mm，单桩承载力特征值为1500kN，基桩为嵌岩桩，持力层为第6层中风化砂岩（单轴饱和抗压强度frk=2.13Mpa），防空洞障碍采取调整桩位加大承台跨度方式进行跨越避让.
二、现场实际施工面临的问题及处理方法：
尽管施工图设计中已经结合防空洞位置进行了避让，但在实际灌注桩施工过程中仍然发现多处防空洞周边桩位钻进困难，现场依据设计要求相应挪动桩位试钻均失败后，桩孔桩转机转而施工其余桩位，并在基坑开挖之前将其余桩位施工完毕离场。基坑开挖后重新详查该处发现防空洞实际位置与前期提供的布置图有一定偏差，必须对桩位进行较大变更，而此时两桩承台的另一根桩已经施工完毕（平面示意见上图二）。由于地库的建筑功能限制，且周边已施工工程桩已施工，采取调整上部结构进行规避防空洞不可行。据调查，该工程周边基坑支护采用的人工挖孔桩均已完成，穿过砾石层，承压水头不大，通过积极抽水能保证正常施工，故考虑采用人工挖空桩进行补桩，持力层仍采用第6层中风化砂岩，与同承台的相邻桩长一致。当挖孔桩施工至⑤砾石夹砂层后发现该孔承压水头较大，该层地下水与长江互通，砾石层夹细砂也较多，人工挖孔存在安全风险，且采用钢套筒穿越较大厚度土层操作也不便，难以达到原定桩长。经过综合考虑，最终方案采取人工挖孔桩桩端后注浆措施，桩端改为⑤砾石夹砂层。注浆区在桩端，浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使端承力提高，同时桩侧一定高度范围部位也同样出现“扩径”效应，桩侧阻力也得到提高，承载力估算结果如下：
考虑本工程桩端持力层为砾石夹砂，可灌性一般，桩端注浆终止注浆压力为2~3Mpa。注浆流量不宜超过75L/min。后注浆作业起始时间、顺序和速率应符合下列规定：（1）注浆作业宜于成桩2d 后开始；（2）注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8~10m。在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验应在后注浆20d 后进行。
同一承台下分别为两种桩型，两桩间距3m，JZ1持力层为6层中风化砂岩，JZ2持力层为⑤砾石夹砂（图二），两桩不仅桩长不一，且持力层差异较大，在设计荷载下不考虑后注浆时两桩沉降差无法满足要求。该工程采用后注浆工艺进行处理不仅能较大幅度提高基桩的承载力，亦能有效控制桩顶沉降变形，后续的静载试验及沉降变形监测也验证了这一点，该工程改用人工挖孔桩并进行后注浆处理的做法较好的满足了工程要求，节省了工程投资。
三、结论与建议
抗震规范[2]中对基础设置土层及基础形式都提出了一定限制，主要是考虑减少沉降不均引起的不利影响，桩基后注浆工艺能同时满足设计要求的承载力及沉降变形指标，实际工程中类似本工程甚至更复杂的工况不胜枚举。其中后注浆技术中的诸多参数又只能依赖有限的试验进行提供，目前尚未形成一套成熟完善的理论。探讨桩基适用性及后注浆技术的应用、完善其工作机理将具有明显的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]JGJ94-2008.建筑桩基技术规范[S].
[2]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].
论文作者:汪永广
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/31
标签：防空洞论文; 注浆论文; 砾石论文; 工程论文; 承载力论文; 较大论文; 桩基论文; 《防护工程》2018年第8期论文;