吴晓明
甘肃广信建筑技术有限公司
摘要：在各种工程建设的桩基施工中，经常会应用到正循环泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺技术，正确判断断桩或缩颈并及时设计出加强处理方案才能确保工程质，本文以某工程为例介绍判断断桩或缩颈解决问题的方法，简要介绍了位于主河流、支流交替冲积高河漫滩建筑场的工程地质特征，正循环钻孔灌注桩基施工工艺，桩身缺陷的判别，原因分析，加固补强措施等，为今后同类工程参考借鉴
关健词：灌注桩；施工工艺；缩径；处理措施
天水市属于湿陷性黄土地区，城市处于河谷地带，建筑场地主要位于渭河、耤河阶地及高河漫滩，随着城市建设规模不断扩大，位于较高地段的黄土梁及位于较低地段的渭河、耤河高河漫滩成为城市建设用地，黄土梁较平整建筑场地一般为大厚度高湿陷性黄土，采用垫层法、垫层法、挤密桩法、孔内深层强夯法等消除湿陷性、提高承载力，而高河漫滩等地下水位较高的建筑场地，通常采用各种工艺的钻孔成孔灌注桩，正循环泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺技术在天水地区使用推广了几十年，由于该传统成孔方法设备简易、经验丰富的施工队伍比较稳定，很多项目负责人、技术负责人很多都是在地质队从事钻探或掘进工作，处理过各种钻孔事故，同时具有施工能力的小包工队较多，人力资源丰富，各种设备市场都在使用，但此施工工艺主要通过试钻孔成孔灌注桩过程中确定的施工参数和施工速度、方法控制质量。通过超声波桩身完整性检测及静载试验发现，仍有很少部分通过此工艺成孔的灌注桩存在不同程度的质量问题，本文通过对某项目地质条件、施工、检测的概述，总结分析断桩或缩颈问题的原因，设计处理方案，以供同行参考。
1、工程概况及地质情况
1.1工程概况
某住宅小区3#楼，长70m，宽16.8m，二十七层，建筑筑面积19465m2，纯剪力墙结构，选用桩筏基础，筏板厚0.8m，桩长16.0～19.8m，桩径0.8m，共172根钻孔灌注桩，采用圆砾作为桩端持力层，并要求桩端进入圆砾层顶面以下大于1.00m，桩身混凝土强度为C40。
1.2地质情况
建筑场地位于渭河、牛头河、东柯河三河交汇处，由三条河流交替冲、洪积形成，正好位于曲流河凸岸部位，河水流经弯曲河道，受离心力作用，表层水流偏向凹岸，底部水流由凹岸流向凸岸，形成弯道环流，造成河流凹岸侵蚀，凸岸堆积，建设场地分布地层主要有①以建筑垃圾为主的杂填土。②灰黄色可塑状粉质粘土，厚0.29～6.31m。③圆砾，杂色，湿～饱和，松散～中密，级配良好，骨架间充填有细粗砂和少量粉质粘土团块，局部夹有含泥圆砾、砂土透镜体，层厚6.80～14.00m。④-1细砂粗砂互层，饱和，中密，层厚0.41～2.40m。⑤圆砾层，饱和，稍密～密实，级配良好，颗粒粒径从小到大，底部为卵石。该层局部夹有含泥圆砾及砂土透镜体，层厚大于16.30m，层顶埋深16.70～20.30m。
1.3施工情况
钻孔灌注桩施工流程见图1
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图1钻孔灌注桩施工流程
该工程建筑场地地质情况较为复杂，粉土、中、粗砂夹层、透镜体分布范围较广、地下水位埋深较浅，施工过程中发现持力层埋深变化较大，密实度差异较大，钻孔时个别孔终孔时进尺速度加快，很难判断是否进入持力层，给施工带来了很大的难度。混凝土灌注，过程中出现塌孔现象，其中一根桩灌注过程中商混没有及时供应上，进行了二次水下混凝土灌注。
2、桩基检测情况
某住宅小区二期3#住宅楼共设计168根桩，静载荷试验选取3根桩进行竖向承载力试验，采用低应变检测方法所有工程桩基进行桩身完整性检测，对桩身完整性作出评价。静载荷试验有一根桩加载到两级后，沉降量达100mm，承载力达不到设计要求，设计又新增四根工程基桩。每根工程桩做了低应变检测，综合分析时间域与频率域的实测波形及波在桩身中的传播特征。除118#桩桩身阻抗变小，桩身有明显断桩或缩颈现象，被判为为Ⅲ类桩外，其余桩均评为Ⅰ类桩。
3、桩基缺陷及原因分析
118#桩缺陷位置在自然地面下约8.3m，地下水位0.5m处，距桩顶3.4m，经论证，缺陷位置较浅，水位不深，容易开挖，但开挖过程还是塌孔严重，通过机械开挖，原位抽水，挖至桩顶以下4.0m处，发现距桩顶3.3～3.5m桩身缺陷严重，钢筋变形，桩身夹泥夹砂。经查阅岩土工程勘察报告及现场观察，118#桩在自然地面下约8.3m、距桩顶3.4m处为中粗砂和圆砾的互层，局部夹有含泥砂土透镜体，松散，存在灌浆筒拔脱提漏现象，有塌孔夹渣的质量问题。根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）三类桩不一定满足设计要求，一需作处理方可作为工程桩使用。
4、加固处理方案
针对118#桩在距桩顶3.4m处出现严重缩径问题，经组织专家论证，一致决定同意采取补强加固的方案，对严重缩径部位高度200mm，深度200mm，沿桩周长600mm范围清理夹渣，凿除缩颈部位表面夹渣夹泥松散的混凝土，凿毛松散混凝土里面的桩身符合设计强度的混凝土表面，整理变形的主筋及箍筋，刷净凿毛混凝土表面及钢筋表面的杂质，外加附加钢筋笼（见图2），砌筑砖模，用清水冲洗混凝土粗糙面并涂刷粘结剂，用比原设计标号高一个等级的混凝土浇筑，养护3天后，用原土回填夯实处理至设计标高。
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图2桩身缩颈部位加固图
5、结论与建议
118#桩加固补强15天后，又用低应变进行了桩身完整性检测，符合Ⅰ类桩标准，在建筑周边埋设了沉降观测点，按规范要求进行了沉降观测，主体封顶后，最大沉降量、沉降速率和差异沉降均符合规范要求。
在夹层、互层，松散层较多复杂场地进行桩基施工必须提前试桩，确定各种施工参数才能确保工程桩质量，建议对复杂场地每根工程桩做低应变检测，及时查清桩基工程的缺陷，对严重缺陷会同相关单位出方案处理。本项目建筑场地位于三河交汇处，在渭河弯曲凸岸，局部属于点坝沉积，依赖于传统的勘察设计存在一定的风险，尽管个别场地的桩基尽管桩长达23m，但打桩过程穿透较大粒径的圆砾，桩端进入粒径较小的圆砾，静载试验出现了承载力低的现象，加了一定数量桩解决。发现曲河流凸岸涡流点状沉积现象与建筑工程没有较好的协调手段后，在后期的工程马上改变方案，采用后注浆、超深后注浆、后注浆扩大头等补强持力层的措施，解决了涡流点状沉积持力层埋深变化大、地基不均匀、沉降大的问题，应用效果良好，并申请了专利，可作为类似建筑场地参考。