楊明

摘要：在混凝土灌注樁施工中，正循環(huán)鉆孔、正循環(huán)清孔是常用的施工工藝，適用的土層范圍廣，應用較多。本文簡要分析我單位施工的幾根試樁不合格的原因，并對此地質(zhì)條件下正循環(huán)鉆孔及清孔工藝的適用性做簡要的分析和探討。

關鍵詞：灌注樁；正循環(huán)鉆孔；正循環(huán)清孔；Q-s曲線

一、工程概況

我單位施工的鉆孔樁試樁工程，共6根。A700mm直徑3根，入中風化砂巖0.7m，設計承載力特征值3800kN。A 800mm直徑3根，入中風化砂巖0.8m，設計承載力特征值4900KN，樁身混凝土強度等級C40，采用正循環(huán)鉆機成孔，正循環(huán)清孔，水下澆筑混凝土工藝。后經(jīng)基樁檢測發(fā)現(xiàn)3根基樁承載力不滿足設計承載力要求。

二、場地地質(zhì)條件

根據(jù)勘察單位提供的勘察報告（中間資料）場地地質(zhì)條件概述如下：

第①層-人工填土：灰黃色、灰褐色，主要由粉質(zhì)粘土回填，呈稍濕～濕、松散～稍密狀態(tài)，局部為耕植土，含植物根莖，局部含少量碎石。

第②層-粉質(zhì)粘土：灰褐色，呈濕、軟塑狀態(tài)，切面稍光滑，搖振反應無，干強度中等，韌性中等，局部夾薄層可塑狀粉質(zhì)粘土。

第③層-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色、灰褐色，呈很濕，流塑狀態(tài)，局部呈軟塑狀態(tài)，稍有光澤，搖震反應弱，干強度較低，韌性較低，局部夾薄層軟塑狀粉質(zhì)粘土，局部夾薄層狀粉土、粉砂。

第④層-粉質(zhì)粘土：灰褐色、灰黃色，呈濕、可塑狀態(tài)，切面稍光滑，搖振反應無，干強度中等，韌性中等，局部夾薄層硬塑狀粉質(zhì)粘土，局部夾薄層狀粉土。

第⑤層-粉質(zhì)粘土：灰黃色、黃褐色，呈稍濕、硬塑狀態(tài)，切面稍光滑，搖振反應無，干強度高，韌性高，局部層底含少量砂石，局部夾薄層可塑狀粉質(zhì)粘土，局部夾薄層狀粉土。

第⑥層-強風化砂巖：灰黃色、灰褐色，母巖成份強烈風化，顆粒礦物成分主要是石英、長石、方解石，砂質(zhì)膠結，膠結松散，手易掰碎，巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖體破碎，巖芯主要呈砂狀，局部呈塊狀、柱狀，風化程度不均勻，局部夾中風化塊石，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。

第⑦層-中風化砂巖：灰白色、青灰色、紅褐色，局部有硅化現(xiàn)象，柱狀及塊狀結構，層狀構造，顆粒礦物成分主要是石英、長石、方解石，砂質(zhì)膠結，膠結較好。該層巖石主要屬較軟巖，局部為軟巖、較硬巖，巖芯呈柱狀，少量呈碎塊狀，巖體節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級，母巖成份風化程度中等。

勘察報告（中間資料）樁基設計參數(shù)如下表：

樁基設計參數(shù)如下表

[層號＼&巖土名稱＼&泥漿護壁鉆孔灌注樁＼&＼&＼&qsik＼&深度（m）qpk（KPa）＼&＼&＼&（KPa）＼&15≤l<30＼&30≤l＼&②＼&粉質(zhì)粘土＼&38＼&＼&＼&③＼&淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土＼&26＼&＼&＼&④＼&粉質(zhì)粘土＼&68＼&＼&＼&⑤＼&粉質(zhì)粘土＼&84＼&＼&＼&⑥＼&強風化砂巖＼&160＼&1800＼&⑥-1＼&中風化砂巖＼&800＼&9000＼&⑦＼&中風化砂巖＼&900＼&11000＼&]

三、不合格灌注樁描述及分析

S3#試樁，樁徑800mm，樁身混凝土等級C40，設計樁長34.0m，實際樁長34.9m，設計極限承載力9800KN。根據(jù)靜載Q-s曲線加載至3920kN時，陡降14.33mm，單級沉降量超過上一級5倍，超出規(guī)范要求，判定不符合，繼續(xù)加載至第五級累計沉降53.15mm。

根據(jù)勘察報告提供試樁設計參數(shù)，參考樁基技術規(guī)范公式，計算側阻力=5063kN。根據(jù)計算結果推測如果勘察提供參數(shù)準確的情況下，樁身應力應該沒有傳到樁底。結合取芯報告，19.23米發(fā)現(xiàn)有30cm無混凝土芯樣，且芯樣下端頭夾有水泥土，判定19.23處出現(xiàn)斷樁。

S3樁4月17日晚8點開孔，終孔時間4月20日下午4點，4月21日0點第一車混凝土到現(xiàn)場，0點30分開始澆筑，1點30分第二車混凝土到現(xiàn)場澆筑，2點混凝土補充澆筑完成。結合我項目管理人員回憶，此樁原因在于澆筑混凝土時操作工人將導管拔出混凝土面所致。

S2#試樁，樁徑800mm，樁身混凝土等級C40，設計樁長33.0m，實際樁長32.8m，設計極限承載力9800KN。根據(jù)靜載曲線加載至5880KN沉降量達到46.42mm，超出規(guī)范要求，加載至第六級累計沉降67.89mm，繼續(xù)加載至第七級91.78mm，停止檢測。

根據(jù)勘察提供試樁設計參數(shù)，參考樁基技術規(guī)范公式，計算側阻力=5583kn。根據(jù)計算結果推測如果勘察提供設計參數(shù)準確的情況下，樁身應力應該傳到樁底但是沒有發(fā)揮。結合取芯報告，27米～27.7米偏出樁身取出泥土，27.7米～29米取出土與石子，29米～29.9取出土、碎石、混凝土塊；29.9～33.9取出巖層樣。判定此樁樁底出現(xiàn)問題，可能樁底出現(xiàn)塌孔或沉渣較厚。

S2#試樁4月21日11點18分開鉆，4月24日早晨6點進入巖層，終孔時間2015年4月25日上午9點，終孔深度32.8米， 11點10分第一次清孔清孔完成，14點下放鋼筋籠、導管完成，二次清孔下午3點40分完成，4月25日下午3點40分第一車混凝土灌注，4點30分第二車混凝土灌注，5點30分混凝土補充澆筑完成。結合我項目管理人員回憶，此根樁原因在于二清結束至澆筑混凝土前出現(xiàn)孔底塌孔或者沉渣過厚。

S6#試樁樁，徑700mm，樁身混凝土等級C40，設計樁長35.0m，實際樁長36.6m，設計極限承載力7600KN。根據(jù)靜載曲線加載至5880KN沉降量達到46.42mm，超出規(guī)范要求，加載至第六級累計沉降67.89mm，繼續(xù)加載至第七級91.78mm，停止檢測。

四、分析

建設單位針對上述不合格樁進行了取芯、小應變等檢測并組織召開專家論證會。我單位仔細查閱了所有灌注樁的施工記錄，結合勘察報告，圖紙及專家意見，經(jīng)計算分析發(fā)現(xiàn)：

1、試樁設計根據(jù)勘察報告中間資料設計，勘察中間報告與取芯單位所給出的地層劃分和風化巖層樁基設計參數(shù)出入較大。

2、設計單位試樁承載力以樁身混凝土強度控制，對樁底沉渣要求較高。

根據(jù)上述分析在采用正循環(huán)鉆機施工軟塑～流塑狀土層較厚的端承樁時，提出幾點建議：

1、施工前現(xiàn)場技術員應根據(jù)勘察報告和設計圖紙計算基樁承載力，如果計算的結果和設計承載力相差不多，應嚴格控制成孔質(zhì)量，保證孔底沉渣在5cm以內(nèi)。

2、現(xiàn)場應配置泥漿指標測量儀器，嚴格按設計和規(guī)范要求控制泥漿指標，防止出現(xiàn)縮頸、塌孔、沉渣過厚等問題。

3、縮短一次清孔結束至混凝土灌注間隔時間，水下混凝土灌注嚴格按照規(guī)范要求，保證初灌量，設置隔水栓。

4、采用回旋鉆成孔進尺較慢，施工過程中應加強對機臺操作人員的監(jiān)督管理，防止將鉆頭懸空不按規(guī)程鉆進成孔。

5、重視二次清孔，嚴格按照操作規(guī)程測試孔底0.5m內(nèi)泥漿指標。

6、此種地層建議采用正循環(huán)成孔反循環(huán)清孔工藝。

參考文獻：

[1]《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）.

[2]《建筑樁基檢測規(guī)范》（JGJ106-2014）.

[3]《施工手冊第五版》