李聰聰，唐明成，湯亮，袁龍彬，楊高勇

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東 珠海 519000）

1 工程案例

1.1 工程概況

珠海機場綜合交通樞紐項目一期工程位于珠海市金灣區(qū)珠海航空產(chǎn)業(yè)基地，處于珠海機場T1、T2航站樓與城際鐵路之間。項目主要建設內(nèi)容為：航站樓前交通樞紐、配套商業(yè)服務中心及相關業(yè)務用房、地鐵預留、軌道及軌道交通旅客行李通道（土建）等。

項目用地面積約112 800 m2，總建筑面積161800 m2，建筑最高點高度為27.38 m。地上2層，地下2層，局部地下3層，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)體系，本項目臨近地鐵區(qū)域采用緩黏結(jié)預應力灌注樁，樁徑為1.1～1.6 m，樁身混凝土強度等級為C40，當樁端持力層為中風化花崗巖（④-3）時進入中風化長度為2.5～3 m，當樁端持力層為破碎中風化花崗巖（④-3-1）時進入破碎中風化巖18～22 m。

1.2 地質(zhì)情況

依據(jù)本工程巖土工程詳細勘察報告所述，本項目緩黏結(jié)預應力灌注樁區(qū)域共66個鉆孔孔距20～30 m，根據(jù)鉆探揭露，勘察場地內(nèi)在鉆孔ZK84、ZK102號內(nèi)揭露有花崗巖球狀風化體（俗稱“孤石”），如表1所示。

表1 場地內(nèi)花崗巖球狀風化體（孤石）埋藏情況一覽表

場地內(nèi)在ZK71、YBK-38、ZK101、ZK108、ZK115、ZK20、ZK15號等揭露基巖（中風化花崗巖）起伏較大（最大起伏率為161%），其剖面圖如圖1～圖3所示。

圖1 ZK71、YBK-38剖面圖

圖3 ZK20、ZK15剖面圖

場地內(nèi)在ZK59、ZK64、ZK95號揭露有破碎中風化花崗巖，裂隙極其發(fā)育，碎裂巖化嚴重，綠泥石發(fā)育。

故本項目基巖（中風化花崗巖）起伏較大、存在破碎中風化花崗巖、孤石較發(fā)育，地質(zhì)條件中等復雜，總體屬于不均勻性地基土。采用鉆（沖）孔灌注樁時，樁基礎宜以中風化花崗巖④-3為樁端持力層，樁端應進入設計采用持力層中一定深度，孔底沉渣厚度應滿足有關規(guī)范要求。根據(jù)場區(qū)勘察結(jié)果，場地內(nèi)基巖面局部起伏較大，且場地內(nèi)局部地段孤石較發(fā)育，因此，采用沖（鉆）孔灌注樁前，建議進行超前鉆探工作，對設計及現(xiàn)場施工進行指導[1，2]。

圖2 ZK101、ZK108、ZK115剖面圖

2 規(guī)范要求

1）GB 50007—2011《建筑地基基礎設計規(guī)范》第3.0.4條第3項規(guī)定，當?shù)鼗鶙l件與原勘察報告不符時，應進行施工勘察。本工程場地內(nèi)孤石較發(fā)育、基巖起伏較大、存在破碎中風化花崗巖。該規(guī)范第8.5.6條第6項規(guī)定，嵌巖灌注樁樁端以下3倍樁徑且不小于5 m范圍內(nèi)應無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，且在樁底應力擴散范圍內(nèi)應無巖體臨空面。本工程為嵌巖灌注樁。

2）JGJ 94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[3]第3.2.2條第1項規(guī)定，對于端承型樁（含嵌巖樁）：主要根據(jù)樁端持力層頂面坡度決定，宜為12～24 m。當相鄰兩個勘察點揭露出的樁端持力層層面坡度大于10%或持力層起伏較大、地層分布復雜時，應根據(jù)具體工程條件適當加密勘探點。復雜地質(zhì)條件下的柱下單樁基礎應按柱列線布置勘探點，并宜每樁設一勘探點。本工程地質(zhì)條件為中等復雜。

3）GB 55003—2021《建筑與市政地基基礎通用規(guī)范》第3.2.1條規(guī)定，當場地與地基存在特殊性巖土時，巖土工程勘察成果除應符合本規(guī)范第3.1節(jié)規(guī)定外，尚應包括下列內(nèi)容……。其中第8項規(guī)定，對風化巖和殘積土，應查明母巖性質(zhì)、風化程度，判斷巖脈、孤石的分布狀況，評價風化巖的均勻性。

4）GB 50021—2001《巖土工程勘察規(guī)范》（2009年版）第4.1.2條規(guī)定，場地條件復雜或有特殊要求的工程，宜進行施工勘察（本工程場地工程地質(zhì)條件中等復雜）；第4.1.21條規(guī)定，基坑或基槽開挖后，巖土條件與勘察資料不符或發(fā)現(xiàn)必須查明的異常情況時，應進行施工勘察；第13.2.2條規(guī)定，當與勘察報告差異較大時，應建議進行施工勘察。

5）DBJ 15-31—2016《廣東省建筑地基基礎設計規(guī)范》第4.3.5條第6項規(guī)定，同一建筑物范圍內(nèi)的主要地基持力層或有影響的下臥層起伏較大時，應補孔查清其起伏變化情況，達到相鄰勘探孔的層頂高差坡度不大于10%或補孔至間距不大于10 m；第4.3.5條第8項規(guī)定，對復雜地基或荷載較大的一柱一樁工程，宜每樁布置勘察孔；第4.3.8條第3項規(guī)定，樁基工程施工需進一步確認持力層；第10.1.5條第10項規(guī)定，當樁端持力層之下有破碎帶時，應校核下臥層的承載力，必要時宜在施工前采取超前鉆探明下臥層的情況。

3 樁基施工不進行超前鉆的缺陷

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，本項目在鉆探過程中，揭露有破碎中風化花崗巖，該層節(jié)理裂隙及其發(fā)育，就目前揭露厚度為0.40～7.40 m，多在中風化花崗巖④-3之上。該層與設計所提持力層物理力學性質(zhì)有較大出入，該層整體承載力偏低，依據(jù)設計所提基樁入巖深度，兩者相差很大。④-3層為大于2.5 m，④-3-1為大于20 m，在實際施工過程中，根據(jù)旋挖機和沖孔機所取渣樣以及水平距離相差甚遠的鉆探孔柱狀圖資料難以進行區(qū)分。

另外，整個場地內(nèi)不均勻分布有大小不一的花崗巖球狀風化體，也就是所謂的“孤石”，視厚度為1.35～5.40 m，孤石的平面分布與粒徑大小無法根據(jù)已揭露的情況進行預測和判斷。孤石的存在，會對持力層判斷造成嚴重影響，極易造成持力層誤判。

由于詳勘鉆孔部位與緩黏結(jié)預應力灌注樁距離較大（最大約距離20 m），勘察、設計等幾方單位現(xiàn)場判巖時只能確認巖面，無法判定是否為基巖及下臥層情況，嚴重影響施工進度。

本項目為超長緩黏結(jié)預應力灌注樁，預應力筋布置于鋼筋籠內(nèi)側(cè)，預應力筋通長布置，鋼筋籠制作時需提前根據(jù)現(xiàn)場鉆孔巖面確認長度，由于鉆孔部位與樁距離較大無法精準確定樁長，只能待終孔時進行預應力筋制作，嚴重影響現(xiàn)場施工進度。

4 樁基施工進行超前鉆的優(yōu)勢

超前鉆能夠有效查明母巖性質(zhì)、風化程度，判斷巖脈、孤石的分布狀況，準確評價風化巖的均勻性。

超前鉆的深度是按樁底以下不小于5 m或3倍樁徑控制，這樣避免了后期樁基檢測抽芯時樁底出現(xiàn)不符合設計入巖要求和遇到夾層的可能性，確保樁底在設計的巖層中。

超前鉆由于是一樁一孔，能準確反映該樁位的地層情況。在設計確定樁端入不同風化類別的巖層后，根據(jù)超前鉆結(jié)果進行樁基復核。當樁長≤80m、樁端進入持力層為中風化巖層時，入巖深度為3 m；樁端進入持力層為破碎中風化巖層時，入巖深度為22 m，樁身混凝土強度等級C40。當樁長＞80m時為確保樁體裂縫及控制預應力損失滿足設計及規(guī)范要求，混凝土強度調(diào)整為C45。

灌注樁施工前進行超前鉆能夠提前預估樁體長度，樁身鋼筋籠及預應力筋能夠提前加工制作，無須等到終孔后制作，加快施工進度。

采用一樁一孔超前鉆共鉆孔331個，依據(jù)超前鉆柱狀圖本項目共揭露41個孔為破碎中風化花崗巖，對比詳勘ZK59、ZK64、ZK95號土層巖性相符，超前鉆數(shù)據(jù)能更加有效地指導現(xiàn)場施工。

5 結(jié)語

根據(jù)規(guī)范要求同時結(jié)合現(xiàn)場實際情況，沿海地區(qū)復雜巖面條件下樁基施工前采用一樁一孔超前鉆很有必要。因在設計確定樁端入不同風化類別的巖層后，超前鉆由于是一樁一孔，能準確反映該樁位的地層情況。同時，各地層準確深度已確定，灌注樁成孔前，可預先制作鋼筋籠及預應力筋，計算出混凝土數(shù)量，加快了樁基施工的速度，節(jié)省費用，質(zhì)量保證系數(shù)大大提高。