２０１１年第１０期 西部探矿工程 ２５ 影响嵌岩灌注桩工程质量的因素 信长海 ，胡立雄 （１．辽宁水文地质工程地质勘察院，辽宁大连１１６￣３７￣２．辽宁省第六地质大队，辽宁大连１１６０２３） 摘要：通过对影响嵌岩灌注桩工程质量的因素分析，指出只有勘察单位、设计单位、施工单位、监理 单位等相关人员密切配合，才能真正保证桩基质量，才能在建设活动中既节约造价，又保证工期。 关键词：嵌岩灌注桩；工程质量；影响因素 中图分类号：Ｕ４４３．１５文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－－５７１６（２０１１）１Ｏ—ｏＯ２５—０２ 嵌岩灌注桩以其承载力高、桩基沉降小、施工方便， 在现代高层建筑中使用越来越广泛。嵌岩灌注桩如果 设计得当，可充分利用基岩的承载性能而提高单桩的承 载力，更重要的是，嵌岩灌注桩桩端是压缩性极小的基 方案不得不变更。大连东特新中环小区二十多层高楼 采用人工挖孔桩，桩底为中风化辉绿岩。在实际的施工 过程中，由于地下水的浸泡和施工扰动，桩底很难出现 完整新鲜的中风化辉绿岩。业主先后咨询十多位专家， 也没有很好的方案。采用后压浆技术，将桩基础形式改 为大直径桩复合地基方案，由中国建科院地基所重新设 计，既保证了工期，又节约了造价，目前已投入使用５ 年。 ２设计图纸的质量 岩，沉降在施工过程中就能完成，以嵌岩桩为基础的建 筑物在地震过程中产生的地震反应更轻微，抗震性能更 好。但是，由于人们对嵌岩桩的承载性状和受力机理还 不是特别清楚，在工程实践中还存在一些分歧。将对影 响嵌岩灌注桩的工程质量的因素作具体分析。 １勘察报告的质量 根据《高层建筑岩土工程勘察规程》ＪＧＪ７２—２００４ 的要求，详细勘察阶段应采用多种手段查明场地的工程 地质条件；应采用综合评价方法，对场地和地基稳定性 做出结论；对不良地质作用和特殊性岩土的防治、地基 基础形式、埋深、地基处理、基坑工程支护等方案的选型 提出建议；应提供设计、施工所需的岩土工程资料和参 数。 在十多年前，人们对嵌岩灌注桩的设计往往只注意 到了支承于基岩上的桩端阻力的作用，而忽视了桩的荷 载传递机理和承载特性，以至出现了一些不合理的处理 方法，如： （１）不论桩的长径比大小，一律把嵌岩桩作为端承 桩进行设计，包括单桩承载力的确定方法，桩身配筋长 度等都按端承桩处理。 （２）桩端不适当的增加嵌岩深度，或者不适当地采 用扩底，实际上不能使嵌岩扩底部分的承载力得到有效 利用。 以上的要求既从场地整体性，也从具体的参数上对 勘察报告的质量提出了要求。但是在实践中由于市场 的无序竞争，导致勘察报告质量较差，主要是钻孔数量 过少甚至不钻、控制性孔钻孔深度不够、岩土试验参数 过少或者不经过试验直接编造，参数的选取根据经验而 非严格的试验。由于勘察报告的质量因素，造成了实际 工作中对岩溶等异常地质情况的认识不到位，或者由于 参数的选取太低或者太高而造成工程的浪费或者危险， 更重要的是，对地下水的影响重视程度不够，在施工过 在目前使用的《建筑桩基技术规范》ＪＧＪ９４—２００８ 中，桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限 承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组 成。新规范一改以前规范的形式，以嵌岩段侧阻综合系 数来表示嵌岩段的阻力作用。在实际工程中，由于设计 人员盲目套用勘察报告参数或者对嵌岩桩的定义存在 不同见解，如有的设计人员将强风化岩石作为持力层， （下转第２７页） 程中由于水的浸泡，桩底岩石强度降低很大，使得基础 ＊收稿日期：２０１０－１２－１５ 第一作者简介：信长海（１９７０一），男（汉族），辽宁营口人，工程师，现从事岩土工程勘察、设计、施工及地质灾害治理等技术管理工作。 ２０１１年第１０期 西部探矿工程 ２７ 估量及其合理、科学的检测，虽然在试桩过程中满足设 灌注桩来说很差，其抗压能力远远小于抗拉能力，因此 造成其抗倾覆能力差。 综上所述，混凝土预应力管桩在实际应用过程中存 计要求，但是由于时间的延长和试桩的局部性，很难保 证整体混凝土预应力管桩的合格和保证整体建筑的安 全稳定。 ３．３混凝土预应力管桩应力消散无从控制 混凝土预应力管桩在成桩过程造成挤土效应，桩周 土摩擦系数增加，在桩使用过程中随着应力的消散，桩 周土的摩擦系数逐渐降低至稳定，同时随着地下水的起 伏略有浮动，一般情况减低幅度在２Ｏ％～３Ｏ 左右，该 在诸多不可预见的问题，如果在使用过程中不能得到很 好的控制，势必造成不可估量的问题和事故。 ４济南市混凝土预应力管桩的应用 随着济南市的西部和北部的建设步伐日益加大，工 业和民用建筑的日益增大，混凝土预应力管桩得到了广 泛的使用。在使用过程中虽然得到了很好的检验，但 是，也出现了一系列的问题，如在某工地基础处理采用 数值在设计和使用过程无法控制，从而造成设计的浪费 和使用的不安全性。 ３．４混凝土预应力管桩在抗浮能力上薄弱 随着建筑因素的日益增多，工业和民用建筑的结构 混凝土预应力管桩，其地质条件较适宜使用，在工程勘 察过程建议采用钻孔灌注桩，同时亦可采用混凝土预应 力管桩，设计采用混凝土预应力管桩。在施工过程中造 成挤土效应，从而造成桩身的破损，无法承担上部的设 计荷载。由于桩距较近且无法进行补桩施工，造成了桩 基础降低使用，给拟建建筑造成了不利影响。 ５结束语 混凝土预应力管桩随着国民经济的大发展，虽然在 许多工业和民用建筑中得到了大幅度应用，但是应该因 要求和使用要求逐步增多，特别是整体地下建筑的增多 对基础处理的要求越来越严格，混凝土预应力管桩在地 下水埋藏较浅的情况，如果兼顾地下建筑的抗浮使用， 其能力很差，并且无法预测其能力，从而造成建筑的不 稳定和不安全性。 ３．５混凝土预应力管桩抗倾覆能力差 在工业和民用建筑中，特别是高层和高耸建筑中桩 基础的抗倾覆问题很关键。混凝土预应力管桩的向下 的摩擦系数由于挤土效应，其能很低，并且桩端的接头 抗拉能力很弱，同时桩为中空设计，配筋能力相对钻孔 地制宜，科学使用，以避免由于其生产、运输和使用过程 中的局限性，造成建筑物的不安全因素的产生，从而影 响建筑的正常使用。 （上接第２５页） 导致检测值达不到设计要求；或者将持力层定为中风化 （２）护壁、桩底清孔程度、混凝土灌注等的选择。 岩石，导致桩体必须穿透较厚的强风化岩层，极大增加 施工难度。 多数情况下，灌注桩的施工采用泥浆护壁。泥浆材料的 制备、相对密度、含砂率等指标对桩侧摩阻力有较大的 影响，但目前很难量化。桩底沉渣的厚度在实际工程 中，也仅凭技术和监理人员的手感，通过测量绳系一个 钢筋头或者其他重物去感知，更别说按照规范的要求去 ３现场施工的质量管理 应该说，施工管理的质量是桩基质量的根本。严格 按照图纸施工，加强关键环节管理是保证灌注桩施工质 量的保证。在现场施工中，主要存在以下影响因素： （１）成孔工艺的选择。不同的施工工艺适用于不 测量桩底泥浆的比重了。更为危险的是，采用导管水下 灌注混凝土时，导管距孔底的高度以及导管埋人混凝土 灌注面的深度也控制的不够好，灌注时，为了灌注顺利， 经常摇晃导管或者上下将导管拔出和插入混凝土面。 由于清孔和灌注的原因，经常产生桩底离析、断桩等工 程质量事故。 同的地层，根据现场的地质条件选用不同的成孔方式至 关重要。在条件许可的情况下，采用人工挖孔的方式是 最可靠、最直观的。但这与以人为本的和谐社会理念相 背离，在很多地方已经取消此种施工方式。根据现场的 水、电、材料供应情况、以及地下水和岩层的情况，可以 总之，嵌岩灌注桩的质量对建筑物的影响极为关 采用振动、冲击、回钻、旋挖等等施工方式。成孔的垂直 度、孔径的大小对桩基的承载力有重要影响，工程实践 中这些指标的监控基本缺乏。 键，只有勘察人员、设计人员、施工人员以及监理人员共 同配合，严格控制好各种影响因素，就能铸造出经得起 历史考验的精品工程。