钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制

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1、浅谈钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的控制1工程实例1．1工程概况及工程地质情况110千伏果丽变电所位于玉环县沙门镇五门开发区，综合楼工程采用半地下室，地上为二层框架结构，拟建场地土层分层及主要力学指标如下表：1、粘土：灰黄色，软-流塑状态，高压缩性，平均层厚0.8米。2、淤泥：灰-深灰色，流塑状态，以高含水量、高压缩性及高灵敏度为其特点。平均厚度为23.50米。3、粉细砂与淤泥质粉质粘土互层：灰色，高压缩性，二者呈1~10mm厚的薄层状交替分布，平均厚度为1.60米。4、坡积土：灰黄色，稍-中密状态。平均厚度为2.52米。5、强风化凝灰岩：浅灰黄色，岩芯呈碎块状。平均厚度为1.14米。6、中

2、风化凝灰岩：浅灰黄色，岩芯呈短柱状。全场地分布，在本次勘测中各钻孔均未穿透该层而终孔，平均进入该层厚度为1.70米。平均标高为-26.57米。各土层物理、力学性质主要指标见表1表2.1各层土的物理力学性质指标层号土层名称层厚（m）重度（KN/m3）含水量内摩擦角（º）粘聚力（kPa）地基承载力特征值（kPa）1粘土0.8017.346.05.39.0702淤泥22.7～24.516.757.41.46.0503粉细砂与淤泥质粉质粘土互层0.5~3.017.831.96.55.0904坡积土0.80～4.401505强风化凝灰岩0.7～1.5030006中风化凝灰岩1.50～2.507

3、500根据拟建变电所地质条件及建筑物荷载情况，变电所基础设计采用钻孔灌注桩，桩径为￠600和￠800两种，总桩数83根，桩长为27米~31米不等，单桩竖向承载力特征值￠600为2100KN、￠800为3700KN。桩身采用C30砼，桩端持力层为第6层中风化凝灰岩，桩端进入持力层长度大于一倍桩径。1．2成桩质量问题分析桩基工程完成后，先后委托两家测试单位分别对变电所桩基工程的6枚工程桩进行了单桩竖向抗压静载试验，结果表明6枚单桩竖向抗压承载力极限值均不满足设计要求，单桩静载试验曲线为标准“z”字形；对所有工程桩作低应变动测分析，结果全部为Ⅱ类、Ⅲ类桩；对第二次静载试验的三根桩作钻探取芯

4、，结果仅79#桩（￠800）钻芯取样成功，钻孔取芯原始记录表明在桩底（28.30~28.57m）夹有0.27m左右沉渣（沉渣为砼离析碎石及石屑），28.57m以下变为青绿色中风化基岩，基岩裂缝发育完整，岩芯呈短柱状；根据取芯砼强度试验报告，桩身砼强度达到设计要求。结合以上试验结果，笔者认为单桩极限承载力达不到设计要求的主要原因是桩底沉渣过厚。1．3质量问题补救措施针对上部建筑功能和荷载大小的分析，采取如下加固措施：1）采用预应力管桩对主荷载区域17处桩承台作补桩（双桩）加固，桩长为26m，桩径分别为￠400、￠500、￠600三种；2）适当加大上部结构刚度：部分轴线地梁高度由900改

5、为1100，配筋作相应调整；地下室底板配筋￠12@150改为￠14@180。根据沉降观测结果，累计最大沉降量为4mm，最小沉降量为2mm。说明该桩基进行预应力管桩加固处理后效果良好。但由于桩底沉渣过厚，造成了桩基工程的费用大幅提高，工程的工期延误。1．4孔底沉渣过厚原因分析1.4.1护壁泥浆选用不当根据建筑施工手册规定：泥浆护壁成孔灌注桩除在粘土层中可以原土注水造浆护壁外，均应人工制备泥浆。但是实际施工中施工队就是采用原土造浆护壁的形式，且在施工进入各类地基层中没有按规定测定泥浆各项指标，这种施工方法就容易出现塌孔现象及钻孔过程中清渣困难。1.4.2清孔清渣程度不足首先，由于泥浆指标

6、控制不当，且为避免塌孔，清孔程度不够，未能将孔底钻渣清除干净；另外，由于工地施工用水紧张，为节约用水孔内泥浆置换不充分，也是造成孔底沉渣厚度过大的主要原因。1.4.3施工历时过长施工工序间不紧凑，一次清孔结束至砼灌注间隔时间过长，加上施工单位对二次清孔不够重视，二次清孔只是个形式，导致孔内泥浆中的砂粒沉淀，泥浆失水、沉淀。1.4.4砼初灌量不足且未设置隔水栓建筑工地的贮料斗的容积仅为0.8m3左右，根本无法满足初灌量能使导管一次埋人混凝土面以下0.8m以上的要求；且桩基施工单位未设置隔水栓通过剪球(或者抽动隔板)进行灌注，而是直接把混凝土灌入充满泥浆的导管内进行下水混凝土灌注，造成桩

7、端砼离析，从而增加孔底沉渣量。2.控制孔底沉渣厚度的措施孔底沉渣值的多少对于钻孔灌注桩的承载能力有着至关重要的影响。根据试验实测资料表明，桩的承载能力随着沉渣值的厚度而改变，当沉渣的厚度超过一定数值时，桩端极限阻力Qp则由沉渣性质来决定，而与持力层土质无关。为此，现行施工验收规范对钻孔灌注桩孔底沉渣厚度提出了更高的要求。GB50202-2002规定，钻孔灌注桩孔底最大沉渣厚度允许值为：端承桩≦50mm；摩擦桩≦150mm。因此，减少孔底沉渣值，把沉渣值控制