流状超厚淤泥层桩梁基础桩位偏差控制技术应用总结

施永龙

摘 要：近年来全国各地房价持续增长，分析一下房价增长的原因：首先，人口增长，国土资源日益减少，主要是全国各地购买土地的使用权价格不断上涨;其次，随着经济的提升，各项材料的费用不断上涨（包括构成房屋建设的几大主材：钢筋、模板、混凝土、地材等）;再次，就是随着老百姓的生活水平的提高，在全国统一的定额单价中工人的工资不断上涨，甚至很多地方出现劳动力紧缺的状况;最后，国家很多政策也在改变，对新建的工程也增加了很多强制性条件，政府对在建工程的把控也较为严格，对以前使用的规范标准也不断在更新，要求更为严格等。以上为房价上涨的主要原因，甚至还有更多的其他原因，如果房价一味无限制的增加也会带来负面的影响，如何做到既能低价购买到土地，在满足现有的国家设计规范和标准的情况下，不断降低新建、扩建、改建工程的成本呢？本文结合青岛万达游艇产业园项目实际情况，本工程位于黄岛区前湾港湾南侧、薛家岛湾西侧、齐长城路延长线东端北侧，整个场地形成为淤泥吹填场地，在如此条件下进行冲孔灌注桩的施工，在国内是一项重点和难点技术，尤其桩位偏差控制难度较大，需要提前对场地的地基进行处理，但是在后续的C、D、E、F甚至往后所有的地块均采用的是桩梁基础。

关键词：超厚淤泥层;地基处理;冲孔灌注桩;桩位偏差;桩梁基础

中图分类号： TU745.2            文献标识码： A            文章编号： 1673-1069（2017）01-66-2

0  引言

青岛万达项目总建筑面积为320万平方米，分期开发，开发周期大约为8～10年，共计有13个地块，主要的业态包括：高层住宅、底商、万达广场、中小学、医院、游艇产业基地等，根据青岛万达游艇产业区各个地块的工程地质勘查报告可知，拟建场地勘察深度范围内地层结构较简单，层序较清晰，上覆第四系由素填土（Q4ml）、吹填土（Q4ml）、中细砂（Q4m）、淤泥质粉质黏土、粉质黏土（Q4m）、粉质黏土（Q3al+pl）组成，下伏基岩为石前庄组流纹斑岩（λπKq），吹填方式为前湾港码头航道疏浚港池而成，吹填时间约6年，局部发育有后期侵入的燕山晚期大珠山-崂山脉带-煌斑岩脉（χ53）。根据地层岩性、成因时代及工程特性的不同，整个场地的淤泥吹填层的厚度大约为12～18m不等，并且整个淤泥吹填层呈流塑状，厚度对整个工程的桩基施工及后续土方开挖带来了极大的麻烦，相对常规的基础设计而言，对于较为复杂的地质条件，一般设计采用的是桩基+筏板基础，一般筏板的厚度为1200mm，局部出现了加厚，为了节约项目的工程成本，青岛万达项目从C地块及往后的所有地块均采用的是桩+承台梁+防水板的基础形式，相对桩筏基础而言，基础底板的工程造价大大降低，节约了工程的成本，下面我们来分析一下在这种特殊的地质条件下进行冲孔灌注桩施工，并且要求冲孔灌注桩的桩位偏差相对《地基与基础工程施工质量验收规范》而言较为严格。

1  设计基本情况

本工程目前在施的CDEF地块基础形式灌注桩+承台梁+防水板，主楼的灌注桩桩径为900mm，CD地块基础承台梁的截面尺寸为800mm*1100mm，防水板的厚度为500mm厚，E地块灌注桩桩径也为900mm，E地块基础承台梁的截面尺寸大部分为800mm*1050mm，甚至有截面宽度更小的基础梁，灌注桩设计要求为后注浆冲孔灌注桩，有效设计桩长大约为17～23m，具体桩长需要根据地勘单位现场查看孔底泥浆排出的岩样确定，桩端持力层要求为第17层中风化流纹斑岩，入岩深度不小于1m，要求孔底沉渣的厚度小于50mm，二清之后泥浆比重不超过1.25。规范要求桩位允许偏差：1～3根、单排桩桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩为100mm，条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩为150mm，桩边到承台梁边的设计距离仅有100mm和75mm。

2  桩位偏差的主要影响因素

2.1 地质条件的影响

该场地淤泥层较厚，约12～18m之间，上部有一层大约为5m厚的人工回填层，并且整个淤泥层呈流塑状，根据2013年青岛万达项目开工之初的施工经验，如果在如此条件下的场地直接进行冲孔灌注桩的施工，可能会出现的主要问题有，首先，整个场地的承载力要求达不到桩基施工的场地要求，所有的大型机械，例如：冲击钻、履带吊、汽车吊、挖掘机、铲车、混凝土罐车等均无法在场地上面行走，容易出现塌陷，泥浆上翻等现象，桩机无法就位;其次，如果桩机已经就位，冲孔灌注桩的工作原理是从附近泥浆池中泥浆引进孔内，靠冲锤强大的冲击力把岩层冲碎，把大的砂砾破碎，随浆液运至孔外，当冲孔至设计深度时，在孔底附近上下拉动冲锤，使孔底的岩渣浮起，随浆液带至孔口外，在孔口外流动的浆液中观察岩渣的多少，当泥浆中岩渣很小且很少时，把泥浆池中的泥浆排掉，填加清水换浆，即把孔内的泥浆稠度减小，一般要求不高于1.25。直至孔内泥浆密度小于设计要求时，停止循环泥浆，拉起锤头，下放钢筋笼，下安砼灌注管，砼灌注前还必须二次清孔，以确保孔底沉渣厚度满足设计要求，此过程中工艺较为常规，但施工振动较大，尤其对于这种场地地基尚未处理之前，已就位的桩机在施工过程中容易由于自身的振动导致桩位的偏位;最后，如果地质条件不稳定，地基土呈流塑状，在土方开挖过程中整体地基土容易发生侧向移动，将严重扰动已施工完成的桩基，对整个桩基工程的施工质量和桩位偏差控制影响极大。

2.2 工艺的影响

本工程采用的是钢套筒跟进护臂冲孔灌注桩的施工工艺，钢套筒的长度大约为12～18m不等，具体需要根据场地的吹填淤泥层的厚度确定钢套筒的长度，钢套筒的直径为桩径+50mm，壁厚为12mm厚，保证孔内不出现淤泥涌入孔内、塌孔、漏浆、缩颈等现象发生，但是钢套筒在下发和拔出的过1程中控制其垂直度的时候难度较大，稍有不慎极易出现桩位的偏差，并且钢套筒中心线同小护筒中心线不对齐，钢套筒的成型后的垂直度偏差过大是钢套筒下放过程中较为常见的因素。

2.3 工人操作的影响

对于工人操作的影响而言，首先，测量桩位、复核设计坐标不到位，图纸看错，没有按照设计蓝图进行准确桩位放线，四根钢筋棍的连线没有拉直，桩位偏差较大，桩位没有进行三次复核;其次，常规护筒埋设不到位，护筒中心与桩位中心不在同一个点，偏差较大，护筒周围土层没有压实，护筒埋设深度不够;再次;桩机就位控制不到位，冲锤中心与护筒中心不在同一个点，偏差较大，桩机底座不牢靠等。

3  采取的应对措施

①对于地质条件的影响，本工程结合现场实际情况出发，采用了相应的地基处理措施，主要地基处理方式有：堆载预压、真空预压、强夯置换;各种地基处理方式的原理、作用、施工工艺在此不详细说明，三种不同的地基处理方式，原理不同、造价不同、施工难易程度也不相同，所达到的预期效果也不相同。从目前在施的各地块可知，各种方法均切实可行，场地的承载力达到了设计要求，满足了桩基施工场地承载力的需要，保证了土方开挖过程中桩基不偏位，但从本工程的最终结果来看真空预压效果较为显著，但是对场地本身的地质条件要求较为严格，其次是强夯置换，其缺点是对周围的建筑物振动较大，需要提前开挖减震沟，最后是堆载预压。

②本工程按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中“冲击成孔灌注桩的施工”要点进行，在穿透表层强夯/杂填土层进入淤泥层时安装钢套筒，在钢套筒一端安装90型振动锤，利用50/70t履带吊牵引力将振动锤和钢套筒一并起吊，通过震动使钢套筒穿透淤泥层。钢套筒中心与桩位中心偏差不超过50mm，施打钢套筒之后进行桩位及护筒中心的复核，如果发现钢套筒中心与桩位中心偏差过大，应该将钢套筒拔出重新施打，要求钢套筒下放时的垂直度控制在1%，钢套筒在混凝土浇筑完成后2个小时内进行拔出;拔出钢套筒过程中，拔出困难或无法拔出时，现场施工工长立即通知项目技术部、业主代表、监理代表去现场协商解决，根据现场情况， 考虑放弃钢套筒的拔出，震动液压钳夹住钢套筒的顶部振动 2min-3min（能牵引出钢套筒为准）， 拔出速率控制约3-5m/min（匀速上拔），钢套筒拔出后内外壁必须立即进行清理。

③对于工人操作的影响，加强对新进场的工人教育和交底工作，并且要求工人在各项工序做到如下几条：

第一，专业测量定出桩位，桩位四侧打入4根钢筋头，四根钢筋头的连线中心相交点即为该桩位中心坐标。桩位测设允许偏差：地库范围桩为10mm，主楼桩20mm。专业测量人员每周要对控制网复核一次。

第二，根据桩位标记拉十字线，打木桩标记中心线，然后埋设护筒，护筒中心与桩位中心偏差≤50mm;护筒高度1.5m。

第三，机械摆放平稳、牢固，冲锤中心对准桩位中心，偏差不大于20mm，用吊线检查冲孔机摆放是否正确。

第四，检查操作性能，鱼齿不宜过长，一般以5～6cm为宜，锤齿应向外倾斜，倾斜应向外倾斜以1：5为宜，严禁用蒜头型冲锤，开孔前应将冲锤悬吊距地面1m左右，检查锤体的偏心程度，对明显偏心的冲锤严禁使用，对于抛填块石层厚较大，硬度较高的工程，锤齿采用耐磨块，能更好提高工作效率，确保工程进度。过程中加强桩位的测量，发现有偏位的情况及时校正。

4  实施效果检查

青岛万达游艇产业园项目根据目前已施工完成桩基工程的A、B、C、D、万达广场地块，通过采取多种地基处理的方式，确保了场地施工之前的三通一平要求，场地满足了桩基施工的正常推进，土方开挖过程中没有出现由于淤泥质土的侧向位移导致桩身偏位的现象发生，并且采用钢套筒跟进冲孔灌注桩的施工工艺及以上相对应的控制措施，采用低应变、声测、取芯、静载试验等检测方法，所有的冲孔灌注桩桩基检测均为I类桩，满足设计及规范要求，保证了建筑物在流状超厚淤泥层下桩基承载力的要求，并且在后续土方开挖和桩头破除至设计桩顶标高桩位复核后，所有的桩位均控制在100mm以内，承台梁边宽于桩边，保证了桩基的轴心受力，确保了整个工程的结构安全。

5  结论

对于流状超厚淤泥层进行桩梁基础的施工，设计中采用灌注桩+承台梁+防水板的基础形式相对桩筏基础在一定程度上大大节约了工程的成本，对建设方来说非常有利，但对于施工方来说施工难度增加了很多，针对以上的几个主要影响因素，要求采取相对应的处理措施，现场取得了较好的效果，首先需要解决的问题是地基处理，其次是桩基施工工艺上去解决桩位偏差，最后是加强工人的操作过程管控，争取做到精益求精，这样施工条件下既能满足设计及规范要求，又能降低成本，也是目前全国各地区全面推广的一个趋势，至少目前在青岛万达游艇产业园项目全面推行。

参 考 文 献

[1] 青岛万达游艇产业园区项目工程地质勘查报告.

[2] 青岛万达游艇产业园区C-1-5、C-1-6、C-1-2地块设计图纸.

[3] 地基与基础工程施工质量验收规范.

[4] 青岛万达游艇产业园项目桩基检测报告.

[5] 青岛万达游艇产业园项目桩基施工记录表.

[6] 青岛万达游艇产业园项目桩位偏差记录表和桩位偏差图.

[7] 青岛万达游艇产业园区项目桩基施工方案.

[8] 青岛万达游艇产业园项目桩基施工培训课件.

[9] 青岛万达游艇产业园项目设计文件及审核意见书.

[10] 青岛万达游艇产业园项目基础设计专家论证会议纪要及论证意见.