关于建筑沉管灌注桩的质量检测技术探讨

【摘要】振动式的沉管灌注桩也叫做沉拔管灌注桩，它是借助偏心轮结构，引起土层的振荡，这种振荡可以通过刚性的联结结构传递到桩基础上。这种桩基础操作简便，且经济实用。采用这种桩基础不仅有很广泛的适用性，且它的沉桩速度很快。目前，这种桩基础已经在软地基处理中被广泛地应用。但是在应用中由于其成桩质量，成孔以及灌注砼的质量都很难控制，因此，有一些施工单位虽然有丰富的施工经验，但是也常常由于人为、外界因素等各种条件而导致施工中意外事故的发生，因此，应该加强对沉管灌注桩质量控制的探讨，以确保工程综合效益。

【关键词】建筑；沉管灌注桩；质量检测；实例分析

一、工程概况

某建筑物为八层，是居民的住宅楼。建筑物沿南北走向为16.0米，沿着东西走向为47.5米，采用砖混结构，振动式的沉管灌注桩是其基础设计。该桩基础是在条形基础粱下形成的，桩长为5米到12米之间不等，其直径为3.65米，桩身砼在设计时将其强度设计为C20的等级，砾砂层是其桩端的持力层，单桩在设计时承载力都在380千牛吨以上，钢筋笼的长度为三米。主筋40Φ12，螺旋箍筋中Φ6@200，每隔1.5米加焊中Φ12加强箍一个，桩基造孔与成桩选用步履式zcB一45型振动沉管打桩机，整个工程工完成工程桩286根。场地地貌属山前冲洪积倾斜平原的前端，地层主要由人工土层、第四纪冲湖积层和第四纪冲洪积层组成。

二、建筑桩基础的质量检测分析

对桩基进行了承载力和桩基完整性检测，鉴于邻近场地的静载试验资料齐全，该工程与邻近场地地质条件、成桩工艺、桩径、施工单位一致，故静载仅取2根桩做施工检验性试验，即加载至760千牛时，当不出现规范规定的破坏特征时，即认为承载力合格，后经静载试验检验，两根试桩在760千牛时均未出现破坏特征。且沉降量不大于40毫米，故承载力检验合格。采用反射波法，动测桩基完整性，检测仪器采用的是中科院武汉岩土力学所的RsM-12G，其中分两次共随机抽测35根桩，第一次测20根，发现有6根断桩，这6根主要集中在西侧.后又在西侧加测15根桩。对建筑桩基进行检测。其中为了验证测试结果的准确性，由施工单位现场将236#桩开挖，实践证明检测结果正确，236#桩在2.65米处断裂。

三、工程质量事故的分析

（1）目前软地基建筑桩基由于没有对工程地质进行全面勘察，没有探明桩基下地质等的分布情况，对完整基岩的位置不清楚，无法选择正确的桩型，且桩基的施工方式不对，在建筑物的荷载下，产生了沉降和滑移。

（2）工程桩间距偏小，根据相关规范中：对于饱和软土中的挤土灌注桩，最小桩距为4d（d为桩径），而该桩距仅为3d（即1.2m），当已灌砼初凝后。在邻桩沉管过程中，土受挤压产生水平推力使桩产生断裂。

（3）有时遇到水位高水量大的情况，工程建设单位为了降低建设成本，通常强行采用反复抽水的方法使出水通道和含水层裂隙畅通度增加，但是抽水时携带的泥沙会恶化地质条件，甚至使相邻的桩孔连通，造成地面的塌陷和基坑支护的不稳定，引起建筑物沉降。

（4）砼的级配不太合理，坍落度较小，施工灌注砼的坍落度为三到五厘米。而规范中规定对于挤土桩的坍落度至少为八到十厘米，由于坍落度小极易造成桩身砼离析，夹泥和蜂窝。

（5）由于是属于挤土桩，土体受挤后，向薄弱处传递挤压力，而使地面出现隆起现象，形成对邻桩的摩擦，构成一个向上的拉力，而使桩断裂。

（6）拔管速度过快，根据规范规定振动沉管灌注桩在管内灌满砼后宜振五至十秒，再开始拔管，应边振边拔，每拔半米至一米就停拔振动五至十秒，如此反复，软弱土层中宜控制0.6-0.8米每分钟。由于拔管速度快，停拔振动时间短，或根本不停振，极容易造成缩径、夹泥，桩身断裂.造成工程桩质量事故。

四、处理工程质量事故的措施

首先，对于数量比较多的断桩，不宜单独逐个处理，可将原桩基上断面500×500平方毫米的承台梁改为片筏桩基础，片筏基础厚度为二百五十毫米，片筏配筋为中Φ14@200。

其次，对于缺陷深度在一至三米的断桩，可将原来断的桩段挖去，加套略大于原桩径的钢箍或钢筋砼水泥管，清理干净断裂位置，设素水泥浆一道，再重新灌注砼补做桩段。

最后，对于缺陷深度在3米以下的桩，由于地下水位较高和土质较软，开挖补桩对于施工是较为困难的，可采取在原500×500平方毫米承台粱下作放大角，放大角宽度在1200-800毫米（根据单桩承载力和桩基在建筑平面上的位置确定），下设中Φ12@180受力筋及中Φ6@200分布筋，放大部分长度以相邻轴线长度为准。组成一个复合的桩-梁-土受力体系，以保证荷载的重新分布，减轻原缺陷桩的荷载负担。

五、沉管灌注桩的施工质量控制分析

在软地基建筑振动沉管灌注桩的施工中，除了遵循施工的常规要求以外，还要注意：由于地基起伏较大，桩基长度不一，因此，在施工设计时要严格控制贯入度，以使桩端位于岩面上。当遇到岩面上有造成“零贯入度的”的碎石时，应该加大沉管的力度，使桩端从岩面上穿过碎石层。为了避免振动力太大，引起砼桩尖破碎且进入桩管中，应该制作专门的钢铁材质的引孔桩尖，利用该桩尖来预打岩面，使贯入度达到要求之后再更换原来的砼桩尖，打入岩面之后灌注砼成桩。将桩尖以上2m范围内的拔管速度控制为小于0.3m/min，采用反插来增加桩端的承载力和稳定性。当局部岩面倾角过大时，不能强行沉管，否则会使振动锤的导向滑轮偏离机架轨道，成桩的质量也不能满足要求。应该根据有关方的统一决定，进行局部处理。

其次，工程地质勘察对于软地基桩基的选择和施工具有重大意义，能为桩型设计提供依据，从而有利于施工进行。在软地基中，为了探明地质水文条件，需要对地质进行初勘、详勘以及补勘。初勘是在建筑的施工场地确定之后，对其进行初步阶段的勘察，弄清该地质的地层结构、岩体等的性质以及水文地质条件，了解其不良地质现象的分布位置及对建筑物的影响，结合相关的技术规范，确定桩基的桩型。当施工过程中发现，地层的具体情况与之前的勘察结果不符时，需要进行补勘，以及时修改桩基的设计模式和施工工艺。

再者，应该加强对施工现场的监管。振动式的沉管灌注桩从其成孔一直到成桩整个过程中，隐蔽工程占了绝大多数，因此桩基施工单位应该严格按照施工规范中的要求和规定来进行，加强对工程施工的管理与监督。

最后，还应该不断强化施工人员的质量意识，提高施工技术水平，以确保施工质量。

六、结束语：

总之，在软地基建筑桩基的桩型一般选择沉管灌注桩，沉管灌注桩在施工中由于地质条件、施工条件以及人为因素的影响，其施工质量常常存在较多问题，因此，本文对这些问题进行了分析，并提出了相应的处理措施，在此基础上为沉管灌注桩的质量控制提出了若干建议。应严格遵循施工规范，把握好施工工艺，以有效解决沉管灌注桩中的质量问题。

参考文献：

[1]袁卫华.关于建筑沉管灌注桩的质量检测实例分析.工程科学.2010，36（22）.

[2]徐月松.岩溶地区高层建筑桩基的桩型选择与施工. 探矿工程-岩土钻掘工程，2000，（6）.

[3]翟世鸿.岩溶地区钻孔灌注桩施工工艺及承载能力研究.华中科技大学硕士学位论文.2007，（4）.