1、三亚某工程使用长螺旋钻孔压灌桩出现桩顶下沉现象的分析与研究摘要：在采用长螺旋钻孔压灌桩的三亚某工程中，当完成 144 根基桩时，存在 13 根桩（约占总数的 10%）的桩顶在成桩 1020 分钟内出现最大达 2.0m 的下沉现象，严重影响了工程基桩的成桩质量。 关键词：长螺旋钻孔压灌桩；桩顶下沉；坡积裙；地下水 Abstract: In a project with long spiral bored pile in Sanya, when 144 piles, 13 piles (about 10% of the total) the top of the pile in pile 10 2
2、0 minutes subsidence phenomenon of up to 2.0m, seriously affecting the quality of pile foundation. Key words: Long Auger Bored Pile; pile sinking bajada; groundwater; 中图分类号：TU74 1 前言 海南省三亚市 XX 工程拟建建筑为数栋 30 层的高层公寓楼，场地原始地貌单元属山前坡积裙，主要分布地层为含粉质粘土角砾。基础设计采用桩基础，桩型为长螺旋钻孔压灌桩，桩径为 600mm，有效桩长为24m。 在桩基施工过程中，当完成 1
3、44 根基桩时，存在 13 根桩（约占总数的 10%）的桩顶在成桩 1020 分钟内出现最大达 2.0m 的下沉现象，严重影响了工程基桩的成桩质量。 2 长螺旋钻孔压灌桩的应用与成桩过程 2.1 长螺旋桩的应用 长螺旋钻孔压灌桩技术是采用长螺旋钻机钻孔至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，然后利用专门振动装置将钢筋笼一次插入混凝土桩体，形成钢筋混凝土灌注桩。后插入钢筋笼的工序应在压灌混凝土工序后连续进行。与普通水下灌注桩施工工艺相比，长螺旋钻孔压灌桩施工，由于不需要泥浆护壁，无泥皮，无沉渣，无泥浆污染，施工速度快，造价较低。 2.2 成桩过程 （1）钻机
4、定位：钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于 20mm。 （2）钻进：开孔时下钻速度应缓慢，钻进过程中，不宜反转或提升钻杆，钻进过程中，当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。 （3）泵送混凝土：钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿1020s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，且应与混凝土泵送量相匹配，保证管内有一定高度的混凝土。压灌混凝土应连续进行，压灌桩的充盈系数宜为 1.01.2.。桩顶混凝土超灌高度不宜小于0.30.5m。 （4）插钢筋笼：混凝土压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度。 3 场地工程地质条件与水文
5、地质条件 3.1 工程地质条件 该建筑场地原始地貌单元属山前坡积裙，是由山坡上的面流将碎屑物搬运到山麓下，并围绕坡脚堆积面成的裙状地貌。坡积物分选性差，大小颗粒混杂在一起，由于重力作用，粗颗粒堆积在邻近山麓，细颗粒则堆积在较远的部位。 根据该工程的岩土工程勘察报告，场地的地势为西、北高，东、南低，向南倾斜，地面标高 27.5645.91m，相对高差约 18.35m。勘察范围揭露地层主要为含粉质粘土角砾，描述为：红褐色、褐黄色，局部浅黄色、灰白色，稍密中密，角砾分布不均匀，成分以砂岩为主，次棱角状（局部棱角状、亚圆状） ，d=0.23cm 为主，局部 46cm，粉质黏土充填，粉粘粒含量约 284
6、0。揭露厚度 3035m。 3.2 水文地质条件 根据场地的岩土工程勘察结果，场地内分布的地下水属孔隙潜水类型，水位埋深 6.0012.20m，水位标高 21.5633.71m，地下水西北的高地势向东南的低地势径流排泄。场地内地下水位等高线图见下图，图中钻孔间距约 2022m，估算水力坡度(I)约为 12%。 由于场地分布地层为含粉质粘土角砾，角砾分布及充填不均匀。该场地地下水丰富，且存在约 12%的水力人坡度，地层中宜形成由粗颗粒为主呈条状分布的地下水流贯通通道。以粗粒为主的砂卵石的渗透经验系数（k）约为 80m/d，根据公式地下水的渗透速度 V=k*I，计算得，在贯通的地下水流通道中的渗透
7、速度约为 9.6m/d。 4 原因分析与工程影响 4.1 原因分析 经再场调查，75#桩出现约 2.0m 的下沉现象，在地下水渗流的下游方向的 78#桩、100#的桩旋挖出的土层中发现渗入的水泥灰。由此分析，在成桩完成后，桩身混凝土中的水泥及细粒成份随地下水的流动被大量带走，渗入下游土层的孔隙中。 根据本场地的地质成因分析，坡积物的分选性差，粗细颗粒分布不均。场内地下水顺地势径流排泄，存在约 12%的水力坡度，在长期的地下水流作用下土层中宜出现由粗颗粒为主呈条状分布的地下水流贯通通道。在地下水流的作用下，当采用的长螺旋钻孔桩穿过有地下水流的土层时，灌注混凝土后，混凝土中的水泥及细粒成份被地下水
8、携带走，造成混凝土中胶凝成份的流失，桩顶出现下沉现象。 4.2 工程影响 存在桩顶下沉现象的基桩，因其桩身局部位置混凝土中的水泥被地下水大量携带走，胶凝成份流失，混凝土无法粘结，容易造成断桩等桩身缺陷，严重影响了工程基桩的成桩质量。桩身完整性的分类宜采用低应变法与钻芯法相结合的方法综合判定，并根据检测结果采取相应的补救措施。 5 结论 在该工程中出现的桩顶下沉现象是由于桩基施工前未能充分认识坡积裙场地内地下水的分布特征，造成流动的地下水大量带走混凝土中的水泥成份，影响了成桩质量。当采用泥浆护壁成孔时，在钻孔过程中粘稠的泥浆可有效封堵地下水的流通孔隙，可避免桩顶下沉现象的出现。 参考文献 工程地质手册（第四版） 建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008） 建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2003）
