人工挖孔灌注桩桩端持力层检测实例

摘要：文章通过某人工挖孔灌注桩桩端持力层检测的工程实例，表明挖孔桩成孔完好的情况下，利用不同的检测方法，其检测结果可相互验证。

关键词：人工挖孔灌注桩；桩底持力层检测；测试方法；综合分析 

Abstract: A practical project of pile-bottom bearing stratum testing of manually-drilled filling pile has been presented in the article to indicate that, different testing methods can be used in the case that the holes of the drilled piles are in perfect condition, and the testing results can be proved through mutual verification.

Keywords: manually-drilled filling pile, pile-bottom bearing stratum testing, testing method, comprehensive analysis

　　1 前言

1.1概述

随着社会经济的发展，出现了越来越多的高层建筑、大型厂房及高耸构筑物，需要的地基承载力越来越大，在众多的基础类型中，大直径灌注桩特别是人工挖孔灌注桩，具有机具设备简单、施工操作方便、承载力高等优点，且占用施工场地小、对周边环境的影响小，成为这些建（构）筑物基础中的首选。因此，对其成桩前后的桩底持力层进行检测是十分必要的。

大直径灌注桩桩底持力层检测主要包括：①成桩前对桩端持力层进行静载荷试验②成桩后采用钻芯法鉴别桩端持力层的岩石性状和入岩深度。通过对比，可直观的分析判定持力层能否满足设计要求。

1.2检测工程概况

某市综合楼11层，采用人工挖孔灌注桩，桩径800~1000mm，桩长7~9m，桩的极限端阻力标准值为5500kPa，桩端持力层为花岗斑岩：浅紫红色，组织结构基本破坏，主要成份为长石、石英，以碎块状、砂砾状为主，风镐开挖较困难，局部夹有泥质软弱夹层，分布不规律，厚度5~8m，风化程度为强风化、中风化。

2测试方法及测试结果

2.1载荷试验

2.1.1试验方法

试验在已成孔的人工挖孔灌注桩底进行，采用压重平台反力装置,将载荷板连接在压力导向管口，下至清好的孔底，然后固定导向管，放置千斤顶将100t荷载块（钢筋）在检测前一次性均匀地旋转在钢梁承力架上，安装连接油泵、千斤顶、触力传感器及电子位移表等（见图1 静载试验装置示意图），通过JCQ—503C静力载荷系统分级自动加压，采用慢速维持荷载法进行检测，待每级荷载沉降稳定后再加下一级荷载，直至满足终止试验条件。

试验最大加载值为桩端极限端阻力标准值（5500kPa）的2倍，即11000kPa，试验压力分10级，第一级加载值为最大加载值的1/5。

2.1.2检测结果分析

1 p-s曲线见图2

图2分析

1号点P-S曲线呈直线状，各级荷载下的沉降均匀，最大沉降38.49mm，极限荷载11000kPa。

2号点P-S曲线呈陡降状，取其前一级荷载5500kPa为极限荷载。

3号点P-S曲线缓降、下拐，取其前一级荷载7700kPa为极限荷载。

各点极限荷载取值一览表 表1

2.2钻芯法

检测桩端持力层三倍桩径深度内持力层的均匀程度，及是否存在软弱夹层、洞隙分布、断裂破碎带等不良地质作用。

采用150型液压钻机，桩底为强风化时采用合金（中微风化时采用金刚石）头单动双管钻进，钻具外径108mm，冲洗液为清水，动力为三相异步电动机，在稳妥安装和精心施工下，钻孔垂直度偏差＜1%。原位测试采用标准贯入试验。

通过对10个已灌注成桩的桩底进行检测，综合反映出的持力层主要特征为：

场地花岗斑岩风化程度不均匀，以砂砾状为主，存在条带状、团块状碎块，局部夹泥线。

桩底0.00～4.20米取岩芯为短柱状及碎块状，颜色为浅紫红色—青灰色，裂隙明显；进尺缓慢，稳定，未见有突然变快现象；返浆颜色未见有颜色加深或变化。结构大部分破坏，风化裂隙发育，多为碎块、短柱状，主要成分为长石、石英，为花岗斑岩强风化带。标准贯入试验均大于50击或反弹。其中47号桩桩底下2.40~2.90米存在软弱层。钻孔抽芯验桩砼岩综合柱状图见图3。

3 综合对比分析

静载荷试验可以直观的反映桩端持力层端阻力的大小，按岩基载荷试验要求，极限荷载的取值分别为11000kPa、7700kPa、5500kPa，最终桩的极限端阻力标准值为5500kPa。

钻探抽芯由专业技术人员对桩底持力层所取岩芯进行综合分析评定。通过现场编录，钻芯法所取岩芯普遍较破碎，多呈短柱状、碎块状，标准贯入试验击数均大于50击或反弹，查《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）极限端阻力表，可取5500~7000kPa。

静载荷试验是在成桩前进行，人工挖孔对桩端岩石基本不产生扰动，岩石相对较密实、完整；而钻芯试验是在成桩后进行，岩芯较破碎且局部呈砂砾状，原因是钻探过程中对桩端岩石造成了一定程度的扰动。

4 结语

（1）人工挖孔灌注桩成孔质量的好坏，直接关系到混凝土浇注后的成桩质量，加强成孔过程的质量控制，是确保成桩质量的第一个环节。对成桩前后基桩的桩端持力层进行检测，及时验证和发现桩端存在的质量问题，可采取补救措施，如进行压浆补强处理等，排除桩基工程的隐患，确保工程竣工后的安全使用。

（2）静载试验成熟可靠，可为设计提供准确依据，但检测桩数有限；钻探取芯法具有直观、可靠、精确度高等优点，是检测成桩质量的有效手段，但其不足之处是受场地，取芯对整个桩身而言，代表的范围有限，存在一孔之见的偏颇。

（3）桩端持力层的检测应根据检测方法特点与适用范围，因地制宜选用二种以上方法，配合使用，互相验证，以提高检测结果的可信度。

作者简介：陆世龙，男，1966年10月出生，工业与民用建筑高级工程师