（福建省第五建筑工程公司福建泉州362000）
【摘要】冲孔桩灌注桩具有适应性强、桩径不受限制、单桩承载能力好等特点，在桥梁、高层建筑基础中得到广泛应用。本文通过阐述大直径超深冲孔灌注桩桩施工难点、承载力尺寸效应，探讨分析相关质量控制与检测技术措施，结合实例总结一些工程经验，可为类似工程提供借鉴。
【关键词】大直径；冲孔灌注桩；质量控制；桩基检测
【中图分类号】TU753.3【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）04-0100-02
引言
冲孔灌注桩具有承载力高、挤土效应小、抗震强度高等特点，所以受到越来越多的建设单位的关注和使用。为克服大直径超深冲孔灌注桩施工成孔与沉渣清孔难度大等特点，作者认真梳理成孔改进、钢筋笼稳定性验算、清渣方式选择及混凝土浇捣时间控制等技术措施，确保施工质量。同时，作者针对大直径超深灌注桩质量检测的特殊性，探讨采取联合检测技术以确保检测效果。
1.承载力尺寸效应
桩基规范规定，根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，确定大直径单桩极限承载力标准值时，公式
式中qsik—桩侧第i层土极限侧阻力标准值，如无当地经验值时，可按规范取值；qpk—桩径为800mm的极限端阻力标准值；ψsi、ψp—大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数；u—桩身周长。
从计算公式可以看出，大直径超深桩身承载力除受地层因素影响外，与桩径、桩长有关，还存在尺寸效应。根据大直径桩静载试验Q-S曲线均呈缓变型，反映出其端部以压剪变形为主导的渐进破坏。G.G.Meyerhof（1998）指出，砂土中大直径桩的极限端阻随桩径增大而呈双曲线减小。桩成孔后产生应力释放，孔壁出现松弛变形，导致侧阻力有所降低，侧阻力随桩径增大呈双曲线型减少（H.Brandl.1988）。
2.施工质量控制
2.1施工特点和难点
（1）桩径大、长度大，成孔难度大，桩孔垂直度控制难；（2）桩端入岩准确判定难度大；（3）桩径大，桩孔孔底沉渣清孔难度大；（4）钢筋笼重量大，刚度差，易变形；（5）单桩砼初灌量大，桩身砼灌注质量控制难度大。
2.2技术措施
（1）成孔方法为了保证成孔垂直度满足设计要求，采取扩大桩机支承面积。冲孔过程中，当开孔穿越黏性土层时，加大泥浆比重，低锤密击，防止松散体垮孔、扩孔；当进入基岩后，采用大冲程、低频率冲击。
（2）桩端持力层判断桩孔深度大，桩端持力层判断困难，必须结合基岩进尺效率、沉渣硬度色泽等因素进行综合分析判断。对于确实难以判断的，尤其是桩基核心筒处桩密集位置，可以采取增加勘探孔甚至一桩一孔进行补充钻探。
（3）孔底沉渣控制冲孔过程中，调整泥浆性能即黏度和比重，以提高泥浆携渣能力和稳定护壁效果。二次清孔采用气举反循环法，并及时进行孔口补浆，保持压力差并逐步调整泥浆指标，直至孔底沉渣、泥浆性能满足要求。
（4）钢筋笼吊装稳定性由于桩直径大、桩深，钢筋笼重量大、整体刚度差。在起吊安装时要注意两点：一是整笼起吊时，起吊点处加劲箍和主筋焊缝验算；二是焊接吊筋时，横穿扁担选择要考虑其承受钢筋笼的全部重量。
（5）混凝土浇捣的质量控制按规范要求，水下进行混凝土的灌注必须连续施工，不得间断。为保证浇捣质量，采取技术措施控制实际消耗浇筑时间，必要时可利用掺加外加剂来延迟初凝时间。
4.桩基检测
灌注桩检测通常采用静载试验确定单桩承载力、低应变判定桩身完整性，但对于大直径超深冲孔灌注桩来说，需要联合钻芯法、声波透射法等检测技术来检测桩身完整性和核验持力层，以提高检测结果的可靠性。
4.1桩身完整性检测
按规范要求，大直径灌注桩完整性检测应选择一定数量采用声波投射法或钻芯法。大直径灌注桩一般设计承载力高，桩身质量是控制承载力的主要因素；随着桩径的增大和桩长超长，尺寸效应和有效检测深度对低应变的影响加剧，而钻芯法、声波投射法恰好适合于大直径桩的检测。同时，对大直径桩采用联合检测方式，多种方法并举，可以实现低应变法与钻芯法、声波法之间的相互补充或验证，提高完整性检测的可靠性。
4.2持力层核验
对于端承型大直径灌注桩，受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向承载力时，按规范可选择采用钻芯法测定桩底沉渣厚度，并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。这体现了“多种方法合理搭配，优势互补”的原则，如深层平板载荷试验、岩基载荷试验、终孔时的桩端持力层鉴别，成桩后的钻芯法沉渣厚度测定、桩端持力层钻芯鉴别（包括动力触探、标贯试验、岩芯试件抗压强度试验），有条件可预埋荷载箱进行桩端载荷试验。
5.案例分析
5.1工程概况
泉州市某办公综合楼地上29层，高度128m，采用框架—核心筒结构，基础采用冲孔灌注桩，桩长为40～50m，持力层为中风化花岗岩。核心筒结构下设计桩径1500mm～2200mm，最大单桩竖向抗压承载力特征值为50000kN，最大配筋为主筋25φ36，箍筋φ12，加劲箍φ16@2000。
场地属海积平原地貌，自上而下的土层为：素填土、淤泥、粉质粘土、中砂、辉绿岩残积砂质粘性土、全风化辉绿岩、砂土状强风化辉绿岩、碎块状绿风化辉绿岩、中风化花岗岩。
5.2技术措施及检测结果
（1）由于土层的深度不同，每个深度的土层类别也不相同，需要对较厚的硬土层进行冲击。（2）钻孔前将两节护筒对称进行插扣连接固定，保证护筒埋深。桩孔开钻前利用全站仪定位桩心，并在桩孔周边打设钢筋十字护桩进行定位。（3）本工程最长钢筋笼的长度约为50米，钢筋笼的重量约为12吨左右，钢筋笼吊点可以放在加劲箍上，并加入内固筋，明显改善钢筋笼定型效果。（4）二次清渣采用气举反循环法，沉渣厚度能控制在45mm以内。（5）要保证混凝土浇捣的时间应控制在70分钟以上，下料到工地现场的时间最好控制在60分钟以内。
工程桩设计承载力特征值为50000kN，超出区域检测机构的试验能力，本工程采用钻芯法、声波投射法进行核验和检测，结果反映桩身完整性、持力层及沉渣厚度均能满足设计和规范要求。
6.结语
大直径超深冲孔灌注桩作为超高层建筑核心筒区域的桩基础，被社会广泛采用。因其具有超高承载力，不允许任何一根桩承载力失效，否则后果不堪设想。所以，既要重视质量控制技术，又要采取联合检测技术，确保质量满足设计和规范要求。
参考文献
[1]龚晓南.桩基工程手册（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.
[2]中国建筑科学研究院.JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.