厚层淤泥地质管桩施工质量管控要点

摘要

摘要

作为经济发达、寸土寸金沿海城市，填海造田解决土地资源紧张已司空见惯。针对厚层流动淤泥地质加之表层回填时间短，土体处于欠固结状态，抗剪强度、地基承载力及侧摩阻力极限标准值低，导致预应力管桩设计有效桩长接近 70m，且施工难度大。通过对填海区厚层淤泥高强预应力管桩施工过程质量管控要点提炼与总结，以指导类似厚层淤泥管桩施工，确保管桩施工质量可控。

关键词：厚层淤泥 预制管桩 施工质量控制要点

一、项目概况

本项目总用地面积 13 万方，总建面 37 万方，地上 23 万方，地 下 14 万方，建筑业态：大型商业、技术交流中心、15-24 层高层建 筑，地下两层，采用框架结构、桩筏基础形式。 

二、地质情况  

场地上部为人工填土、淤泥、粉质黏土、粗砂，下为残积土全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩，地层分层起伏变化大。管桩采用静压难以达到持力层，可采用液压锤击沉桩。地层揭露有孤石，其在水平和垂直方向分布无规律，对预制管桩施工不利 并影响成桩质量；地下水埋深 0.00-0.35m。，抗浮水头高，地下车库设置抗拔桩。具体地层分布情况如下： 

三、软基处理  

为确保坑底打桩可行性，结合当地类似地质经验，本地块采用直排式真空预压处理，提高土地抗剪强度及地基承载力，减少垫层厚度。经综合测算，处理后支护、土方、桩基造价减少 673 万。软基处理具 体方案为：整改地块分 5 个片区处理，淤泥层处理 80%以上厚度，排水板长度 25m，间距 1m 梅花形布置的 B 型排水板。地基处理技术要求如下：

四、勘察成果  

为准确查明本地块地质情况，项目采用初勘、详勘、施工勘察 三阶段勘察工作，且勘察工作分别委托两家勘察单位，相互印证勘 察结果准确性，保证地质的真实准确。

五、施工过程管控  

(一)严把材料源头关  

1.材料质量直接关系到桩基质量，材料进场验收至关重要，杜 绝不合格材料进场的底线思维管理应牢牢守住。为了管控好进场材 料验收关，项目部实行建设、监理、施工三方举牌验收，严格按规 范和管理办法执行验收，不合格材料立即退场处理，并做好进场及 退场记录； 

2.进场记录应详尽详，包含桩型、质量、节长、节数、总量等， 配合打桩记录作为最终桩基工程结算依据，避免在结算过程中因桩长问题推诿扯皮。 

图一 现场举牌验收

图二 桩端不合格退场材料

(二)严控施工过程关  

1.试桩试验是侦察兵。根据现场条件，选择代表性地层试桩，建 议选择地层条件相对较差进行试桩，且试桩选择应涵盖所有塔楼和地 下室。通过试桩确定施工工艺、施工参数(锤重、落距)、验算桩设计 参数与实际的拟合程度，作为大面积工程桩施工提供参考依据。

2.垂直度控制是关键。软土地质桩侧向约束力小，地层起伏大， 容易造成桩基垂直度偏差大。施工过程中时刻复测桩基垂直度，穿透 淤泥开始进入粗砂层，停锤立即校核垂直度，满足要求开始锤击沉桩。 

3.啮合机械连接+焊接双保险。抗浮水位高，对接桩要求高，鉴 于目前焊接工人普遍焊接技术不高，单纯焊接质量难以保证，为规避 人为焊接质量难以保证，采用机械连接+焊接接桩工艺。为确保机械 连接质量，在公桩螺栓对中母桩孔后，螺栓在上接桩自重作用下自动 沉入木桩螺栓孔，并用 10cm 底冲程锤击确保螺栓全部进度栓孔，并 用钢丝绳拔桩检验连接质量。 

图三 机械连接现场照片

图四 不合格机械连接

4.锤重锤距严控是核心。目前桩基施工作业班组以工程量结算工 资，因此班组为提高收益，随意提高锤落距或不按设计要求更换重锤， 提高沉桩效率，造成桩身质量难以保证，出现断桩及三、四类桩，造 成工期滞后及补桩难度增加。因此桩基进场应核实锤重是否与设计相 符，施工过程中严格按设计要求控制锤距及锤击频率。

图五 严控设备操作人员锤击频率及落距

5.施工记录可追溯。建议一桩一档工程记录，记录内容应详细， 包括地面标高、接桩长度、接桩根数、焊接节点、送桩长度、每米锤 击数、最后三阵锤击数等。每根桩作为一个“自然人”建议个人档案， 作为检查验收、桩基检测、工程结算、桩质量问题最终依据。

(三)严管收锤标准  

最后三阵贯入度控制直接关系到单桩承载力及竖向抗压承载检测，现场管理严格按设计要求控制收锤标准控制在 30mm/阵，对于 桩长穿透粗砂层，且锤击数超过 2500 击，应及时联系设计判断收锤 标准。因本项目端承摩擦桩，穿透粗砂桩测阻力分担达 80%左右， 所以最后三阵收锤标准放大到 30mm/阵。 

(四)严保周围环境  

对于新建建构筑物，保护好周围环境(建筑、构筑物、管线、道路等)的安全和正常使用是先决条件。项目西、北、南层临近道路，东侧靠近高层写字楼，施工条件异常复杂。为保护好周围环境，土方开挖前做好道路、管线、建筑物等普查监测工作，施工过程中采用隔振沟做好响应的隔振措施，避免影响周围环境的正常使用和带来安全隐患。本项目采用 1-2m 宽、3-4m 深的隔振沟抗震措施。

万丈高楼平地起，桩基础工程作为项目最重要环节，其质量关系到工程服役期成败，其重要性不言而喻。项目部通过以上组合拳，以事前、事中、事后系统管理思维，严格执行过程管控，顺利按合同工期完工，并检测合格，尤其抗拔检测一次性检测合格。开始时施工单位对项目部严格要求存在反抗对立情绪，到最后逐步认可接受。从进场断桩率高，到过程成桩率高，使施工单位认识到，对症下药的方法为王，系统思维是发现分析解决问题的良药。