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广东建科建设监理有限公司，广东广州 510500
摘要：结合广州开发区东区某生产大楼项目工程桩施工实例，从监理的角度阐述桩长超深、桩底为坚硬岩的钻孔灌注桩采用旋挖成孔、冲孔入岩的成桩施工工艺的施工质量控制要点，供同行参考。
关键词：灌注桩；坚硬岩；旋挖；冲孔；质量控制；
1 工程概况
开发区东区某生产大楼项目地下室占地面积约为5923m2，建筑高度28.5m，地下室3层，地上7层；基坑开挖深度约13.6～17.2m，坑中西半区开挖深度为17.2m，基坑采用桩锚+钢筋混凝土内支撑支护。桩基础设计为钻（冲）孔灌注桩，桩径为800mm～1400mm等共4种，抗压桩桩端持力层为入微风化花岗岩不少于500mm，抗拔桩桩端持力层为入微风化花岗岩不少于1500mm。由于旋挖钻机施工作业面的需要，钻孔桩必须布置在基坑开挖前的原地面进行施工，钻（冲）孔深度大，工程桩总数为239根。
2 地质情况
根据地质勘察报告以及超前钻勘察所揭露，自上至下的地层为人工堆积层、第四系冲洪积层、残积层和燕山期风化花岗岩。自上而下将其岩性和物理力学性质分述如下：
1.人工堆积层（Q4ml）
①层素填土：棕褐色，松散，稍湿～饱和，主要成分为粉质粘土和花岗岩碎石，局部表层0.2m为砼路面。厚度1.10～4.10m，平均2.19m。
2.第四系冲洪积层（Q4al+pl）
②-1层粉质粘土：棕色，可塑，较均质。厚度0.60～6.90m，层顶埋深1.10～7.30m，层顶标高4.16～10.65m。该层承载力特征值fak为130kPa。
②-2层淤泥质粉质粘土：深灰色，流塑，含有机质，具腥臭味，局部含少量粉砂。厚度0.60～10.70m，层顶埋深2.60～8.60m，层顶标高3.27～9.18m。该层承载力特征值fak为70kPa。
②-3层砾砂：褐色，稍密，饱和，主要成分为石英，粘粒含量5～10%，局部相变为圆砾。厚度0.40～5.50m，层顶埋深3.30～9.10m，层顶标高2.72～8.39m。该层承载力特征值fak为180kPa。
②-4层淤泥：深灰色，流塑，含有机质，具腥臭味。厚度1.30～8.90m，层顶埋深7.50～14.10m，层顶标高-2.28～4.29m。该层承载力特征值fak为50kPa。
②-5层粉质粘土：灰绿色，可塑，较均质。厚度0.60～9.90m，层顶埋深5.30～19.50m，层顶标高-7.68～6.53m。该层承载力特征值fak为190kPa。
②-6层中粗砂：灰色，中密，饱和，主要成分为石英，粘粒含量5～10%。厚度0.70～3.50m，层顶埋深6.30～19.70m，层顶标高-8.19～5.53m。该层承载力特征值fak为190kPa。
②-7层粉土：灰色，稍密，很湿，含少量粉细砂，摇震反应迅速。厚度1.20m，层顶埋深17.30m，层顶标高-5.69m。该层承载力特征值fak为200kPa。
3.第四系残积层（Qel）
③层砂质粘性土：灰黄色，硬塑，为花岗岩风化残积形成，遇水易软化。厚度0.60～22.90m，层顶埋深7.90～21.60m，层顶标高-10.15～3.92m。该层承载力特征值fak为200kPa。
4.燕山期风化花岗岩（γ5）
按其风化程度及岩性划分如下：
④-1层全风化花岗岩：灰黄色，原岩结构基本破坏，岩芯手捏易碎、呈坚硬粘性土状，遇水软化崩解。属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。厚度2.00～28.60m，层顶埋深15.80～31.10m，层顶标高-19.38～-4.02m。该层承载力特征值fak为350kPa。
④-2层强风化花岗岩：黄褐色，原岩结构大部分破坏，岩芯手可掰碎、呈砂土状，遇水软化崩解。属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。揭露厚度0.70～19.50m，层顶埋深18.70～47.00m，层顶标高-35.27～-6.92m。该层承载力特征值fak为700kPa。
④-3层中风化花岗岩：黄褐色，中粒结构，块状构造，由石英、长石和少量黑云母组成，裂隙较发育，岩芯呈碎块状，采芯率60～70%。属较软岩，较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。厚度0.40～6.10m，层顶埋深23.10～52.80m，层顶标高-41.07～-11.27m。
④-4层微风化花岗岩：青灰色，中粒结构，块状构造，由石英、长石和少量黑云母组成，裂隙不发育，岩芯呈柱状（节长10～60cm），采芯率90～95%。属较硬～坚硬岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅱ级。该层未钻穿，揭露厚度2.40～7.30m，层顶埋深24.30～54.00m，层顶标高-42.27～-12.47m。
孤石：青灰色，成分为微风化花岗岩，裂隙不发育，岩芯呈长柱状，为花岗岩球状风化体。属坚硬岩，完整，岩体基本质量等级为Ⅰ级。
表1 部分工程桩超前钻检测岩石抗压强度报告
根据岩土工程勘察规范中的岩石坚硬程度划分标准，本项目的微风化岩为坚硬岩，见表2.[1]
表2 岩石坚硬程度分类 岩石坚硬程度分类
3 施工工艺选择
根据工程桩超前钻报告，各个桩位中风化岩坚硬程度不满足设计要求，所有工程桩桩端均须进入微风化花岗岩，微风化岩顶标高处于-26.6m～-55m之间，钻（冲）孔深度达27.2m～56.5m，其中，80%的桩钻（冲）孔深度大于40m。
从地质勘查资料来看，地面至强风化岩层较软，中风化岩处于较软岩与较硬岩之间，微风化岩是坚硬岩，有15%的桩位存在孤石，孤石硬度也属于坚硬岩。经参建各方研究分析，决定采用旋挖成孔+冲孔入岩的成桩工艺进行施工。
旋挖钻机：是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。缺点是在孤石层、风化岩、坚硬岩中成本高。
冲孔打桩机：冲孔灌注桩具有设备简单，操作方便，适用范围广，能穿越地下水位上下的各类复杂地层，能形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模的建筑物的优点，在桥梁、水工和房屋建筑工程中得到广泛应用。
4 钻（冲）孔混凝土灌注桩施工技术难点
（1）樁径较大，最大桩径φ1400mm。
（2）钻孔与空孔深度大，实际钻孔孔深至少为25.2 m，最大钻孔深度达52m；空孔深度范围为12.8m～ 16.2m，孔底沉渣厚度要求不大于50mm，控制难度大。
（3）入岩深度大，设计要求抗拔桩桩端入微风化岩深度不小于1.5m，加上中风化岩厚度，桩入岩深度最大达8m；
摘要：结合广州开发区东区某生产大楼项目工程桩施工实例，从监理的角度阐述桩长超深、桩底为坚硬岩的钻孔灌注桩采用旋挖成孔、冲孔入岩的成桩施工工艺的施工质量控制要点，供同行参考。
关键词：灌注桩；坚硬岩；旋挖；冲孔；质量控制；
1 工程概况
开发区东区某生产大楼项目地下室占地面积约为5923m2，建筑高度28.5m，地下室3层，地上7层；基坑开挖深度约13.6～17.2m，坑中西半区开挖深度为17.2m，基坑采用桩锚+钢筋混凝土内支撑支护。桩基础设计为钻（冲）孔灌注桩，桩径为800mm～1400mm等共4种，抗压桩桩端持力层为入微风化花岗岩不少于500mm，抗拔桩桩端持力层为入微风化花岗岩不少于1500mm。由于旋挖钻机施工作业面的需要，钻孔桩必须布置在基坑开挖前的原地面进行施工，钻（冲）孔深度大，工程桩总数为239根。
2 地质情况
根据地质勘察报告以及超前钻勘察所揭露，自上至下的地层为人工堆积层、第四系冲洪积层、残积层和燕山期风化花岗岩。自上而下将其岩性和物理力学性质分述如下：
1.人工堆积层（Q4ml）
①层素填土：棕褐色，松散，稍湿～饱和，主要成分为粉质粘土和花岗岩碎石，局部表层0.2m为砼路面。厚度1.10～4.10m，平均2.19m。
2.第四系冲洪积层（Q4al+pl）
②-1层粉质粘土：棕色，可塑，较均质。厚度0.60～6.90m，层顶埋深1.10～7.30m，层顶标高4.16～10.65m。该层承载力特征值fak为130kPa。
②-2层淤泥质粉质粘土：深灰色，流塑，含有机质，具腥臭味，局部含少量粉砂。厚度0.60～10.70m，层顶埋深2.60～8.60m，层顶标高3.27～9.18m。该层承载力特征值fak为70kPa。
②-3层砾砂：褐色，稍密，饱和，主要成分为石英，粘粒含量5～10%，局部相变为圆砾。厚度0.40～5.50m，层顶埋深3.30～9.10m，层顶标高2.72～8.39m。该层承载力特征值fak为180kPa。
②-4层淤泥：深灰色，流塑，含有机质，具腥臭味。厚度1.30～8.90m，层顶埋深7.50～14.10m，层顶标高-2.28～4.29m。该层承载力特征值fak为50kPa。
②-5层粉质粘土：灰绿色，可塑，较均质。厚度0.60～9.90m，层顶埋深5.30～19.50m，层顶标高-7.68～6.53m。该层承载力特征值fak为190kPa。
②-6层中粗砂：灰色，中密，饱和，主要成分为石英，粘粒含量5～10%。厚度0.70～3.50m，层顶埋深6.30～19.70m，层顶标高-8.19～5.53m。该层承载力特征值fak为190kPa。
②-7层粉土：灰色，稍密，很湿，含少量粉细砂，摇震反应迅速。厚度1.20m，层顶埋深17.30m，层顶标高-5.69m。该层承载力特征值fak为200kPa。
3.第四系残积层（Qel）
③层砂质粘性土：灰黄色，硬塑，为花岗岩风化残积形成，遇水易软化。厚度0.60～22.90m，层顶埋深7.90～21.60m，层顶标高-10.15～3.92m。该层承载力特征值fak为200kPa。
4.燕山期风化花岗岩（γ5）
按其风化程度及岩性划分如下：
④-1层全风化花岗岩：灰黄色，原岩结构基本破坏，岩芯手捏易碎、呈坚硬粘性土状，遇水软化崩解。属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。厚度2.00～28.60m，层顶埋深15.80～31.10m，层顶标高-19.38～-4.02m。该层承载力特征值fak为350kPa。
④-2层强风化花岗岩：黄褐色，原岩结构大部分破坏，岩芯手可掰碎、呈砂土状，遇水软化崩解。属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。揭露厚度0.70～19.50m，层顶埋深18.70～47.00m，层顶标高-35.27～-6.92m。该层承载力特征值fak为700kPa。
④-3层中风化花岗岩：黄褐色，中粒结构，块状构造，由石英、长石和少量黑云母组成，裂隙较发育，岩芯呈碎块状，采芯率60～70%。属较软岩，较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。厚度0.40～6.10m，层顶埋深23.10～52.80m，层顶标高-41.07～-11.27m。
④-4层微风化花岗岩：青灰色，中粒结构，块状构造，由石英、长石和少量黑云母组成，裂隙不发育，岩芯呈柱状（节长10～60cm），采芯率90～95%。属较硬～坚硬岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅱ级。该层未钻穿，揭露厚度2.40～7.30m，层顶埋深24.30～54.00m，层顶标高-42.27～-12.47m。
孤石：青灰色，成分为微风化花岗岩，裂隙不发育，岩芯呈长柱状，为花岗岩球状风化体。属坚硬岩，完整，岩体基本质量等级为Ⅰ级。
表1 部分工程桩超前钻检测岩石抗压强度报告
根据岩土工程勘察规范中的岩石坚硬程度划分标准，本项目的微风化岩为坚硬岩，见表2.[1]
表2 岩石坚硬程度分类 岩石坚硬程度分类
3 施工工艺选择
根据工程桩超前钻报告，各个桩位中风化岩坚硬程度不满足设计要求，所有工程桩桩端均须进入微风化花岗岩，微风化岩顶标高处于-26.6m～-55m之间，钻（冲）孔深度达27.2m～56.5m，其中，80%的桩钻（冲）孔深度大于40m。
从地质勘查资料来看，地面至强风化岩层较软，中风化岩处于较软岩与较硬岩之间，微风化岩是坚硬岩，有15%的桩位存在孤石，孤石硬度也属于坚硬岩。经参建各方研究分析，决定采用旋挖成孔+冲孔入岩的成桩工艺进行施工。
旋挖钻机：是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。缺点是在孤石层、风化岩、坚硬岩中成本高。
冲孔打桩机：冲孔灌注桩具有设备简单，操作方便，适用范围广，能穿越地下水位上下的各类复杂地层，能形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模的建筑物的优点，在桥梁、水工和房屋建筑工程中得到广泛应用。
4 钻（冲）孔混凝土灌注桩施工技术难点
（1）樁径较大，最大桩径φ1400mm。
（2）钻孔与空孔深度大，实际钻孔孔深至少为25.2 m，最大钻孔深度达52m；空孔深度范围为12.8m～ 16.2m，孔底沉渣厚度要求不大于50mm，控制难度大。
（3）入岩深度大，设计要求抗拔桩桩端入微风化岩深度不小于1.5m，加上中风化岩厚度，桩入岩深度最大达8m；