以强风化花岗岩为桩端持力层的预制桩设计桩长控制.docVIP

以强风化花岗岩为桩端持力层的预制桩设计桩长控制 　　摘要：强风化花岗岩节理丰富，裂隙极发育，且岩层顶板起伏变化很大，难以准确估算设计桩长，往往造成工程投资极大浪费。本文结合某1200万吨/年炼油项目，运用“事前、事中、事后”的项目管理思想，从勘察、试桩、设计、沉桩、检测各个环节系统地提出了控制方法，提高设计桩长估算准确度。 　　关键词：强风化花岗岩预制桩设计桩长控制 　　中图分类号： TU473.1 文献标识码： A 文章编号： 　　1. 前言 　　预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。本文特指混凝土方桩和预应力混凝土管桩。 　　预制桩具有制作便利，生产效率高，质量容易控制；桩身混凝土密度大，抗腐蚀性能强；现场施工文明程度高；工序简单，施工工效高等优点，尤其对于工期比较紧的工程，因预制桩可以提前生产，能够有效缩短工期，因此被广泛应用。 　　但是，在花岗岩地区，地质条件极其复杂，强风化持力层顶板岩面起伏变化很大，设计阶段难以准确估算预制桩的设计桩长，常常出现设计桩长与实际桩长差异较大的现象，导致剩桩过多或超送桩问题，既增加施工难度，又造成工程投资的极大浪费。 　　为了实现设计桩长与实际桩长的差异最小化，本文结合某1200万吨/年炼油项目，运用“事前、事中、事后”的项目管理思想，阐述如何从勘察、试桩、设计、沉桩、检测各个环节系统地控制设计桩长。 　　2. 项目概况 　　某1200万吨/年炼油项目，位于华南沿海地震带内北北东―北东向长乐―诏安断裂带展布范围内，风化以球状风化为主，极不均匀，存在强风化夹层；原岩节理丰富，地下水沿节理活动，在节理交错或出现断裂的地方，往往形成若干小型沟谷或凹槽；节理密集区，沿节理进行主要的风化作用，可深入岩体内部，形成很厚、很陡的强烈风化带；同时因岩浆作用，在裂隙中往往充填有辉绿岩或石英等其它岩脉，个别区域存在孤石。 　　由于工期较紧，且地下水腐蚀，某1200万吨/年炼油项目的桩型选用预制方桩和预应力管桩，并且为满足桩基设计需要，分别进行了初步勘察、详细勘察和桩基施工试验（简称试桩），以强风化岩层作为桩端持力层。 　　3. 事前控制 　　3.1确定科学的详细勘察技术要求 　　勘察数据的质量对设计桩长的估算起着至关重要的作用，而详细勘察技术要求又决定了勘察数据的质量，因此必须根据工程特点和地质条件科学确定详细勘察技术要求。首先，要根据工程的单元平面图确定勘探点布置，需打桩的建、构筑物基础位置多布置勘探点，使详细勘察更具有针对性，不应均匀布置勘探点。其次，合理确定勘察钻孔的深度。在初步勘察时发现某1200万吨/年炼油项目场地局部存在强风化夹层，容易导致强风化顶板面的误判，所以在详细勘察时适当加深了勘察钻孔深度，一般性孔进入中风化，控制性孔进入到微风化。再者，要求全风化、强风化层每2米做一个标准贯入试验，并要求当强风化持力层的基岩坡度大于10%时适当加密勘探孔，以更好地摸清地质条件。 　　3.2加强详细勘察作业过程控制 　　 详细勘察数据通过勘察作业获取，而勘察作业人员的技术水平、经验良莠不齐，如果管理不到位，将影响详细勘察数据的准确度，进而影响设计桩长。某1200万吨/年炼油项目通过合同约定勘察单位派驻现场足够的技术人员数量，并对技术人员进行面试，提高了勘察单位自身的管理水平。同时，委托勘察工程监理，对勘察作业进行全过程旁站监理，对每个勘探孔的土层判定、试样留置和标贯击数记录等内容进行检查确认，确保勘察作业的质量。特别是对于作为桩端持力层的强风化岩面，需要勘察单位技术人员与勘察监理根据标贯击数、岩样和工程经验现场判定。 　　3.3通过工程试桩确定沉桩参数 　　工程试桩在桩基设计和施工过程中占重要地位，在没有预制桩沉桩经验的地区，特别需要通过试桩获取检测、实验结果和施工参数，为设计提供安全可靠、经济合理的依据，并指导现场大面积桩基施工。 　　某1200万吨/年炼油项目根据初步勘察资料，在项目场地内选择了有代表性地质条件的六个区域进行工程试桩。 　　工程试桩前进行了钻孔勘察，对于抗压静载试验桩和抗拔静载试验桩，每根桩做一处钻孔勘探，孔深进入中风化且不少于桩端持力层4米，并绘制出钻孔土层柱状图，以确定桩端进入持力层的深度及复核基桩承载力。 　　工程试桩完成后，为设计、施工提供的数据包括沉桩施工设备型号、施工记录、最后贯入度、锤击油门、锤击落距、桩端入岩深度、桩侧阻力特征值、桩端阻力特征值和单桩竖向承载力、抗拔承载力、水平承载力等。 　　4. 事中控制 　　4.1 桩长设计时考虑不同土层分布情况 　　端承桩采用锤击法施工时，以贯入度控制为主，以桩端标高作为参考。