浅谈预制管桩和钻孔灌注桩混合桩基的监理管理

郭有忠

（宁波高专建设监理有限公司， 浙江 宁波 315199）

某在建项目包括 3 层管理用房和 1 层地下停车场。管理用房建筑面积 3 200 m2，地下室面积 5 264 m2，框架结构。基坑呈扇形，围护采用圆撑加角撑，32 根立柱桩(桩径 600/700 两种规格，25 m 桩长)成支撑体系，工法桩(型钢长度 15 m～17 m)加搅拌桩止水帷幕设计。出土口在止水帷幕外采用 4 根支撑桩。工程桩为 PHC600AB110，桩长39 m ～41 m，总桩数 274 枚(其中抗拔桩 89 枚)。轴线尺寸 4 m ～12 m。

1 桩基施工及检测情况

工程管桩施工日期为 2017 年 9 月 11 日～10 月 26日。其中：10 月 11 日～10 月 22 日管桩暂停施工；应力释放孔施工日期为 10 月 11 日～10 月 22 日；立柱桩施工日期为 10 月 14 日～11 月 6 日；三轴水泥搅拌工法桩施工日期为 10 月 23 日～11 月 24 日；二轴水泥搅拌桩施工日期为 11 月 5 日～11 月 21 日。

2017 年 12 月 7 日基桩检测报告：立柱桩加支撑桩共 36 枚，Ⅰ类桩 4 根，均为支撑桩，占所检总桩数的11.2%；Ⅱ 类桩 16 根，占所检总桩数的 44.4%；Ⅲ 类桩16 根，占所检总桩数的 44.4%，三类桩缺陷大多为断桩。

2 在建项目的地质情况及桩基检测数据分析

2.1 在建项目的地质情况

根据划分的工程地质亚层，自上而下分层评述如下。

①1层杂填土(Q43 ml)：杂色，松散；上部以黏性土为主，含植物根茎，为地表植物根系层；下部由块石、碎石混黏性土组成；土体不甚均匀；该层全址均有分布。

①2层黏土(Q43 al-l)：灰黄、褐黄色，软塑～可塑，干强度高，中等～高压缩性，高韧性，摇振反应无，切面光滑；层间见有少量植物根系和褐色铁锰质结核，土体均匀性较好；除 ZK28、ZK29、ZK35 号孔外均有分布。

②1层淤泥质黏土 (Q43 m)：灰色，流塑，上部部分为软塑；干强度高，高压缩性，高韧性，摇振反应无，切面光滑；该层顶部分布厚约 20 cm～30 cm 的泥炭质土，有机质灼烧减量见表 1 (引用 3 条道路勘察资料)；土体均匀性一般；该层全址均有分布。

表1 有机质灼烧减量表

②2层淤泥质粉质黏土(Q42 m)：灰色，流塑，干强度中等，高压缩性，中等韧性，摇振反应无，切面稍有光泽；层间含有少量薄层粉土和贝壳碎片，土体较均匀；该层全址均有分布。

②3层淤泥质粉质黏土(Q42 m)：灰色，流塑，干强度中等，高压缩性，中等韧性，摇振反应无，切面稍有光泽，层间含有少量薄层粉土和贝壳碎片，土体均匀性一般；该层全址均有分布；位于湖岸边坡地段的 ZK18、ZK22、ZK24、ZK25、ZK30、ZK31 号孔未揭穿。

④ 层淤泥质黏土(Q41 m)：灰色，流塑,向下渐变为软塑状态，高压缩性，具鳞片状构造，无摇震反应，干强度高，韧性高，切面光滑；层间含有少量薄层粉土和贝壳碎片，该层土质均匀性较好，除湖岸边坡孔未揭示到该层外全址分布。

⑤1层黏土(Q32-2 al-l)：灰黄、褐黄色，可塑，中等压缩性，层间含少量褐色铁锰质结核，无摇震反应，干强度高，韧性高，切面光滑；该层土质较均匀，除湖岸边坡孔未揭示到该层外全址分布。

⑤2层粉质黏土(Q32-2 al-l)：灰黄、褐黄色，可塑，局部因含粉量较高钻进过程中吸水后呈软塑状态，中等压缩性，层间局部粉粒含量较高，具微层理构造，无摇震反应，干强度中等，中等韧性，切面稍有光泽；该层土质不甚均匀，揭示深度内除 ZK2 号孔外全址分布。

⑥1层粉质黏土(Q32-2 m)：浅灰色，软塑～可塑，高压缩性，层间夹薄层粉土，含少量贝壳碎片，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽；该层土质均匀性一般，揭示深度内全址分布；ZK21、ZK26～ZK29、ZK32、ZK34、ZK35 号孔未揭穿。

⑥2层粉质黏土(Q32 al-l)：青灰色，可塑～硬塑，中等压缩性，层间夹粉砂粉土团块，无摇震反应，干强度高，中等韧性，切面稍有光泽；该层土质均匀性一般，揭示深度内全址分布；ZK19、ZK20 号孔未揭穿。

⑦ 层粉质黏土(Q32 al-l)：兰灰、绿灰色，可塑～硬塑，干强度高，中等压缩性，层间夹薄层粉土，中等韧性，摇振反应无，切面稍有光泽；该层土质均匀性一般；在 ZK1～ZK17 号孔均有分布。

⑧ 层粉砂(Q22-1 al-m)浅灰色，中等～低压缩性，含有黏性土，级配差，局部夹少量圆砾、中粗砂颗粒，主要成分为石英，圆形，中密～密实，湿；该层土质均匀性一般，在 ZK1～ZK17 号孔均有分布。

⑨ 层粉质黏土(Q21 al-l)：黄绿色，个别孔下部呈紫红色，局部层间夹有少量砂、砾颗粒，可塑～硬塑，中等压缩性，无摇震反应，干强度高，中等韧性，稍有光泽；该层土质不甚均匀，在 ZK1～ZK17 号孔均有分布；ZK5～ZK17 号孔未揭穿。

⑩1层全风化砂岩(AnQ)：棕红色，岩石已经全部风化成砂、土状，可塑～硬塑，可见原岩结构，中等压缩性，干强度高，中等韧性，切面稍有光泽；仅在 ZK1～ZK4 号孔揭示。

⑩2层强风化砂岩(AnQ)：棕红色，岩芯以块状、碎石状为主，局部为短柱状，裂隙间充填有因风化形成的的黏性土，低～中等压缩性，岩块硬度一般，钻进较容易；仅在 ZK1～ZK4 号孔揭示，ZK1、ZK4 号孔未揭穿。

⑩3层中风化砂岩(AnQ)：紫红色，岩芯多呈柱状、短柱状，裂隙较发育，强度一般，岩样饱和单轴抗压强度20.8 MPa～31.2 MPa，平均为26.0 MPa，属于较软岩；低压缩性，岩石完整性一般，钻进速度一般；仅在 ZK2、ZK3号孔揭示，未揭穿。

2.2 钻孔灌注桩检测项目的统计分析

根据勘察报告，拟建场地特殊性岩土为上部淤泥质土层，为全新世中期浅海相沉积软土，迭加厚度约 25 m，整个场地均有分布。该软土层具有高含水量、高压缩性、高灵敏度等工程特性，在天然状态下具有一定的强度。但是一旦遭遇扰动，土体结构极易破坏，强度骤然降低。当有过量堆载时，易造成滑移或不均匀沉降等。土质力学性质偏差。

根据钻孔灌注桩检测报告，缺陷位置均在立柱桩格构柱与钢筋笼交接位置或交接位置下 1 m～2 m 范围内。此范围也为地下室底板下工程桩桩端位置下方 1 m～2 m 范围内，是成桩时所产生的超静压孔隙水压力对周围土体挤土影响的最大区域，也是立柱桩施工容易产生缺陷的区域。当然，产生三类桩的原因有十几种之多，但均由施工原因引起。在此不作赘述。

从桩检测类别及施工间隔时间来看，有以下一些规律：① 总体来看，临近桩间隔 15 d 左右或以上的，大多是Ⅱ类桩；② 间隔时间 8 d 以内的均为Ⅲ类桩；③ 个别Ⅲ类桩虽然间隔时间较长，但由于与临近的群桩环绕距离不足 3 m，有其特殊性，受土体应力的影响较大；④ 工法桩外侧支撑桩均为Ⅰ类桩，因工法桩有效阻隔了工程桩产生的土体应力。

3 钻孔灌注桩三类桩成因分析

根据地勘报告、桩基检测报告及桩基施工顺序记录等数据分析，三类桩产生原因如下。

(1) 预应力管桩工程桩和钻孔灌注立柱桩的交叉施工，工序安排有问题；两种桩型技术间歇时间不够是主因。从统计数据看，应先施工钻孔灌注桩；待混凝土强度达到设计要求后，再施工预应力管桩。此为主因。

(2) 地勘资料提醒，此桩型设计中预应力管桩对钻孔灌注桩的影响很大，如何消除预制管桩引起的超静孔隙水压力等问题，没有得到其他各方重视。此为次因。

4 预应力管桩和钻孔灌注桩混合桩基施工的监理管理

4.1 质量预控管理

预应力混凝土管桩具有预制强度高、质量有保证、施工便利、工期较短、管理容易和造价较为经济等优点，但场地内采取混合桩基即围护桩采用钻孔灌注桩作为立柱桩、支撑桩施工时，一定要了解预应力管桩施工的特性，做好预控工作。

(1) 预应力管桩属挤土桩，容易引起土体侧向位移，对周围环境影响较大。打桩过程中产生的明显的挤土效应及施工噪音，将影响周边环境、地下管线及已有建筑基础。当大面积桩身入土，易造成上覆土体的侧向位移和隆起。不仅会造成先前施工的桩偏位，浮桩等现象发生，而且还会对周边建筑物的正常使用带来不利的影响。因此在桩基施工及地下室开挖时，必须采取有效的防护措施和变形监测手段。

(2) 预应力管桩的抗拔抗弯性能相对较差。尤其是每节桩与桩之间的焊接处，抗拔抗弯性能相对更弱。往往在地下室基坑开挖时，由于挖土方案不当，造成大面积桩身偏位、折断等事故。因此若需要采用预应力管桩，各参建方均要考虑上述不利影响，采取相应的防护措施。

(3) 预应力管桩成桩时所产生的超静压孔隙水压力对周围土体的挤土影响。在围护立柱桩钻孔灌注桩施工时，围护设计、结构设计及施工、监理各方在围护图纸会审记录、结构图纸会审记录及相应的设计交底均未提及。作为监理要重视设计交底工作，并形成设计交底会议纪要。

(4) 开工前，为确保设计图纸的正确性和减少设计差错，监理方应及时参加由监理委托方组织的，由设计、施工和监理等单位参加的设计交底及施工图纸会审。

监理方在图纸会审与设计交底前，应组织有关人员熟悉图纸内容，对施工图进行内部会审，形成书面意见。同时应要求承包商在充分准备的基础上形成书面意见，预先提交给设计方。

设计交底及施工图纸会审结束后，应形成图纸会审纪要。总监和专业监理工程师应对纪要进行深入细致的审查，然后经各方会签盖章后作为施工的依据。

(5) 监理应加强对施工方案的审核工作。方案要求：具有针对性；施工技术满足强制性条文要求；技术措施科学合理；风险管理措施到位。在本工程中，预制管桩施工方案、钻孔灌注施工方案均为单独编制，没有考虑混合施工桩基间的相互影响。

(6) 重视监理规划和监理细则的针对性、科学性和指导性作用。现在往往采用规划模板，对工程概况做些修改，其他均为统一模板。编制完成后甚至都不再看一眼，只是为了公司和政府部门检查用。对本工程的项目难点、重点分析及相应监理措施未重视或未考虑到。应引起总监和专业监理工程师的高度重视。

(7) 总监及专业监理工程师应重视对地质勘查报告、围护设计说明、结构设计说明书的仔细阅读和理解。往往一句很平常的话，含有很高的技术含量。对于定性问题，做不到的请设计明确；对定量问题，达不到标准的即使施工单位不提，监理也要提出来，要求施工单位做到或设计明确。如本工程地勘报告提出的采用预应力管桩应重视消除超静孔隙水压力的影响，均未得到各方重视。往往凭经验做事，少些严谨细致的工作作风。一旦经验不足，则无法消除潜在的质量隐患。本工程最后采用补桩的做法进行加固，费用约十几万元，且不管费用谁出，单单影响工期就达两个月，对任何一方都不是一个好交代的问题。

4.2 质量管理

预应力管桩(包括高压旋喷桩、水泥搅拌桩)属于挤土桩型，在软土地基特别是有地下室施工时，常常遇到混合施工的桩型，相互间对成桩质量有影响。监理一定要重视不同桩型成桩质量的相互影响的风险。

(1) 预应力管桩的施工顺序：对于密集桩群，自中间向两个方向或四周对称施打；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一个方向施打；根据基础的设计标高，宜先深后浅地施打；根据桩的规格，宜先大后小、先长后短地施打。

(2) 混合桩型施工要根据桩型特点、相互影响大小、成型是否达到设计强度要求等，确定有效间隔时间和有效次序后施打。

4.3 进度管理

《中华人民共和国建筑法》《建设工程质量管理条例》《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规中，均有建设单位不得任意压缩工期的规定。但是，这些法律、法规中的这项规定都是原则性的，并未具体说明什么情形属于任意压缩工期。而具体的工期时间都是由当事人在合同中约定，法律、法规无相关规定。

本工程所在地宁波市出台了《宁波市住房和城乡建设委员会关于进一步规范建筑市场强化工程质量安全管理的若干意见》。文中对于工期管理明确规定：“科学确定并严格执行合理的工程建设周期。建设单位应当根据实际情况对工程充分评估和论证，科学合理确定施工工期。在工程招标投标时，要将合理的施工工期安排作为招标文件的实质性要求和条件，不得任意压缩合理的施工工期。确需将合同工期压缩到定额工期 70% 以内的，必须组织专家充分论证其相应措施方案，并增加相应的技术措施费用和提前竣工增加费，确保工程质量安全。”

本项目根据此混合桩型施工特点，采取先行施工钻孔灌注桩；强度达到设计强度 (28 d) 后施工预应力管桩的方法，是一种较好的选择。因此工期安排监理有据可依，并不是简单的工期问题，而涉及到混合桩基施工工序、合理的技术间歇时间等。

4.4 安全管理

根据《关于印发〈危险性较大的分部分项工程安全管理办法〉的通知》(建质[2009]87 号)，本项目属于超规的基坑，基坑安全是监理重点关注的工作。而监理实践中程序控制没有问题，对基坑挖土作业比较重视，但往往疏忽混合桩基施工顺序、相互影响以及桩基本身质量问题对基坑安全问题的影响。

(1) 工法桩施工必须保证水泥用量。现在施工工法桩都是自动添加水泥装置，但参数也是人设定的，往往施工单位愿意在此节省水泥，通长都节省 10% 以上的。这样就很难保证工法桩质量。监理能将用量偏差控制在 5% 以内就是很认真的监理了。工法桩水泥用量不足，会导致桩径不足、强度不够，桩间土渗水甚至淤泥质土体流失，对基坑周边沉降影响较大。

(2) 基坑周边放坡及影响管理。基坑放坡根据各种土质设计有要求，一定要按设计要求的坡度进行放坡，同时做好水平段、边坡等的硬化工作。施工单位往往对此不是很重视，如混凝土强度、振捣和磨平压光，对防止渗漏作用很大，也减少桩间土流失。集水井、排水沟都要按设计要求设置。

(3) 淤泥质土深基坑使用预应力管桩作为工程桩，因为挤土效应的影响，土方开挖不采用对称、分层、同步开挖，必然会导致桩基整体偏位。监理除参加挖土阶段专家论证会议纪要，倾听专家意见外，自己也要提出问题，让施工单位制定有效措施。一旦整体偏移较大，将会造成很大损失。

(4) 钻孔灌注桩本身施工质量特别是立柱桩、塔吊桩等，均采用格构柱。格构柱和钢筋笼搭接部位常常出现质量问题，监理工程师对打桩交底、监理旁站工作都要认真负责，重视关注成桩质量问题。

4.5 风险管理

监理的风险管理有时隐藏在质量、安全管理中。这两方面控制好当然没有问题，但参建企业的管理能力和水平、作业人员的素质、材料的控制等方面，都会有意想不到的问题发生。

(1) 监理除了严格监理、保证工程质量外，当有质量风险时，一定要下发质量通知单，作为监理“自保”的一道挡箭牌。有的工程往往监理重视安全，安全监理通知单下发很多，而质量通知单下发很少。本工程混合桩基施工过程中，涉及桩身的质量通知单一个都没有；在出现三类桩情况后的说明中也称是施工正常。针对三类桩的出现，“正常本身就是问题！”

(2) 本工程塔吊桩基没有进行小应变检测就安装施工了。塔吊桩周边均为群桩，且距离工程桩较近，时间间隔月余，估计是 Ⅱ 类桩。因距离工程桩太近，不排除Ⅲ类桩的可能。因此，监理根据立柱桩的检测结果，自然要发监理通知单，关注塔吊桩的成桩质量问题；建议采取措施进行检测，如开挖后凿除格构柱内部混凝土，进行小应变检测。以确保塔吊安全和保护监理自身权益。

(3) 资料管理，如图纸会审记录、交底记录、质量通知单等，对混合桩型成桩质量的关注均有提及。即使出现问题，也会减少监理管理风险，应予以加强和重视。

5 结 语

基坑施工中往往采用不同桩型，各桩型都有其自身的特点。不同桩型施工时，由于施工时间、施工顺序、技术间歇时间等因素，都会产生不同的相互影响。通过本项目案例，期望业界同仁对类似工程的管理加强重视，增强风险意识和责任意识；在总监答辩、监理招投标，特别是监理总体规划管理等方面起到警示借鉴作用。