挖孔桩基础的检测与验收

一、前言
在地貌形态上属低山丘陵区，冲沟、河流发育，因而建筑物基础多位于斜坡上或冲沟内。位于斜坡上的建筑物其地基为半挖半填形式，在回填土部分采用挖孔桩基础。位于冲沟内的建筑物一般均采用挖孔桩基础。
在挖孔桩基础的监理过程中，不论施工人员，还是监理人员，经常提出相同的问题：挖孔桩桩底达到设计标高后，取多少个岩样进行力学性能试验？桩身砼试块取多少组？桩身砼质量抽查（动测）多少组？是否进行单桩竖向承载力检测？等等。本文对挖孔桩基础施工及验收中的几个问题从勘察、设计、施工质量验收几个方面进行了系统的分析，重点讨论了规范中的技术要求。文中所引用的规范条文（楷体字）为国家现行勘察、设计、施工质量验收规范中的原条文（或条文说明），监理人员可根据工程的具体情况直接引用。
二、挖孔桩基底岩样取样数量的确定
挖孔桩桩底达到设计标高后究竟取多少组岩样进行力学性能试验，现行的桩基规范、质量验收规范中没有明确的、定量的规定。但设计规范中的规定较明确，且为强制性条文。勘察规范对每一土（岩）层取样的数量也有具体要求。各规范的具体要求如下：

1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
基槽开挖至设计标高，经验槽合格后，方可进行垫层施工（7.1.6条）。
所有建筑物均应进行施工验槽（A.1.1条）。
2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残碴、积水，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和浇筑桩身砼（6.5.9条）。
3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
每层土的试验数量不得少于六组（4.2.4条）
人工挖孔桩终孔时，应进行桩端持力层检验，应视岩性检验桩底下3d或5m深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件（强制性条文）。条文说明：人工挖孔桩应逐孔进行终孔验收，终孔验收的重点是持力层的岩土特征。对单柱单桩的大直径嵌岩桩，终孔时应用超前钻逐孔对桩底下3d或5m深度范围内持力层进行检验，查明是否存在溶洞、破碎带和软弱夹层等，并提供岩芯抗压强度试验报告（lO.1.6条）。
4.《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件（组）（4.1.20条）。
对于大直径挖孔桩，应逐桩检验孔底尺寸和岩土情况（13.2.2条）。
5.《重庆市建筑地基基础设计规范》DB50／5001-1997
参加分析统计的试验单值不应少于6个，对于岩石单轴受压强度试验单值不应少于9个。当分析得出的岩土性质指标，其变异系数大于0.3时，应查明误差过大的原因，同时增加试验数据量（A.O.1条）。
同类岩石的试验数据量不得少于9个（C.0.1条）。
6.重庆市地方标准《工程地质勘察规范》DB50／5oo5-1998
采集岩样的勘探孔（井）宜在平面上均匀分布（4.3.6条）。
当置信概率为0.95时，岩样量小试验数量为9个（4.4.4条）。
从上述规范中可以看出，《建筑地基基础设计规范》中单柱单桩的大直径嵌岩桩要求每孔都取样，并进行3d深度范围的检验。勘察规范中的6组或9个试验单值的概念是指在整个建筑场地内，同一地貌单元、同一岩性取样数量的总和。对于一栋建筑来讲，就是取样的数量不少于6组或9个试验单值。亦即在6个孔中每孔取一组（每组取3个标准岩样，50×100），或在9个孔中每孔取1个标准岩样。
笔者认为：在重庆主城区，地层岩性主要为侏罗系中统沙溪庙组砂、泥岩，层位稳定，一般不存在空洞的问题（江边临空面除外）。基底下3d或5m范围内的破碎带和软弱夹层问题应当在工程地质勘察阶段已查明。若在施工阶段再逐孔进行检验，将增加很大的工程量，且此工程量与现行的《岩土工程勘察规范》所规定的工作重复。同一地貌单元、同一岩性取样数量，对于一栋建筑，取样的数量不少于6组或9个试验单值是合适的，对于建筑群可适当增加。有的试验室要求施工单位在每一孔中取得的岩样数量，要满足可制成9个（或6个）标准岩样的做法与《工程岩体试验方法标准》、（GB／T50266-39）的规定不一致，并且按《建筑地基基础设计规范》介绍的方法求得每一孔岩石的单轴抗压强度的标准值是不符合岩土参数统计要求的。详细参阅《岩土工程勘察规范》14.2条；岩土参数的分析与选定。
三、桩身质量检验
1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
桩身质量应进行检验。设计等级为甲级、成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30％，且不少于20根；其它桩基工程的抽检数量不应少于总数的10％，且不少于10根。每个柱子承台下不得少于l根（5.1.6条）。此条规定单往单桩100％检验。
2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性低的基桩工程，应进行成桩质量检测。检测的方法可采用可靠的动测法；检测数量根据具体情况由设计确定（9.1.4条）。
3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
施工完后的工程桩应进行桩身质量检验。直径大于800mm的砼嵌岩桩应采用钻孔抽芯法或声波透射法检测，检查桩数不得少于总桩数的lO％，且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根。条文说明：直径大于800mm的单柱单桩的嵌岩桩必须100％检测（10.1.7条）。
综上所述，直径大于800mm的单柱单桩必须进行100％的桩身质量检验。检验方法应采用钻孔抽芯法，或声波透射法，或可靠的动测法。

四、桩身砼取样
1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-3002
小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件（强制性条文，5.1.4条）。
2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
直径大于lm的桩，每根桩应有1组试块（6.2.8条）。
五、单桩竖向承载力检测
1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
工程桩应进行承载力检验。设计等级为甲级、成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法，检验桩的数量不应少于总数的1％，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。条文说明：关于静载荷试验桩的数量，如果施工区域地质条件单一，当地又有足够的实践经验，数量可根据实际情况，由设计确定。非静载荷试验桩的数量，可按国家现行行业标准《建筑工程基桩检测技术规范》JGJlO6的规定执行（5.1.5条）。
非静载荷试验桩的数量，国家现行行业标准《建筑工程基桩检测技术规范》JGJlO6规定100％检验。
2.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
1）下列情况之一的桩基工程，应采用静载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测，检测的数量不宜少于总数的l％，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。
a.工程桩施工前未进行单桩静载试验的一级建筑桩基；
b.工程桩施工前未进行单桩静载试验，且有下列情况之一者：地质条件复杂、桩施工质量可靠性低、确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数多的二级建筑桩基。
2）下列情况之一的桩基工程，可采用可靠的动测法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。
a.工程桩施工前已进行单桩静载试验的一级建筑桩基；
b.属于1.6款规定外的二级建筑桩基；
c.三级建筑桩基；
d.一、二级建筑桩基静载试验捡测的辅助检测。（9.2.2～9.2.3条）
3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验（强制性条文）。大直径嵌岩桩的承载力可根据终孔时桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验（10.1.8）。
4.《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
单桩竖向和水平承载力，应根据工程等级、岩土性质和原位测试成果并结合当地经验确定。甲级地基建议做静载荷载的试验。试验的数量不宜少于工程桩数的1％，且每个场地不少于3根（4.9.6条）。
5.《重庆市建筑地基基础设计规范》DB50／50Ql-1997
每栋单体建筑物的嵌岩桩施工完毕后，应抽样进行单桩静载荷试验。随机抽取1％，不得少于5根（5.4.18条）。
嵌岩桩极限承载力的确定，应以现场原型桩的静载荷试验为准，试桩数不得少于3根（5.4.4条）。
对于一级建筑物，嵌岩桩的单桩承载力，必须通过现场试验原形桩的静载荷试验确定（5.4.5条）。
对于设计等级为甲级（或一级建筑）的地基基础上述规范要求进行单桩静载荷试验。但是，大直径嵌岩灌注桩单桩承载力设计值上千吨，进行现场试验受试验条件和试验能力限制，凡乎不可能完成。尽管规范有要求，在重庆地区还没有进行过现场原形大宜径嵌岩灌注桩的静载荷试验。对于用小应变的动测法确定单桩承载力，学术上存在争议。笔者认为，对于大直径嵌岩桩的承载力根据终孔时桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验的方法是合理和可行的。
六、工程实例
某工程，双塔楼21层（地下3层），建筑面积4万m2，钢筋砼框架一短肢剪力墙结构，挖孔桩基础。布置挖孔桩lO2个，直径0.9～l.4m，其中直径大于lmm的挖孔桩共72个。该建筑位于长江岸边，地层为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩，地基持力层为中等风化砂岩。工程开工于2002年10月，2003年1月通过地基与基础分部工程验收。
1）地基检查（取岩样）
挖孔桩终孔时逐孔迸行了检查验收。在15个基坑中取砂岩样（毛坯样200×200×200）15件进行饱和单轴抗压强度试验。取样深度范围为嵌岩段至桩底。试验室用每一试件制成标准岩样6～9个，用《建筑地基基础设计规范》介绍的方法求得每一件岩石的饱和单轴抗压强度标准值。
前面第二部分内容笔者已提到试验室的统计方法是不符合岩土参数统计要求的，本文不作深入讨论。笔者提醒监理工程师注意下面几个问题：
a.同一地貌单元、同一层位、同一岩性，岩石单轴抗压强度标准值只有一个，不是检测报告提出的每一孔一个标准值。
b.岩石单轴抗压强度标准值是一个经修正后的统计值，其中的单值可能大于或小于该值。只要该值大于等于设计文件要求的强度值，即满足设计要求。
C.有的试验室“岩石单轴抗压强度检测报告”中的试验依据（或执行标准）是GB50007-2002，是错误的。正确的依据应为《工程岩体试验方法标准》（GB／T50266-99）。
2）桩身砼取样和桩身质量检验
直径大于lmm的桩每桩取l组砼试块。对16根桩进行了桩身砼强度检验（动测法）．GB50202-2002和GB5007-2002规定，直径大于800mm的桩，必须100％地进行桩身质量检验；每桩必须取1组试块。根据建设部的有关规定，本工程是2003年1月1日以前开工的，所以采用JGJ94-94第9.1.4条的规定，检测数量是根据具体情况由设计确定的。采用第6.2.8条，直径大于lm的桩每桩取1组砼试块。
3）单桩竖向承载力检测
本工程未进行单桩竖向承载力检测。在地基与基础分部工程验收时，由设计根据桩端持力层报告结合桩身质量检验报告核算合格。
七、挖孔桩基础验收应检查下列资料
1）地基基础设计交底纪要及首次地基验槽会议纪要
2）地基基础方面的设计变更
3）桩位测量放线图
4）挖孔桩检查记录（一桩一表）
5）挖孔桩施工记录
6）桩底岩石单轴抗压强度报告
7）柱底3d（或5m深度范围）钻芯报告
8）原材料部分（合格证、出厂检验报告、备案证、见证送取委托单、复检报告、配合比报告、钢筋焊接报告等）
9）钢筋隐蔽检查记录
10）砼浇灌许可证
11）砼试块强度检测报告
12）桩身砼强度动测报告
13）分部工程质量验收记录
八、结束语
本文把国家现行勘察、设计、施工质量验收规范对人工挖孔桩部分的具体技术要求进行了分类整理，便于监理工程师查阅。其中规范的原条文可以直接引用。笔者的个人观点，是笔者的工作经验和对规范的理解，仅供同行们参考。错漏之处，敬请指正。