文／庄玉才 大洲设计咨询集团有限公司 山东潍坊 261021

1.软弱土层相关阐述

1.1 含义

软弱土层是指工程基础建设中承载性差、蠕变性大、含水率大的施工土层，也被称为软土地基、软基。软弱土层自身性能差，无法承载上层建筑，因此在地基施工中必须要对软弱土层强化处理。软弱土层处理是地基施工的重要环节，部分软弱土层厚度大，软弱态势明显，增加了处理难度。

1.2 软弱土层特点

顾名思义，软弱土层最大的特点就是“软”，难以保证建筑基础结构的稳定性。其主要特点表现为：

（1）荷载性不足。软弱土层中含水率高、孔隙率大，增加了土层的蠕变性，软弱土层多数为淤泥层、粘土层，土壤颗粒粘附性差，荷载性能不足。

（2）抗剪性差。由于软弱土层缺乏抗拉性，一旦上部增加荷载会产生蠕变，严重影响软弱土层的抗剪性，而抗剪性是衡量地基土层性能的重要指标。软弱土层抗剪度一般不会超过20kPa，难以满足基础施工要求[1]。

（3）土层结构不稳定。由于软弱土层孔隙率大、含水率高，这样导致土壤流动性更大，严重影响土层结构的稳定性，施工处理中必须采用相应的排水措施，否则无法开展后续施工工序。

1.3 软弱土层的危害

1.3.1 不均沉降

软弱土层厚度大、孔隙率高，如果仅凭借压实作业难以保证整体的荷载性能，导致地基出现不均沉降情况。软弱土层区域通常地下水位较高，地下水有流动特性会冲击土层，导致土层变形，荷载性能变差。并且一个区域的软弱土层紧密度存在差异，出现沉降差，软弱土层表面凹凸不平，无法满足地基施工规范标准。

1.3.2 基础稳定性差

由于软弱土层内部结构松散、可塑性强，导致软弱土层荷载性差。由于软弱土层孔隙率高，仅凭借碾压强化法无法满足荷载标准，还需要配合排水设施，但也要避免水回流，施工难度大。再加上软弱土层渗透性强，一旦遇到雨季软弱土层会存有大量水，难以保证基础的稳定性[2]。

1.3.3 建筑结构损毁

软弱土层物理性能差，无法承载上层建筑荷载。如果不做好软弱土层处理工作，一旦出现不均匀沉降情况，会造成上层建筑结构应力变化，导致建筑结构开裂、断层，严重会直接造成建筑损毁。

2.软弱土层桩基施工技术与监理控制要点

结合具体施工项目，根据地质勘察报告揭露底层依次为杂填土、淤泥质土、淤泥、粉砂、风化岩，其中杂填土层厚度为0.6～2.5m，淤泥质土、淤泥层厚度为30～45m，建筑工程的基底设计标高位于淤泥层内，由于淤泥的地基承载力特征值较低，不足100KPa,不能满足建筑物的基底承载力要求，故设计采用了桩基础方案。

在桩基础设计方案中，采用端承摩擦型桩，可采用预制桩或砼灌注桩施工方案。

2.1 预制桩施工

预制桩是采用提前制作的桩体，在施工现场将预制桩打入到软弱土层当中，从而起到加固地基作用的施工技术。常见的预制桩施工技术有：

2.1.1 锤击法

预制桩是在施工前按照设计标准制作的桩体，在施工前应根据软弱土层勘察情况以及地基施工标准要求，提前准备好打桩设备，包括打桩锤、打桩机等，做好打桩设备质量检测工作，确保打桩设备性能满足桩体施工要求。锤击法是将桩体锤入到软弱土层当中，提前布置好轴线确定桩线位置，施工时应再次确认桩线定位是否准确，要求误差在合理范围内。在使用打桩锤时，应确保锤中心对准桩体顶部中心，连续锤击桩体，桩锤距离桩体顶部距离控制在0.6-0.8m 之间[3]。如果桩体的1/3 已经打入到土层中且没有偏移情况，则可以适当提升锤击高度（0.8-1.0m），提高打桩效率。监理人员要实时记录打桩整个过程情况，包括每节桩长、桩的总长度、桩的焊接、每节桩的锤击数、总的锤击数、最后3 振的贯入度、桩基的施工顺序等内容，必要时设置减压孔，为后续桩体质量验收提供信息基础。

2.1.2 静压法

静压法是指利用液压机将桩体压入到软弱土层当中，从而起到加固软弱土层作用。静压法与锤击法不同，锤击法是通过冲击力将桩体打入到软弱土层中，而静压法是通过给桩体施加压力将其压入到软弱土层当中，因此在桩体预制中，将破土端制作成圆锥状，从而提高压入效率。桩体压入速度不宜过快，否则土层会受到桩体作用力影响出现超孔隙水压情况，降低土层稳定性，因此应缓慢、连续的将桩体压入，压入速度为2m/min。如果压入时中间中断施工，周围土壤会缓慢固结、强度增大，再次压入时阻力增加，所以尽可能不中断压入过程。静压法的连续压入对桩体垂直度要求高，否则容易斜桩。压入前用调压机控制桩体对准桩位，并保持垂直，之后再缓慢压入，桩基进入软弱土层1m 深度后调整垂直度，要求垂直偏差在90°±0.5°范围内[4]。在整个压桩过程中，监理人员应时刻观察并记录桩体垂直度，一旦发现桩体有偏移趋势，应立刻叫停施工并调整垂直度。同时也应对每节桩长、桩的总长度、桩的焊接、桩的停压、复压等内容做好记录。

2.1.3 接桩

考虑到预制桩生产、运输的要求，因此预制桩长度不会很大，所以预制桩施工技术（锤击法、静压法）都需要进行接桩处理。大部分预制桩两端都是金属桩，所以采用焊接法接桩更能提高施工效率。焊接前应将焊接搭接部位清理干净，包括除锈、除尘，之后采用电弧焊焊接桩体。一般地下桩基顶部与地面保持0.7m 距离开始焊接，焊接时应对称、充分、连续、分层，监理人员全程监管焊接过程，保证接桩时设置导向箍，保证上下桩节找平垂直，上下节间用铁片全部填实焊牢，带上下节固定好后，拆除导向箍，使每个部位都要有2 道以上焊接层。

2.1.4 送桩

由于地层土质的差异和地表标高的不同，每根桩的实际桩长不一致，可能有个别桩基需要送桩，送桩深度不易大于2 米，使用专用的专制钢制送桩器，当桩顶接近地面时需要送桩，应测出桩的垂直度，并检查桩顶质量，合格后使送桩器的中心线与桩身吻合一致才能送桩。监理人员全程监管送桩过程，重点检查桩的垂直度、桩顶质量、送桩长度等内容。

2.2 灌注桩施工

灌注桩施工与预制桩施工不同，预制桩是提前制作好桩体并运输到现场打入，而灌注桩施工是在施工现场制作混凝土桩，通过打孔、注浆的形式直接在软弱土层中形成桩体。

2.2.1 旋挖钻孔

在施工前，应在施工现场定位轴线和桩位，并设置控制网，通过测量放线控制桩位间距，确认符合设计标准后即可施工。钻孔可以选择履带式旋挖机（履带驱动可以在软弱土层更好行走），根据桩位调整旋挖机位置，并将旋挖机固定，将钻头对准桩位点，误差控制在10mm 以内。设备就位后，必要时埋设护筒，用于加固桩体、提高桩体精度、保护孔洞不坍塌、隔离土层水分。护筒直径和高度分别为1m、2m，提前使用钻进设备在筒壁上钻两个溢浆孔。护筒埋设中，在桩基定位中心点为准挖一个直径、深度为1.1m、1.7m 的圆坑，在坑中溢浆孔朝上摆放护筒，护筒摆中心位置与桩体定位中心位置重叠为最佳，误差不得超过50mm[5]。在护筒四周回填粘土，并夯实回填土，护筒高出地面15m。为了实时调整护筒和桩体位置，需要在护筒四周设置4 个控制桩，以桩体中心为基准拉好十字线，这样在钻孔时可以实时检测钻入垂直度和孔斜率。制作钻孔砂浆，将粘土、水泥、水充分混合后完成钻孔砂浆制备，保证砂浆搅拌均匀，根据软弱土层勘察情况确定砂浆配比，确保砂浆可以粘附在孔壁上，降低孔壁坍塌概率。提前设置好砂浆池，由于砂浆与软弱土层土壤密度不同，土渣会沉降到砂浆池底部，减少存浆空间，所以要将土渣清理干净。

完成以上工作后即可钻孔，监理应检查旋挖机底座是否稳固、钻壁是否稳定，不得出现底座沉降、钻壁不平衡情况，需要确保滑轮槽、钻杆卡孔、护筒中心三者在相同垂线上，否则容易出现斜孔现象。根据设计图纸确定钻孔深度、桩体顶部标高、钻头规格，提前做好钻头检查工作，不能有损坏和金属疲劳，如果钻头磨损度较大则应更换新的钻头。应根据软弱土层勘察报告以及标准孔深严控钻孔速度。钻进过程中如果发现钻孔有收缩情况应重复钻进，直到孔洞直径符合桩体要求为止。如果软弱土层中含有砂层，为了保证孔洞稳定性应减缓钻孔速度，同时钻孔砂浆配比粘稠度也要增加，可以减少水比例或加入添加剂。钻进深度达到要求后停止继续下钻并持续保持空钻1-2min，保证循环换浆空间达标。循环换浆时缓慢向砂浆池中加入清水，降低砂浆配比系数，完成清孔工作后应将砂浆配比系数控制在1.06 左右[6]。

2.2.2 制作钢筋笼和砼

钢筋笼运输到施工现场后，监理人员和技术人员立即根据设计图纸展开质检工作，提前制作好“几”形钢筋，将其焊接在钢筋笼外劲上，用以保证砼的保护层厚度，钢筋笼纵向连接采用纳米电焊弧，确保焊接强度[7]。根据钻孔标高确定吊筋长度，确保钢筋笼下放深度符合标准，误差不能超过10cm。吊装前在钢筋笼中心位置安装固定木杆，用于判定钢筋笼下放标高是否满足标准，对准桩体孔洞下放钢筋笼，入孔后及时设置吊筋，使用钢管穿过吊筋固定在井口处。下放钢筋笼的速度不宜过快，否则容易精度不准或倾斜、旋转，也不得重压钢筋笼，容易出现变形情况或滑坡孔壁问题，也会导致孔底堆积残渣。砼由商品站提供。

2.2.3 下导管

导管入场时，监理人员配合检查导管质量是否达标，不得出现弯管、管裂、变形等情况，清除导管丝扣上的杂质，密封圈应完好无损，在丝扣上均匀涂抹一层润滑油。导管连接时应确保方向准确，连接处足够紧实，确认无误后与孔底保持0.5m 距离下管。提前做好清孔砂浆，下管工作完成后，向导管中循环注浆清孔，直到返浆中无杂质为止。

2.2.4 混凝土浇筑

使用法兰将导管连接成施工要求的长度，通过导管将混凝土注入到孔洞当中。将导管与注浆机连接，将导管插入到孔洞中，导管出浆口应与孔底保持一定的距离，施工隔水塞闭水。注浆前监理人员应再次确定孔底情况，如果孔底有残渣需要再次注入清孔砂浆清理孔洞。导管埋深应在2-8m 之间，过深、过浅容易导致导管堵塞、钢筋笼挂断等问题。桩孔没有问题后即可注入混凝土，为了避免混凝土直接冲击孔洞底部，可以向孔底扔一些石子，并及时拔塞注浆。连续向孔洞注浆中途不得停止注浆，并且一边注浆一边缓慢提管，避免孔内混凝土初凝造成桩体断裂，确保管口一直处在混凝土砂浆面以下，否则会出现泛浆情况。时刻观察关注混凝土层高度情况，达到注浆标高后返浆后及时拔除注浆管，并及时将注浆管连接法兰拆除，统一清洗，避免管壁砂浆凝固。注浆提管时应观察钢筋笼情况，如果钢筋笼上浮或左右倾斜，此时可能导管挂到钢筋笼上，应停止提升导管并下放晃动使二者脱离。灌注时，混凝土标高达到6m 后可停止提管，直到注浆达到标准高度为止[8]。

混凝土灌注前期如果出现导管进水问题，是因为混凝土存储量不足或导管出浆口与孔底距离过大造成的结果。一旦发现导管中有水应立即停止注浆提起导管，并用抽水泵将孔底砂浆吸出，重新清洗孔洞。重新下放钢筋笼、导管，并保证混凝土制备量充足，吸取之前的经验，尽量不出现细节问题一次成桩。因混凝土配比出现问题，导致混凝土注浆面未达到标高就开始初凝，应及时提出注浆管，用抽水泵将底部砂浆吸取干净。初凝会在孔底部形成底塞影响后续注浆，可以先将导管插入到距离孔底0.5m 距离注浆，确保不会对孔底造成冲击后立刻将注浆管上提0.5m加大冲击力来冲开底塞。

3.加强软弱土层桩基施工质量的措施

3.1 做好前期准备工作

无论采用哪种桩基施工方案，都需要充分做好前期准备工作，需要从以下几点出发：

（1）提前做好软弱土层实际情况勘察工作，包括地基施工现场的土层情况、水文情况等。提前准备好桩基施工所需材料和施工设备，做好材料和设备的质量检查工作。监理技术人员应提前做好技术交底工作，加强对施工方案的研究，确保后续桩基施工工作顺利开展。

（2）如果是预制桩施工，则要提前与生产商做好沟通，提出预制桩制作标准和要求，结合软弱土层施工质量标准和安全防护标准确定最终的施工方案。在预制桩施工方案和灌注桩施工方案选择中，如果软弱土层可以承载重型设备，优先选择预制桩施工方案，可以提升施工效率。如果软弱土层性能较差，土层蠕变性强，则优先选择灌注桩施工方案。在施工材料和设备进场前，做好施工现场的清理工作，保持施工现场整洁。

（3）提前做好桩体测量放线工作，结合设计方案精准定位桩基点位，计算桩基点位偏差，不得超过规范要求偏差范围，否则重新划线。

（4）为了保证地基整体稳定性和桩基稳固性，桩基施工前应做好软弱土层预处理工作，设置好排水设施并将软弱土层压实，排除多余的水分，初步提升软弱土层物理性能，确保设备顺利进场，并设置施工材料存管位置，统一堆放材料。

（5）根据设计方案标注桩基轴线位置，避免在打桩过程中导致桩基点移动而无法确认正确位置。

（6）施工前布置好水电设施，确保水电设施线路长度满足不同施工区域用电用水，根据桩基点位划定施工设备点位，并做好试桩工作，试桩数量应不少于3 根，判断施工方案是否满足地基强化要求。

3.2 加强人员培训

桩基施工主体是人，为了保障桩基施工质量，加强人为因素管理十分重要。很多桩基施工事故都与人员操作失误、作业不认真有关，因此应加强人员培训工作，提高施工人员专业能力和风险意识。首先，建筑单位应面向社会招聘技术人才和管理人才，提高整个建设队伍的综合水平，给予与能力相匹配的福利待遇，确保可以留住人才；其次，对现有的工作人员展开培训，结合工程建设项目的要求、特性，针对性开展培训工作，包括技术培训、安全培训等，特别是新工艺、新设备，要求施工人员必须熟练掌握工艺要点和操作方法；最后，针对培训工作配套相应的考核制度和竞岗制度，培训完成后进行考核，考核合格才可以上岗，并根据考核表现定期提供晋升岗位，提高工作人员积极性，这样才能够提高建设队伍的整体能力，保障工程施工质量。

3.3 建立完善的质量控制体系

由于软弱土层桩基施工难度大，为了保障施工质量，建立健全质量控制体系尤为重要。组织能力强的人员组成质量控制小组，项目经理作为总负责人，组长作为每个施工环节的管理人，配合监理人员开展质量检查工作，施工现场设置质量检测员、技术指导员，加强施工现场管理。施工前，应根据软弱土层桩基施工要求提出质控标准，落实各个管理岗位责任，确保施工工作顺利展开。在质量检查中，监理工程师定期召开小组会议，总结桩基施工情况和总结问题，积极采用新型质量管理方案，如全过程管理、精细化管理等，严抓质量问题，配合相应的奖罚制度，如果发现质量问题及时落实责任，并限期整改。

结语：

综上所述，地基是建筑工程的承载基础，保证地基施工质量尤为重要。针对软弱土层地基，应合理选择桩基施工方案，充分做好施工前期准备工作，充分掌握桩基施工技术要点，加强施工现场质量管理，制定完善的质量管控体系，提前进行施工人员专业培训工作。同时，管理人员与监理人员积极配合，共同开展桩基施工质量管控，这样才能够保障软土地基桩基顺利完工。