ビル新築工事の基礎として、アースドリル工法により場所打ち拡底杭を施工した。杭の仕様は、軸部径φ1300mm、拡底径φ1800mm、杭長25.5m、掘削長28.0mで、全本数は12本であった。施工地盤は、GL-3.2mまでは埋土層、GL-22.5mまではN値15～25の細砂層、GL-26.2mまではN値12～14のシルト層、それ以深はN≧50の支持層（細砂層）となっていた。地下水位はGL-4.3mであった（図-1）。

基礎フーチングの施工にあたり、床付け掘削して杭頭部のはつりを行ったところ、全体の半数弱の5本の杭で、杭頭部の断面欠損が確認された（写真-1）。健全と想定されるコンクリートが出現するまで杭周囲をはつり撤去したところ、設計の杭頭高さから最大で40cmの深さに達していた。

発生原因について検討した結果、場所打ちコンクリート杭の杭頭部の欠損の原因としては、以下に示す①～④の項目が想定された。

①地質（細砂層が卓越）

GL-3.2m～GL-22.5mまでの19.3mの区間は細砂層が続いており、安定液中に細かな砂分が浮遊しやすい地層であった。

②2次スライム処理の未実施

底ざらいバケットによる1次スライム処理後のスライム厚さは、2次スライム処理が必要となる管理基準値の50mm以下であった。なお、1次スライム処理は、底ざらいバケットによる底ざらいのみで、良液置換は実施していない。鉄筋かご建て込み後にもスライム厚さを測定したところ、これも50mm以下であったため、2次スライム処理は実施しなかった。

③杭頭部トレミー管の長すぎる挿入長さ

杭頭部コンクリート打設時のトレミー管のコンクリートへの挿入長さは、4.5～5.0mとやや長かった（標準的には杭天端付近では2m以上4m以下で管理することが望ましい）。

④コンクリートの余盛り高さの不足

余盛り高さ800mmを確保する計画であったが、ケーシング引き抜き時にコンクリートの天端が想定以上に下がり、余盛り高さが400～500mm程度になったのではないかとの現場職員の報告があった。

なお、その他の杭頭欠損の原因として考えられることとして、⑤コンクリートの流動性不足、⑥杭頭部の主鉄筋の純間隔不足、⑦安定液の管理不良等があるが、以下のように良好であり、今回のトラブルの原因の可能性は低いと判断した。

⑤トラブルが発生した杭における受け入れ時のコンクリートのスランプは、20.5～22.0cmで、打設直前の流動性は確保されていた。また、杭頭付近のコンクリートの打設時間は約25分で、コンクリートのスランプロスの可能性は低い。

⑥杭頭部の主鉄筋の純間隔は、最も密な箇所でも122mmで、設計時点での望ましい純間隔100mm以上あり問題ない。

⑦コンクリート打設前の安定液は、比重1.03～1.05、粘性24～27秒、砂分2.0～2.5％であり、良好に管理されていた。

断面欠損の影響がないと想定されるコンクリート面（杭中央および周囲4箇所）においてシュミットハンマーでコンクリート強度を推定した結果、杭周囲のはつり面以深は設計基準強度を上回る強度を有していることを確認した。
杭頭部の断面欠損の対策としては、設計監理者と協議した結果、基礎フーチングを最大40cm下げて施工することとした。