振動(dòng)沉管砼灌注樁質(zhì)量事故的處理方法探討

趙強(qiáng) 劉詠梅 陳銘 楊俊悌 姚燕

【摘要】本文介紹對(duì)不合格振動(dòng)沉管砼灌注樁進(jìn)行處理的方法和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并闡述此工程采取靜力補(bǔ)壓樁處理過程中監(jiān)理控制方法

【關(guān)鍵詞】振動(dòng)沉管樁；處理方法；靜力補(bǔ)壓樁；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

【Abstract】The article introduced sinks tube to infuse to note a stake to carry on to handle method and technique economy to the unqualified vibration analytical， and elaborate engineering adopts quiet stress to repair to press the superintendency in a processing process a control a method

【Key words】Vibration sink tube stake； Handle method； Stress repair to press stake； Technique economy analysis

某小區(qū)三期工程為經(jīng)濟(jì)適用房，七層磚混結(jié)構(gòu)，開工時(shí)間為2000年8月1日，竣工時(shí)間為2001年6月30日，樁基礎(chǔ)為C20，426振動(dòng)沉管砼灌注樁，單打樁極限承載力為45T，復(fù)打樁極限承載力為60T，樁基施工于2000年8月20日結(jié)束，同年9月下旬對(duì)振動(dòng)沉管砼灌注樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，由設(shè)計(jì)院任意隨機(jī)抽樣3根沉管樁，觀察數(shù)據(jù)顯示其中2根單打樁達(dá)到設(shè)計(jì)值要求的2倍（即90T）時(shí)，累計(jì)下沉量是43mm和48mm，不能滿足設(shè)計(jì)要求，另1根復(fù)打樁合格，按規(guī)定當(dāng)即又加抽單打樁兩根，通過靜載試驗(yàn)下沉量為42mm和46mm，仍不合格，因此判定該振動(dòng)沉管砼灌注樁為質(zhì)量事故。

為了更進(jìn)一步闡明問題，將本工程地質(zhì)狀況簡(jiǎn)介于下：隸屬于長(zhǎng)江漫灘地貌單元，主要分布一套第四系松散沖淤積物，場(chǎng)區(qū)原為水塘及菜地，后經(jīng)人工清淤及多次堆積，根據(jù)勘察報(bào)告看，第一層為雜填土層，厚2.30m～4.40m，第二層為淤泥土層，厚0～0.9m，第三層為粉質(zhì)粘土，厚0.3m～1.1m，第四層為粉質(zhì)粘土夾粉土層，厚1.1m～4.2m，第五層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，厚6m～13m，第六層粉質(zhì)粘土層，厚12.8m～15.4m。

本工程水文特征：地下水豐富，由上部孔隙潛水與深部微承壓水混合組成，主要受大氣降水補(bǔ)給（場(chǎng)地北200米為長(zhǎng)江），設(shè)計(jì)采用直徑為426振動(dòng)砼灌注樁，樁端持力層在第六層粉質(zhì)粘土層。

問題發(fā)生后，業(yè)主牽頭及時(shí)召集監(jiān)理、設(shè)計(jì)院、樁基施工單位召開聯(lián)席會(huì)議，分析事故原因，首先在不合格樁周圍布置了三個(gè)鉆孔，重新鉆探，分析地質(zhì)構(gòu)造情況，然后又用小應(yīng)變對(duì)每根樁進(jìn)行檢測(cè)，絕大部分是A類樁，少部分為B類樁，樁長(zhǎng)與施工記錄、監(jiān)理旁站記錄相符合，通過新老地質(zhì)報(bào)告對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，持力層起伏變化幅度大，打樁過程中部分樁尖未進(jìn)入持力層，造成工程樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。為確保工程安全，與會(huì)者一致認(rèn)為本工程單打樁必須全部進(jìn)行處理。

1. 開發(fā)公司先后多次組織專家研討協(xié)商，對(duì)諸多方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，如下：

1.1壓密注漿處理方法。外地不乏以此方法處理質(zhì)量事故的先例，參照類似工程有關(guān)數(shù)據(jù)，約需要注漿用水泥300T左右，費(fèi)用約8萬元，壓漿設(shè)備進(jìn)退場(chǎng)和施工費(fèi)用7萬元，條形基礎(chǔ)加寬和上部一層由原來的預(yù)制板改為現(xiàn)澆板，費(fèi)用約20萬元，共計(jì)投資費(fèi)用35萬元，注漿工期為20天，養(yǎng)護(hù)期和試驗(yàn)時(shí)間約40天，影響總工期近60天，同時(shí)此方案要求，定期跟蹤沉降觀測(cè)。

1.2樁筏基礎(chǔ)方案。將原條形基礎(chǔ)改為整板基礎(chǔ)，利用整板下地基土與工程樁共同承載，以此彌補(bǔ)工程樁承載力不足的問題。如按此方案處理，增加土方開挖量和土方外運(yùn)量，鋼筋用量和砼用量，需要增加費(fèi)用25萬元，延長(zhǎng)工期20天。同時(shí)，此方案理論根據(jù)不成熟，對(duì)于整板基礎(chǔ)而言，在上部荷載作用下，樁與筏板各自承擔(dān)外力的分配比例如何合理的確定，目前尚無權(quán)威定論。據(jù)說南方某些地區(qū)曾有過短樁與條基（或筏基）相結(jié)合的復(fù)合基礎(chǔ)，但在設(shè)計(jì)中，其相互間承載力的分配數(shù)量理論依據(jù)是不充分的，因?yàn)榈刭|(zhì)條件等外界因素對(duì)其影響極大。

1.3補(bǔ)樁方案。假定補(bǔ)原設(shè)計(jì)單打樁數(shù)30%，約50根，如果樁長(zhǎng)按20米，增加沉管灌注樁費(fèi)用為5.8萬元，鋼筋費(fèi)用為4.77萬元，樁機(jī)進(jìn)退場(chǎng)費(fèi)用為2.4萬元，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，必須使樁中心距≥3.5倍樁徑，這樣就要部分樁要打在軸線延長(zhǎng)線外側(cè)，須增大梁截面和外延伸梁長(zhǎng)，這樣又要增加土方開挖量和梁鋼筋砼量，約增加費(fèi)用15萬元。補(bǔ)打砼振動(dòng)灌注樁打樁時(shí)間需要8天，但還要等強(qiáng)度達(dá)到后再做靜載試驗(yàn)，累計(jì)需要40天，再加上增大基礎(chǔ)增加工期5天，共計(jì)影響總工期45天，增加投資約28萬元，如選其他樁型的樁，要先做試樁，然后才能打樁，更加延誤時(shí)間，更不經(jīng)濟(jì)合理。

1.4靜力補(bǔ)壓樁方案。

（1）本工程絕大部分為A類樁，樁身完整，樁頭基本平地表面，只要把樁頭上浮樁及松動(dòng)砼剔除，鋼筋割掉，再用硫磺膠泥將樁頭找平，冷卻凝固后即實(shí)施了補(bǔ)壓，靜力壓樁機(jī)（壓力120T）進(jìn)退場(chǎng)費(fèi)（25Km以內(nèi)）14625元，臺(tái)班費(fèi)用1872元/臺(tái)班，預(yù)計(jì)8個(gè)臺(tái)班，臺(tái)班總費(fèi)用14976元，總投資費(fèi)用為3.2萬元，

靜力壓樁工期為5天，摩擦力恢復(fù)期最短為5天，抽檢試驗(yàn)3根樁，時(shí)間為6天，影響總工期只有16天。

（2）通過對(duì)比，不難看出靜力壓樁在工期費(fèi)用，質(zhì)量及外界影響等方面均優(yōu)于其他方案，特別是靜壓樁直觀，施工時(shí)可根據(jù)實(shí)際壓力表讀數(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確的決定壓不壓，樁身深度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此最終專家會(huì)議上一致決定采用此方案，要求原打樁樁基公司組織實(shí)施，監(jiān)理嚴(yán)格監(jiān)督管理。

（3）根據(jù)靜力補(bǔ)壓方案要求，施工隊(duì)進(jìn)場(chǎng)型號(hào)為JZ120靜力壓樁機(jī)，測(cè)量?jī)x器等，并編制施工方案，報(bào)監(jiān)理工程師審批，并要求施工單位項(xiàng)目經(jīng)理和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人在補(bǔ)樁施工期間堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)指揮。

2. 監(jiān)理首先編制靜力補(bǔ)壓樁監(jiān)理細(xì)則，細(xì)則強(qiáng)調(diào)內(nèi)容

2.1監(jiān)理工作流程。駐現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理組熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，建設(shè)方、設(shè)計(jì)方意圖，審查施工方案，技術(shù)組織措施，質(zhì)量保證體系，參加技術(shù)交底會(huì)，檢查開工前施工準(zhǔn)備工作，實(shí)施該分部工程監(jiān)理工作，配合樁檢測(cè)，組織該子分部工程初驗(yàn)，組織各責(zé)任主體對(duì)樁基子分部工程驗(yàn)收。

2.2監(jiān)理工作控制目標(biāo)及控制要點(diǎn)，目標(biāo)為保證工程補(bǔ)壓樁合格，控制要求：控制補(bǔ)壓樁順序，控制送壓器與原樁位對(duì)中和垂直度，并遇到壓樁力劇變，樁身突然發(fā)生傾斜、移位、下沉或嚴(yán)重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫或破碎，壓樁過程的監(jiān)控。

2.3監(jiān)理工作方法及措施，做好開工前準(zhǔn)備工作，施工過程中按照旁站方案要求做好旁站工作，做好文明施工，采取相應(yīng)安全措施。

（1）項(xiàng)目監(jiān)理人員認(rèn)真學(xué)習(xí)監(jiān)理細(xì)則，檢查施工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員到崗，特殊工種人員持證上崗，以及施工機(jī)械準(zhǔn)備情況?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督靜力補(bǔ)壓整個(gè)工藝過程和操作情況，并做好記錄，確保內(nèi)容真實(shí)、準(zhǔn)確、及時(shí)。補(bǔ)壓樁流程為靜壓樁機(jī)移至原振動(dòng)管樁位置，將樁頂鑿平，將樁頂鋼筋割斷，再用硫磺膠泥將樁頭找平，把送樁桿中心對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)管樁中心，用經(jīng)緯儀觀測(cè)送樁器垂直度，垂直度控制在0～5%之間，壓樁過程中，注意觀察油壓表，下沉位移讀數(shù)，施工過程中每道工序檢查，上道工序不合格不規(guī)范不得進(jìn)行下道工序，并實(shí)事求是的地記錄好壓樁時(shí)間及壓力表讀數(shù)。（監(jiān)理工程師做好旁站監(jiān)理旁站記錄。）

（2）通過監(jiān)理記錄數(shù)據(jù)分析，單打樁173根采用90T荷載靜壓，下沉量≥40mm的38根，占總數(shù)22%，下沉量<40mm的135根，占總數(shù)78%，其中最大下沉量為300mm，最小下沉量為5mm，按照靜力樁試驗(yàn)檢測(cè)要求補(bǔ)做三根靜載試驗(yàn)樁，下沉量為5mm、8mm、6mm，符合設(shè)計(jì)要求，實(shí)際發(fā)生費(fèi)用為3.3萬元，實(shí)際影響工期15天，實(shí)踐證明了原定方案是合理的。通過上部施工單位采取有效縮短工期措施，確保工期如期完工，工程竣工后，通過近五年對(duì)工程主體沉降觀測(cè)，最大下沉量36mm，最小下沉量12mm，回訪目測(cè)，房屋無裂縫，達(dá)到了預(yù)想效果。實(shí)踐證明，此壓力補(bǔ)壓樁處理方法，可以用于樁身質(zhì)量合格，部分樁尖未進(jìn)入持力層振動(dòng)管砼灌注樁質(zhì)量事故的處理。