對某預(yù)制方樁工程質(zhì)量事故的分析

顧明芬

（昆山市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 蘇州 215337）

預(yù)制方樁以其單樁承載力高、施工方便、無噪音、加工工期短、質(zhì)量可靠、實用效果良好等優(yōu)點，被廣泛用于廠房及多高層建筑中。但由于打入式預(yù)制樁是強(qiáng)擠土樁，在飽和軟土地區(qū)，密集使用該樁型時，若不結(jié)合實際情況及場地地質(zhì)條件而盲目施工，會出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量事故，造成不必要的損失。文章根據(jù)工程實例，在分析預(yù)制方樁質(zhì)量問題原因的基礎(chǔ)上闡述預(yù)制小方樁在設(shè)計、加工、施工等方面的注意事項。

1 工程概況

該工程為6 層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計為乙級，樁基設(shè)計為250×250mm 的預(yù)制方樁，采用YZY－300 靜壓樁機(jī)施工，總樁數(shù)286 根，以3 樁、4樁承臺為主，樁間距900mm。其中9m 長樁100 根，單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值440kN，8m 長樁186 根，單樁極限承載力400kN，場地土層分布如表1 所示。

2 工程事故原因及處理

2.1 現(xiàn)場檢測結(jié)果

該工程樁基施工完成后檢測機(jī)構(gòu)對75 根樁進(jìn)行小應(yīng)變抽測試驗，3 根樁進(jìn)行靜載荷試驗。試驗結(jié)果顯示靜載合格，樁身完整性存在問題，其中Ⅲ類樁18 根（占24%），Ⅳ類樁2 根（占2.7%），Ⅲ、Ⅳ類樁所占比例較大。此情況下，擴(kuò)大抽檢數(shù)量，小應(yīng)變100%檢測，靜載再增加5 根，測試結(jié)果顯示該樁基工程承載力滿足設(shè)計要求，但共有Ⅲ類樁67 根（占23.4%），Ⅳ類樁9根（占3.1%），Ⅲ、Ⅳ類樁的缺陷位置均出現(xiàn)在樁頂以下淺部位置。為判別方樁本身是否存在質(zhì)量問題，隨機(jī)選擇3 根樁，開挖至樁頂以下1.5m，對其進(jìn)行樁身強(qiáng)度檢測，檢測結(jié)果滿足設(shè)計要求。同時，對此3 根樁樁頭進(jìn)行破損檢驗，檢查方樁主筋以及箍筋規(guī)格、箍筋間距、保護(hù)層厚度、樁頭鋼筋網(wǎng)片等均符合相關(guān)規(guī)范要求。

2.2 缺陷及其產(chǎn)生原因

根據(jù)樁身強(qiáng)度檢測報告和樁身破損檢查，基本可以排除由于方樁本身質(zhì)量陷導(dǎo)致的Ⅲ、Ⅳ類樁問題。經(jīng)開挖發(fā)現(xiàn)絕大部分樁缺陷主要出現(xiàn)在樁頂下1m 以內(nèi)，且集中在12 ～25 軸線（原河塘區(qū)域），而且此區(qū)域靠基坑邊的部分樁傾斜較嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場收集的地質(zhì)資料、施工資料及檢測試驗結(jié)果進(jìn)行綜合分析，得出產(chǎn)生這些缺陷的原因，綜合起來可分為以下幾點：（1）勘察設(shè)計問題。勘察發(fā)現(xiàn)整個場地土層分布不均勻，差異性大時未采取措施加密勘探點，未對原有老河塘區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步探明土層的分別情況。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員設(shè)計時未對埋藏較厚的軟基提出處理意見，樁布置過密（承臺樁樁間距均在0.9m 左右），在高液限高含水量的軟土地基中，如此密集的布樁更容易使樁在打入過程中受到擠壓。（2）打樁問題。在明知土質(zhì)不良需處理才可打樁的情況下，打樁前未及時與設(shè)計人員溝通，而直接進(jìn)行樁基施工。絕大部分的軟土層埋藏在1m 左右，打樁過程及樁機(jī)移動對樁間土擠壓，使得樁在土層軟硬交界處更易于被擠斷，而在基坑側(cè)邊一排樁被擠傾斜。（3）開挖破樁問題。樁基開挖過程中，挖機(jī)的行走以及挖斗的碰撞也有可能對樁身造成破壞。挖土引起基樁的傾斜，直接原因是挖土方法不當(dāng)，將挖出的土堆放在基坑邊坡附近，產(chǎn)生側(cè)壓力；加上淤泥本身的流動性及土體中未消散的超靜孔隙壓力趁機(jī)向開挖方向釋放，加劇了淤泥向開挖方向的流動，小方樁在流動土體的作用下，隨著土體的位移方向傾斜。由于破樁頭采用大錘子砸，錯誤的施力大小和方向使樁頭破壞輻射至樁身。（4）建設(shè)方問題。把工程樁基、挖土等分項工程進(jìn)行分包，造成施工管理人員未能把工序銜接起來，缺乏溝通與協(xié)調(diào)，無法從整體上把控工程質(zhì)量。

表1 場地土層分布

2.3 缺陷樁的處理

單樁的豎向承載力檢測結(jié)果能夠滿足設(shè)計要求，樁身偏斜正切值小于15%，滿足《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50202－2002）的規(guī)定，對于1m內(nèi)缺陷設(shè)計處理意見如下：在原設(shè)計墊層標(biāo)高向下挖除1m 深淤泥，對Ⅲ、Ⅳ類樁存在的明顯缺陷、裂紋以上部分樁身鑿除，采用C30 混凝土（配合比為1 ∶1.4 ∶2.71），箍筋加密為@100mm 進(jìn)行接樁，并留置標(biāo)養(yǎng)和同條件試塊；然后回填0.8m（1 ∶1）砂石，并分層夯實，換填寬度比承臺寬200mm；原墊層厚度由100mm 增加為200mm，并在原墊層基礎(chǔ)上加寬200mm?，F(xiàn)場根據(jù)設(shè)計的處理意見進(jìn)行施工，加強(qiáng)對房屋的施工過程和施工結(jié)束后進(jìn)行沉降觀測的頻次，監(jiān)測結(jié)果顯示該工程地基基礎(chǔ)的沉降規(guī)律正常，并已穩(wěn)定。沉降觀測測點布置圖如圖1 所示，豎向位移速率及累計豎向位移圖如圖2、圖3 所示。

圖1 沉降觀測測點布置圖

圖2 豎向位移速率-時間曲線圖

圖3 累計豎向位移-時間曲線圖

3 樁基工程建設(shè)注意事項

在樁基工程建設(shè)過程中各參建責(zé)任主體應(yīng)注意以下事項：（1）目前施工的預(yù)制小方樁多數(shù)是由建設(shè)單位自行預(yù)定的，由于缺乏專業(yè)知識或受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，對預(yù)制樁的質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，甚至?xí)?lián)合生產(chǎn)企業(yè)偷工減料，把不合格的樁用于工程中。雖然目前質(zhì)量監(jiān)督部門對預(yù)制構(gòu)件加大了監(jiān)督力度，但抽查畢竟是有限的，需要建設(shè)相關(guān)單位，加大關(guān)注力度，提高工程質(zhì)量意識，增強(qiáng)工程管理責(zé)任心，加大對澆筑過程的抽查及對每批進(jìn)場基樁的檢驗。（2）勘察設(shè)計是整個工程的重點，然而如今的眾多設(shè)計特別是對一些多層住宅、規(guī)模較小的廠房，不予以重視，勘探布點偏少，測試土層準(zhǔn)確度不高等現(xiàn)象比比皆是。預(yù)制樁屬于擠土樁，依靠樁打入后對周圍土層擠密而提高承載力，主要適用于持力層上覆蓋為松軟土層，沒有堅硬夾層，而且持力層頂面土質(zhì)變化較小，樁長易于控制。因此，在實際勘察設(shè)計中須嚴(yán)格按照規(guī)定及場地實際情況確定樁型、截面、樁長和樁間距。對于復(fù)雜土層需增加布勘點；如在飽和軟粘土中進(jìn)行密集擠土樁的設(shè)計，應(yīng)充分注意樁入土?xí)r的強(qiáng)擠土效應(yīng)帶來的一系列問題。（3）施工單位在開工之前應(yīng)編制詳細(xì)的施工方案，充分考慮各種不利因素。打樁過程中應(yīng)合理安排打樁順序，控制打樁速率，注意打樁機(jī)的行走狀況，并對現(xiàn)場的異?，F(xiàn)象及時進(jìn)行分析，采取有效的處理措施。樁間土開挖過程中應(yīng)盡量采用小型挖機(jī)，合理安排開挖順序及層次，使得地應(yīng)力得到均勻釋放，減小基坑位移及樁偏位。注意開挖時挖機(jī)走動、轉(zhuǎn)向?qū)鶚兜钠茐?。破樁前先用切割機(jī)在樁四周進(jìn)行切割，然后再用錘子沿著樁四周慢慢將混凝土鑿除，盡量不損傷樁身，嚴(yán)禁未切割直接采用大錘硬砸。

4 結(jié)束語

建設(shè)工程的任何環(huán)節(jié)都必須遵守法律、法規(guī)，如果不按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、施工，盲目蠻干，定會給工程留下事故隱患，產(chǎn)生不良后果。工程建設(shè)責(zé)任主體應(yīng)本著對工程負(fù)責(zé)的原則，加強(qiáng)內(nèi)部管理，提高人員素質(zhì)，增強(qiáng)工作責(zé)任心，嚴(yán)格把關(guān)施工每個環(huán)節(jié)，確保工程質(zhì)量，杜絕此類事故的再次發(fā)生。