关于某桩基质量事故浅析与探讨

关于某桩基质量事故浅析与探讨摘要本文结合工作实践，针对人工挖孔桩基础产生的质量事故，从施工组织、管理、过程及技术层面上作成因浅析，希望对从事工程管理者有一定的参考作用。关键词人工挖孔桩；加固纠偏；分析中图分类号：F253.3文献标识码：A文章编号：人工挖孔桩，以其具有承载力大、土质鉴别明朗、不需大型设备等特点，在各地应用较普遍。在保证安全措施情况下，确实是一种较经济可靠的基础。但施工过程中不重视建设程序与管理，不考虑整体组织，不讲施工方案的时效性，将对基础工程质量产生隐患，导致事故发生。本事故为2栋高层住宅楼，建设方通过委托第三方沉降观测，发现沉降量、倾斜率大于规范标准，立即停工并上报主管部门进行事故调查分析、加固纠偏方案论证，最后采取对主体结构卸载，拆除已砌好的墙体，基础进行补加静压管桩与扩大承台加固，同时采用高压射水扰动技术纠偏。经上述措施相结合处理后，纠偏达到预期方案效果，但付出了巨大代价。本文从以下几方面进行分析探讨：一、项目背景分析某小区工程场地为湖泽回填区地，由20栋18层板式住宅楼组成（含人防地下室），为框剪结构，基础采用人工挖孔桩或预制管桩。为了工期要求，建设方在大部分场地回填不到位的情况下，工程全面动工。将工程划分六个标段平行发包6家施工承包单位，其中桩基部分，经甲方同意由3家基础施工单位进行专业分包；工程监理由2家监理单位分别承担。整个项目从施工至监理无一个总体或主次的管理组织体系，相互交叉而又各自独立，不利于建设方项目管理与质量控制。出现基础质量事故的为12#、13#楼，分属2家施工总承包单位，1家监理单位；人防地下室为1家施工总承包单位，1家监理单位；人工挖孔桩为1家专业分包单位。形成了不同层次、不同要求的多头重复管理。其布局为2栋楼南北朝向一字并排平行于其南面人防地下室，地下室轴线长183m、宽110m，2栋楼设计相同，轴线长69.4m、宽17.6m，山墙轴距24m，两楼与地下室平行轴距最近处4.9m。地下室差土未回填，2栋主体基本完工进入装饰阶段。二、场地分析场地地质情况为：素填土0.57.2m；淤泥质粘土0.519m；粉质粘土0.78.8m；粉质粘土夹碎石0.55.3m；粘土0.78.8m；粉质粘土夹碎石113m。人工挖孔桩持力层为粘土。场地由于回填土不到位，12#、13#楼平均高程17.85m，桩顶标高18.70m，高差达0.85m。在上述情况下，为了工程进度，现场工程全面破土动工，12#、13#楼与地下室平行相邻，地下室施工采用无支护放坡大开挖，开挖土方后最近处距2栋楼人工挖孔桩只有1m左右，同时地下室底板开挖到标高16.00m，进行底板基础人工挖孔桩开挖，相当于2栋楼与地下室场地高差达1.85m，桩顶高差达2.70m。由于该区域淤泥质粘土层较厚，地势低，四周雨水经2栋楼向地下室汇集，曾出现12#、13#楼桩基场地开裂现象，使该处地质情况更加复杂。在桩基施工过程中地下室开挖，又降低了2栋楼基础土稳定性，增大土体水平位移，上部有淤泥层，土体对桩身少了约束，在水平力作用下可能导致桩顶发生位移，向地下室方向整体倾斜。三、施工过程分析1、桩基础是工程建设中重要的过程，施工需同时考虑地质条件、水位情况、相邻工程环境、不可控的因素等来确定施工方法与顺序。但施工方各自独立，仅按一般性、常态编制报审施工组织设计、专项施工方案，没有结合实际现状，无针对性。2、人工挖孔桩护壁原设计采用钢筋砼，但实施中为了施工方便与进度，变更为砖护壁，更易导致孔壁渗水。施工验收环节中还是按正常程序进行，对地基土承载力进行了深层平板载荷试验，满足设计要求；成孔后组织勘探、设计等单位进行验槽确认持力层土质；监理单位据此逐孔对桩径与扩大头尺寸进行了验收。一般在无保证措施下，成孔不得过夜。但施工中施工方为了验收、浇筑砼的方便，经常等多桩一起验收后才开始浇筑砼。在上述过程中桩扩大头土层暴露时间过长，施工不可避免会扰动、孔壁渗水，可能引起土层坍塌，在桩底形成新的虚土和积水。对于桩基桩底虚土厚度不能超过验收规范,也不能让桩底的土被水浸泡。对桩底的虚土和被水浸泡过的土，都必需彻底清除，桩底不能有影响桩端承载力的东西存在；桩底虚土的强度差，承受不起桩顶的荷载，将会使桩产生沉降，造成建筑物的破坏。在桩灌筑砼前，有存在没再次认真检查桩底的质量情况，不可避免埋下质量隐患。3、人工挖孔桩施工完毕后，由于场地土方问题基础承台施工大部分都暴露悬空，靠地下室边尤为严重，未及时回填，回填部分也达不到桩基规范要求承台周围的土回填压实系数。基础工程完后上部主体结构施工，平均57d一层，荷载上得较快。建设方虽委托第三方进行沉降观测，但观测不及时未提前发现征兆。到主体砌体完工后的沉降观测，出现沉降倾斜偏大，才暴露出问题。施工单位必须按国家规范的规定进行沉降观测，但施工方自身无任何沉降观测资料，认为沉降观测不是施工方的事，是建设方的工作，这是目前工程上普遍存在的误区，是对相关规范与标准不熟，质保体系不健全所造成的。建设方委托的第三方沉降观测，目的是为了与施工方的检测进行比较，但绝不是用它来替代应由施工方进行的观测工作，施工要有自己的沉降观测记录，问题才会发现得更早、更及时，损失将减少到最低。四、技术方面分析1、事故发生后初步分析认为桩扩大头未到位，承载力不够导致，承载力不够建筑物表现应是局部沉降或整体不均匀沉降，但不应两栋楼同时同向往地下室倾斜，人工挖孔桩是否存在水平承载力不够？经设计方复核12、13楼，结果表明人工挖孔桩的水平承载力特征值均远高于柱或剪力墙下的水平力标准组合值，设计表明该2栋建筑桩基水平承载力安全能满足规范要求。2、施工组织与方案的缺陷，地下室开挖时应采取有效的护坡措施，或据实现状待地下室完成回填后再开挖两栋楼桩基。地下室开挖相当形成一个大集水坑，地下室开挖过程中，不可避免对其他桩的土产生扰动，可能存在不可预料的意外发生。人工挖孔桩其配筋是不同于柱的，其约束条件也不同于柱，桩周的土体对桩具有较好约束保护作用，而且是连续均衡的。地下室开挖将其周围的土体一边全面开挖，相当于将其约束和保护解除掉，那桩就不成为其桩，而是柱或是一边有土压力而另一边临空的柱，这是个相当危险改变结构件受力特性的举措。3、桩之所以为桩，是其在土中要有一定的埋置深度，满足抗倾履要求，桩基础的水平力是靠承台与土的相互作用抵抗的。由于地下室未即时回填，部分承台长期悬空，荷载上得快，桩主要受垂直力，可能改变了桩受力状况，使之受弯、受剪，当柱构件使用。当沉降观测不及时未发现征兆，上部荷载已经大部分上了，这样的情况极易使桩受压失稳而发生倾斜，也就是说事后改变了其受力性能，我们无法说清这其中的影响，但起码会变得相对原结构不利