振動沉管砼灌注樁質(zhì)量事故的處理方法探討

【摘 要】本文介紹對不合格振動沉管砼灌注樁進行處理的方法和技術(shù)經(jīng)濟分析，并闡述此工程采取靜力補壓樁處理過程中監(jiān)理控制方法

【關(guān)鍵詞】振動沉管樁；處理方法；靜力補壓樁；技術(shù)經(jīng)濟分析

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

為了更進一步闡明問題，將本工程地質(zhì)狀況簡介于下：隸屬于長江漫灘地貌單元，主要分布一套第四系松散沖淤積物，場區(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，主要受大氣降水補給（場地北200米為長江），設(shè)計采用直徑為426振動砼灌注樁，樁端持力層在第六層粉質(zhì)粘土層。

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

1. 開發(fā)公司先后多次組織專家研討協(xié)商，對諸多方案進行技術(shù)經(jīng)濟對比，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，費用約8萬元，壓漿設(shè)備進退場和施工費用7萬元，條形基礎(chǔ)加寬和上部一層由原來的預制板改為現(xiàn)澆板，費用約20萬元，共計投資費用35萬元，注漿工期為20天，養(yǎng)護期和試驗時間約40天，影響總工期近60天，同時此方案要求，定期跟蹤沉降觀測。

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量，鋼筋用量和砼用量，需要增加費用25萬元，延長工期20天。同時，此方案理論根據(jù)不成熟，對于整板基礎(chǔ)而言，在上部荷載作用下，樁與筏板各自承擔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)合的復合基礎(chǔ)，但在設(shè)計中，其相互間承載力的分配數(shù)量理論依據(jù)是不充分的，因為地質(zhì)條件等外界因素對其影響極大。

1.3 補樁方案。假定補原設(shè)計單打樁數(shù)30%，約50根，如果樁長按20米，增加沉管灌注樁費用為5.8萬元，鋼筋費用為4.77萬元，樁機進退場費用為2.4萬元，同時根據(jù)設(shè)計規(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線外側(cè)，須增大梁截面和外延伸梁長，這樣又要增加土方開挖量和梁鋼筋砼量，約增加費用15萬元。補打砼振動灌注樁打樁時間需要8天，但還要等強度達到后再做靜載試驗，累計需要40天，再加上增大基礎(chǔ)增加工期5天，共計影響總工期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，更加延誤時間，更不經(jīng)濟合理。

1.4 靜力補壓樁方案。

（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，冷卻凝固后即實施了補壓，靜力壓樁機（壓力120T）進退場費（25Km以內(nèi)）14625元，臺班費用1872元/臺班，預計8個臺班，臺班總費用14976元，總投資費用為3.2萬元，靜力壓樁工期為5天，摩擦力恢復期最短為5天，抽檢試驗3根樁，時間為6天，影響總工期只有16天。

（2）通過對比，不難看出靜力壓樁在工期費用，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，施工時可根據(jù)實際壓力表讀數(shù)，及時準確的決定壓不壓，樁身深度是否達到設(shè)計要求。因此最終專家會議上一致決定采用此方案，要求原打樁樁基公司組織實施，監(jiān)理嚴格監(jiān)督管理。

（3）根據(jù)靜力補壓方案要求，施工隊進場型號為JZ120靜力壓樁機，測量儀器等，并編制施工方案，報監(jiān)理工程師審批，并要求施工單位項目經(jīng)理和現(xiàn)場技術(shù)負責人在補樁施工期間堅持現(xiàn)場指揮。

2. 監(jiān)理首先編制靜力補壓樁監(jiān)理細則，細則強調(diào)內(nèi)容

2.1 監(jiān)理工作流程。駐現(xiàn)場監(jiān)理組熟悉施工現(xiàn)場和現(xiàn)場地質(zhì)情況，建設(shè)方、設(shè)計方意圖，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，檢查開工前施工準備工作，實施該分部工程監(jiān)理工作，配合樁檢測，組織該子分部工程初驗，組織各責任主體對樁基子分部工程驗收。

2.2 監(jiān)理工作控制目標及控制要點，目標為保證工程補壓樁合格，控制要求：控制補壓樁順序，控制送壓器與原樁位對中和垂直度，并遇到壓樁力劇變，樁身突然發(fā)生傾斜、移位、下沉或嚴重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)嚴重裂縫或破碎，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，采取相應安全措施。

（1）項目監(jiān)理人員認真學習監(jiān)理細則，檢查施工企業(yè)現(xiàn)場人員到崗，特殊工種人員持證上崗，以及施工機械準備情況。現(xiàn)場監(jiān)督靜力補壓整個工藝過程和操作情況，并做好記錄，確保內(nèi)容真實、準確、及時。補壓樁流程為靜壓樁機移至原振動管樁位置，將樁頂鑿平，將樁頂鋼筋割斷，再用硫磺膠泥將樁頭找平，把送樁桿中心對準振動管樁中心，用經(jīng)緯儀觀測送樁器垂直度，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)范不得進行下道工序，并實事求是的地記錄好壓樁時間及壓力表讀數(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，按照靜力樁試驗檢測要求補做三根靜載試驗樁，下沉量為5mm、8mm、6mm，符合設(shè)計要求，實際發(fā)生費用為3.3萬元，實際影響工期15天，實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，通過近五年對工程主體沉降觀測，最大下沉量36mm，最小下沉量12mm，回訪目測，房屋無裂縫，達到了預想效果。實踐證明，此壓力補壓樁處理方法，可以用于樁身質(zhì)量合格，部分樁尖未進入持力層振動管砼灌注樁質(zhì)量事故的處理。

[文章編號]1619-2737（2013）10-17-51