鉆孔灌注樁三類樁事故實例分析

姚媛媛

（中鐵工程設計咨詢集團有限公司太原設計院， 山西 太原 030009）

1 工程概況：

本工程地處河北，為雙柱雙挑站臺風雨棚，總長度500m,總寬度12m,設計使用年限100 年，結構安全等級一級，框架抗震等級一級，重要性系數1.1，建筑抗震設防類別為重點設防類。本工程基礎設計等級為乙級，基礎樁基設計等級為丙級，樁基結構安全等級為二級。樁基礎為機械鉆孔灌注樁，樁徑500mm,地下總樁數270 根，有效樁長10～17m，樁入持力層深度不小于2 倍樁徑。樁身混凝土設計強度等級C30，鋼筋:HRB400。

現場地質情況: 本工程地處范圍屬濱江平原區，地勢寬廣平坦，主要以第四系上更新統沖洪積層（Q3al+pl）粗顆粒的圓礫土為主，局部夾粉土、粉質粘土及砂類土夾層，地層構成相對較為穩定，無不良地質，適宜本工程建設。場地內土層自上而下主要包含：③15 粉質黏土：黃褐色，硬塑，切面較光滑，含鐵錳氧化物，局部含少量姜石。厚度1.0-6.5 米。③32 新黃土：黃褐色，硬塑， 含少量黏性土。厚度0.5-4.9 米。③22 粉土：褐黃色，中密，潮濕，含少量黏性土。厚度1.3-3.1米。③23 粉土：褐黃色，密實，潮濕，含少量黏性土。厚度0.8-5.6 米。③42 粉砂：黃褐色，中密，潮濕，成份以石英、長石為主，含黏性土及粉土互層。厚度1.5-5.4 米。③43 粉砂：黃褐色，密實，潮濕，成份以石英、長石為主，含少量黏性土及云母碎屑。厚度大于3.4 米。③51 細砂：黃褐色，稍密，稍濕～潮濕，主要成份為石英、長石，顆粒級配較差，砂質不均勻，手捏具砂感。厚度1.0-4.8 米。③52 細砂：黃褐色，中密，潮濕，成份以石英、長石為主，含少量黏性土及礫石。厚度2.7-4.4 米。③53 細砂：褐黃色，密實，潮濕，成份以石英、長石為主，偶見礫石。厚度0.6-8.6 米。③71 粗砂：黃褐色，稍密，潮濕，成份以石英、長石為主，含約30%的中細砂。厚度1.2-2.7 米。③72 粗砂：黃褐色，中密，潮濕，成份以石英、長石為主，含約30%的中細砂。厚度2.5 米。③73 粗砂：黃褐色，密實，潮濕，成份以石英、長石為主，含約30%的中細砂。厚度4.4-4.8 米。③82 礫砂：黃褐色，中密，潮濕，成份以石英、長石為主，含約30%的中細砂。厚度3.0-4.0米。④31 圓礫土夾粉土、粉質黏土薄層或透鏡體：褐黃色～灰褐色，稍密，潮濕，礫石成份以花崗巖為主，呈圓棱狀，一般粒徑8-20mm，最大粒徑60mm，充填中粗砂及少量黏性土，常夾有粉土、粉質黏土薄層及透鏡體。厚度1.8-4.0 米。④32圓礫土夾粉土、粉質黏土薄層或透鏡體：灰黃色，中密，潮濕，顆粒成份為砂巖、花崗巖，多呈次圓狀，粒徑2-20mm 約占53%，20-60mm 約占14%，余為泥砂質充填。常夾有粉土、粉質黏土薄層及透鏡體。厚度2.5-3.1 米。④33 圓礫土夾粉土、粉質黏土薄層或透鏡體：褐黃色～灰褐色，密實，潮濕，礫石成份以花崗巖為主，呈圓棱狀，一般粒徑8-20mm，最大粒徑60mm，充填中粗砂及少量黏性土，常夾有粉土、粉質黏土薄層及透鏡體。厚度1.8-34.4 米。④41 卵石土夾粉土、粉質黏土薄層：褐黃色～灰褐色， 稍密，潮濕，礫石成份以花崗巖為主，呈圓棱狀，一般粒徑20-60mm，最大粒徑90mm，充填中粗砂及少量黏性土，常夾有粉土、粉質黏土薄層及透鏡體。厚度1.5-5.9 米。④42 卵石土夾粉土、粉質黏土薄層：褐黃色～灰褐色， 中密，潮濕，礫石成份以花崗巖為主，呈圓棱狀，一般粒徑20-60mm，最大粒徑90mm，充填中粗砂及少量黏性土，常夾有粉土、粉質黏土薄層及透鏡體。厚度2.6-4.0 米。④43 卵石土夾粉土、粉質黏土薄層：褐黃色～灰褐色，密實，潮濕，礫石成份以花崗巖為主，呈圓棱狀，一般粒徑20-60mm，最大粒徑90mm，充填中粗砂及少量黏性土，常夾有粉土、粉質黏土薄層及透鏡體。厚度1.8-55.6米。新黃土具有非自重濕陷性，濕陷等級為Ⅰ級輕微-Ⅱ級中等。勘測期間未見地表水。地下水為第四系松散層孔隙潛，埋深大于30m，地下水對工程無影響。本工程位于填方區，素填土高度7.2～1.58 米.

2 III 類樁概況;

本工程施工完成后，工程樁應進行豎向承載力和樁身完整性抽樣檢測。樁身完整性抽樣檢測方法擬采用低應變法并結合聲波透射法，具體要求如下：（1）、受檢樁混凝土強度至少達到設計強度的 70%，且不小于 15MPa。（2）、應采用低應變法對工程樁進行檢測，抽檢數量不少于總樁數的20%，并不少于10 根，且另應選用聲波透射法對部分受檢樁進行樁身完整性檢測，抽檢數量不應少于總樁數的10%。每個承臺抽檢樁數不得少于一根。（3）、當采用上述方法抽檢樁身完整性所發現的Ⅲ、Ⅳ類樁之和大于抽檢樁數的20%時，宜采用高應變法，在未檢樁中繼續擴大抽檢直至普測。

樁基施工完畢后，由第三方檢測公司進行低應變檢測，根據檢測結果分析Y14軸YPB206 和Y35 軸YPB169 號樁分別在樁頂以下4.3～4.5m 處、4.6～5.0m 處存在擴徑后縮徑的情況，具體縮徑后樁徑無法判定，因此定性為Ⅲ類樁。YPB206 號樁樁徑500mm，設計樁長10m，強度C30，實際樁長10.77m，設計方量1.9625m3，實際方量5.0m3，超量1.5 倍。YPB169 號樁樁徑500mm，設計樁長14m，強度C30，實際樁長14.773m，設計方量2.7475m3，實際方量7.5m3，超量近2 倍。

3 原因分析：

此兩根樁4.6～5.0m 處為圓礫土及卵石土夾粉土。啥時、卵石層向來是鉆孔樁施工較難保證鉆孔質量的土層類型。在此處出現縮徑，經分析其可能原因有以下幾點：1）由于此處塌孔，出現很大的擴徑，塌孔以下突然縮徑恢復設計樁徑而導致的波形異常；2）混凝土澆筑過程中出現塌孔，泥土夾在混凝土中產生缺陷。經鉆芯驗證缺陷部位存在夾泥現象，由此證實該三類樁出現的原因為混凝土澆筑過程不規范，塌孔后泥土夾在混凝土中從而導致缺陷產生。（3）管理原因，鉆孔過程中出現了塌孔，項目負責鉆孔及清孔旁站的施工人員未向部門領導反應情況，未能及時進行記錄，導致上交分析數據延遲，未能將問題處理在混凝土澆筑之前；混凝土澆筑過程中未能按交底要求嚴格控制，導致混凝土澆筑過程中導管露出混凝土面從而使泥土夾在樁基混凝土中；混凝土澆筑之后亦未能及時將混凝土澆筑異常情況向領導反饋，不能及時分析混凝土超方原因而進行相關補救措施。最終導致兩根灌注樁出現缺陷，最終被判定為三類樁。

4 處理措施：

此兩根樁縮頸位置位于樁身中部，因站臺雨棚臨近線路且為填方區，距離相鄰兩側樁位置較近，站臺雨棚兩側為站臺擋墻，雨棚樁基穿過站臺擋墻底板，施工場地受限，若開挖截樁，除兩側相鄰樁承載力可能會受影響外，站臺擋墻基礎定會受到破壞。補樁位置受場地限制限，且擴大承臺會影響站臺擋墻。由于地下情況復雜，且三類樁縮頸情況不明，高壓注漿方式不可取。根據多方多次認真討論后確定：采用原位補樁的方法，用沖擊鉆將缺陷樁破除， 達到設計孔深后在樁基原位置按照原圖紙參數重新灌注鋼筋混凝土樁。

原樁破除采用就地挖泥漿池的方法進行施工。砼澆筑前采用循環稀泥漿的方式進行二次清孔。工藝流程：埋設護筒→鉆機就位破除→清孔→鋼筋籠吊放→混凝土灌注，施工過程由施工單位及監理單位嚴格把控。混凝土澆筑完畢后，等待7-15 天，待其強度達到80%以上時，進行低應變檢測，檢測結果合格后方可進行下一步施工。

5 處理結果

此兩根三類樁經上述方案處理后，經重新檢測，均達到二類樁標準，符合設計要求。