對某預制方樁工程質量事故的分析

顧明芬

（昆山市建設工程質量監督站，江蘇 蘇州 215337）

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

1 工程概況

該工程為6 層磚混結構住宅樓，建筑地基基礎設計為乙級，樁基設計為250×250mm 的預制方樁，采用YZY－300 靜壓樁機施工，總樁數286 根，以3 樁、4樁承臺為主，樁間距900mm。其中9m 長樁100 根，單樁極限承載力標準值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 現場檢測結果

該工程樁基施工完成后檢測機構對75 根樁進行小應變抽測試驗，3 根樁進行靜載荷試驗。試驗結果顯示靜載合格，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，擴大抽檢數量，小應變100%檢測，靜載再增加5 根，測試結果顯示該樁基工程承載力滿足設計要求，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在樁頂以下淺部位置。為判別方樁本身是否存在質量問題，隨機選擇3 根樁，開挖至樁頂以下1.5m，對其進行樁身強度檢測，檢測結果滿足設計要求。同時，對此3 根樁樁頭進行破損檢驗，檢查方樁主筋以及箍筋規格、箍筋間距、保護層厚度、樁頭鋼筋網片等均符合相關規范要求。

2.2 缺陷及其產生原因

根據樁身強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量陷導致的Ⅲ、Ⅳ類樁問題。經開挖發現絕大部分樁缺陷主要出現在樁頂下1m 以內，且集中在12 ～25 軸線（原河塘區域），而且此區域靠基坑邊的部分樁傾斜較嚴重。根據現場收集的地質資料、施工資料及檢測試驗結果進行綜合分析，得出產生這些缺陷的原因，綜合起來可分為以下幾點：（1）勘察設計問題?？辈彀l現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，未對原有老河塘區域進行進一步探明土層的分別情況。結構設計人員設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。在明知土質不良需處理才可打樁的情況下，打樁前未及時與設計人員溝通，而直接進行樁基施工。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，而在基坑側邊一排樁被擠傾斜。（3）開挖破樁問題。樁基開挖過程中，挖機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，將挖出的土堆放在基坑邊坡附近，產生側壓力；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）建設方問題。把工程樁基、挖土等分項工程進行分包，造成施工管理人員未能把工序銜接起來，缺乏溝通與協調，無法從整體上把控工程質量。

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果能夠滿足設計要求，樁身偏斜正切值小于15%，滿足《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB 50202－2002）的規定，對于1m內缺陷設計處理意見如下：在原設計墊層標高向下挖除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 進行接樁，并留置標養和同條件試塊；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，并在原墊層基礎上加寬200mm?，F場根據設計的處理意見進行施工，加強對房屋的施工過程和施工結束后進行沉降觀測的頻次，監測結果顯示該工程地基基礎的沉降規律正常，并已穩定。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 樁基工程建設注意事項

在樁基工程建設過程中各參建責任主體應注意以下事項：（1）目前施工的預制小方樁多數是由建設單位自行預定的，由于缺乏專業知識或受經濟利益的驅動，對預制樁的質量把關不嚴，甚至會聯合生產企業偷工減料，把不合格的樁用于工程中。雖然目前質量監督部門對預制構件加大了監督力度，但抽查畢竟是有限的，需要建設相關單位，加大關注力度，提高工程質量意識，增強工程管理責任心，加大對澆筑過程的抽查及對每批進場基樁的檢驗。（2）勘察設計是整個工程的重點，然而如今的眾多設計特別是對一些多層住宅、規模較小的廠房，不予以重視，勘探布點偏少，測試土層準確度不高等現象比比皆是。預制樁屬于擠土樁，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變化較小，樁長易于控制。因此，在實際勘察設計中須嚴格按照規定及場地實際情況確定樁型、截面、樁長和樁間距。對于復雜土層需增加布勘點；如在飽和軟粘土中進行密集擠土樁的設計，應充分注意樁入土時的強擠土效應帶來的一系列問題。（3）施工單位在開工之前應編制詳細的施工方案，充分考慮各種不利因素。打樁過程中應合理安排打樁順序，控制打樁速率，注意打樁機的行走狀況，并對現場的異?，F象及時進行分析，采取有效的處理措施。樁間土開挖過程中應盡量采用小型挖機，合理安排開挖順序及層次，使得地應力得到均勻釋放，減小基坑位移及樁偏位。注意開挖時挖機走動、轉向對基樁的破壞。破樁前先用切割機在樁四周進行切割，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，嚴禁未切割直接采用大錘硬砸。

4 結束語

建設工程的任何環節都必須遵守法律、法規，如果不按規范標準設計、施工，盲目蠻干，定會給工程留下事故隱患，產生不良后果。工程建設責任主體應本著對工程負責的原則，加強內部管理，提高人員素質，增強工作責任心，嚴格把關施工每個環節，確保工程質量，杜絕此類事故的再次發生。