沿海地區某電廠預應力管樁截樁分析

王 猛 王愛娟 郭 惠

南京國聯電力設計有限公司（210000）

1 工程概況

工程位于連云港沿海地區，為一主廠房，建筑層數為局部5層，建筑高度為32.4m，建筑面積4 265.675m2，結構形式為框排架結構，建筑高度32.1 m，最大跨度18m，共計4層，功能區域為汽機房、管道間、除氧間、煤倉間、皮帶層等，層高及荷載分布不均勻，地基基礎為樁基，2020年11月施工圖設計完成，2021年1月開始樁基施工。主廠房樁基采用直徑600mm的預應力混凝土管樁，樁長25 m，樁頂標高-2.5m，樁端持力層為第6層粉土加粉質黏土層，沉樁方式采用錘擊打入。主廠房樁位布置圖如圖1所示。

圖1 主廠房樁位布置圖

2 管樁施工及基礎開挖

2.1 管樁施工

本工程為二期擴建工程，根據一期工程經驗和勘察報告，天然地面下表層土層分布為①-1層雜填、①層素填土、②層黏土、③-1層黏土、③-2層粉質黏土、④層粉土夾粉砂、④-1層粉砂夾粉土、④-2層粉質黏土夾粉土、⑤層粉質黏土、⑥層粉土夾粉質黏土、⑦-1層粉質黏土夾粉土、⑦層粉質黏土。如地勘所示樁端持力層第⑥層土以上存在④-1層粉砂夾粉土，樁基施工時會遇到沉樁困難的情況。在整個壓樁過程中，主廠房共有24根樁施工至④層土時出現沉樁困難，樁基仍有10m的樁長未進入持力層，建設單位因工期及經濟原因，要求施工單位進行截樁處理[1]。

2.2 基坑開挖及管樁檢測

樁基施工完畢后，經甲方指定，作了3根樁的靜載試驗。靜載檢測結果滿足設計要求，由于建設單位指揮失誤，現場在未通知設計院的情況下，擅自進行主廠房基礎的基坑開挖，并進行截樁處理，截樁長度平均約10m，隨即進行了主廠房基礎的施工。建設主體結構施工至0m時，建設單位在質監站的要求下，對樁基工程進行處理，并要求設計院對樁基安全性進行復核，并給出意見。

3 截樁分析及處理

本工程地處連云港沿海地區，地下土質非常不均勻。地質剖面如圖2所示。

圖2 工程地質剖面圖

由典型地質剖面可以看出，樁基穿越持力層的過程中存在④-1粉砂夾層，這是樁基施工困難的根本原因。事故出現后，經建設單位要求，設計單位立刻派人到現場進行了現場踏勘和調研。很顯然，這種情況是由于缺乏專業知識、對法律法規的淡漠無視、指揮失誤造成的，是不應該出現的錯誤[2]。

設計院根據現場情況對截樁部分進行復核，與此同時要求建設單位提供樁基檢測和補勘報告。根據建設單位提供的上述資料得知，134#樁基高應變檢測的單樁承載力為2611kN，樁側阻力跟樁端阻力近似相等，但檢測結論不滿足設計要求2800 kN。另據補勘報告顯示，樁側土體側阻力比一期相比由316kPa下降至199.3kPa，下降幅度很大。前后報告中的樁側阻力相差甚大，與高應變檢測中的134#樁的樁側阻力1223kN約等于樁尖端阻力1 388kN相矛盾，存在較大的安全隱患[3]。現場有24根截樁，其中134#截樁的高應變檢測結果見表1。

表1 受檢樁高應變法檢測結果一覽表

試時地面標高起算，缺陷深度自樁身安裝傳感器位置起算（傳感器安裝在樁頂下0.5m位置）。

最終由建設單位組織結構及巖土專業專家對此進行評估論證并給出處理方案。

4 事故出現的原因分析

本工程地處連云港沿海地區，由典型地質剖面可以看出，樁基穿越持力層的過程中存在④-1粉砂夾層，這是樁基施工困難的根本原因。其次，建設單位不專業的施工管理、監理單位施工監督的不到位、施工單位技術力量薄弱都是本次事故的主要原因[4]。

5 結語

樁基穿越持力層的過程中存在粉砂夾層，導致樁基施工困難，建設單位及施工單位直接進行現場截樁處理并繼續施工，導致后期的截樁處理難度較大，對工期造成巨大的影響，工程的綜合損失很大。

設計院根據現場情況對此截樁部分進行復核，與此同時要求建設單位提供樁基檢測和補勘報告。建設單位出于工期、經濟方面的考慮，僅對2根截樁作了單樁豎向抗壓靜載承載力檢測，1根截樁高應變補充驗證性檢測。由于24根截樁地理位置相近，客觀土壤條件類似，樁基型號相同，所以建設單位組織的結構及巖土專家論證會對截樁進行評估，結論為24根截樁處單樁承載力不小于2600kN。

連云港地區地下地質情況復雜，設計、施工時一定要格外重視，避免不必要的工程事故發生。