樁基礎事故處理的過程與監(jiān)測

黃錦棟

（江門市蓬江區(qū)泰和建筑工程有限公司，廣東江門529040）

1 工程概況

以江門市江海區(qū)的某小高層住宅樓建筑為例，該住宅樓主要是有 1＃、2＃、3＃、4＃4 個類型的群樓組合而成，整個地下為 1層，地上為6～9層的4幢群樓建筑組合而成，小區(qū)總的建筑面積為26 062m2，建筑物地下室的剪力墻和主體框架的結構使按照7度抗震強度進行設計的，其基地面積是8000m2。建筑物的基礎選用的是95mm壁厚、AB型的PHC管樁構建而成，共使用管樁300根，整體設計按照單個管樁豎向承載力的特征值達到1200kN，入土深度達到25～30m的標準建設而成。

該工程項目設定施工時間為2008年9月，該月份屬于江門地區(qū)雨水、臺風季。因為該工程項目的施工工期相對較為緊張，所以地下室施工需要在后澆帶的位置進行分開施工，施工人員先對1＃樓部分基礎管樁工程和該樓體上部結構工程中的環(huán)節(jié)進行施工。通常情況下，業(yè)主方會先將管樁基礎部分的施工工作進行分包，因為管樁基礎分包的施工單位對于現場地質條件的認知度，使用型號為JP 2-300T的全液壓步履式反靜力的靜壓樁機進行施工，使得在施工期間由于地面的土質下降，導致壓樁機產生陷機問題，導致周邊樁機被推斷或者是被推斜。面對此種情況，業(yè)主方沒有及時向專家和相關單位反映相應的情況，只是采用表面層回填300～500mm磚頭或者是石渣對壓樁機陷機問題進行處理[1]。

2 工程地質概況

該工程項目現場地質勘察的深度范圍而，其土層能夠被劃分為素填土、淤泥質土、粉質黏土、全風化片巖、強風化片巖5種地層結構。該場地基巖埋藏較深，大部分在20m以下且強風化巖面上的覆蓋層土質軟弱，標貫擊數較低，而強風化巖表層中有標貫擊數很高的硬夾層，類似于“上軟下硬，軟硬突變”的場地，給管樁的施工帶來一定的難度。土層分布如表l所示。

3 基樁檢測情況

打樁結束后，對本工程樁基分別進行了低應變（PIT）和靜載荷試驗檢測。

1）低應變（PIT）動測。低應變檢測數量為256根，僅發(fā)現Ⅰ類樁185根，占所測樁數的72.3%；Ⅱ類樁0根，占所測樁數的0%；Ⅲ類樁36根，占所測樁數14%；Ⅳ類樁35根，占所測樁數13.7%。

2）靜載荷試驗。本工程基樁在基礎開挖前做了3根單樁靜載荷試驗。試驗結果顯示，3根樁的豎向抗壓極限承載力均大于2400kN，滿足設計要求。

3）抽取第249號Ⅳ類樁樁的低應變檢測結果如圖1所示。

表1 場地內各土層分布表

圖1 事故樁低應變檢測曲線圖

4 事故原因分析

因為該工程在布樁設計環(huán)節(jié)已經對打樁擠土效應給予了充分考慮，最小處樁間距達3倍樁徑，這說明斷樁并不是在壓樁的過程中，由于樁間土的擠壓導致的，所以可以將設計方面的原因排除。通常情況下，土建單位在使用機械設備開挖之前，在現場勘測的過程中，通過肉眼就發(fā)現施工現場露出地面的部分管樁出現了傾斜，機械挖土誘因也因此被排除。所有管樁在進入到工地時，都經過了相關的驗收工作，檢驗文件也合格，施工現場面積較大，PHC管樁大多都采用單層平放的堆放方式，在施工期間，無論是垂直度校準還是吊立就位，都是在監(jiān)控的情況下完成的，且整個施工都記錄詳細，這就排除了由于PHC管樁吊裝、堆放和運輸方面的原因。

根據該工程地質報告中的相關內容表示，管樁上半部分處在一種軟塑狀和流塑狀的淤泥質地土層與粉質黏土層之中，此類土層抗側壓的性能相對較差，對于樁體束縛能力相對較弱；管樁下半部分處在中密實或密實的粉砂土之中，土層涉及的各項力學指標相對較好、自身承載力強，粉砂土可以讓樁身受到較好的限制；管樁的樁身處于軟土層～硬土層交界面的附近且出現斷裂，證明樁身上方受到的水平擠壓力相對較大，這種水平擠壓力的存在，會在軟硬土層交接位置產生較大的彎矩，當這種彎矩超過了樁身中預應力鋼筋混凝土對于彎矩的抵抗能力時，樁身就會出現開裂破壞。此外，在成排的連續(xù)施工樁之中，斷樁樁頂的傾斜方向是否一致，同樁機的行走路線具有直接聯系[2]。

該工程在樁機開挖的過程中，沒有嚴格遵循上方提出的開挖方案展開，僅使用PC220等型號的大型勾機對表面土層進行開挖施工。雖然在土方開挖之前進行了相應的低應變監(jiān)測，Ⅲ～Ⅳ類型的管樁總體僅有60根，但在完成開挖工作后進行復查時，管樁數量就增加到71根。由此可以推斷，挖機在工作期間造成的擠壓和碰損，會增加樁基損壞程度，增加Ⅲ～Ⅳ類型的管樁的使用數量。

5 樁基處理方案

根據基樁檢測報告，建設單位召集了有關各方共同研究處理方案，并聘請專家組出具了咨詢報告，按照管樁損害的程度和平面分布的實際情況，該工程建設單位的設計部門，特采用以下幾項方案進行處理：

1）對于損傷較為輕微的樁基，會根據創(chuàng)傷損壞深度的位置，將樁心存在的雜物清理干凈，對孔內壁進行清洗，在將孔內積水抽干之后，進行鋼筋籠的安放工作，使用高強度的混凝土一直灌注到樁頂的位置，并利用小型的振動棒插入到混凝土中進行振搗處理。對于分散式的微創(chuàng)性損傷樁體，可以通過適當增加承臺橫截面尺寸和設定縱橫地梁的方式，將其同承臺連接到一起，以此來使承臺成長能力與穩(wěn)定性有所提升。

2）對于損傷位置在地下2.5m～地上5m的基樁，相關人員可以通過制定專門的開挖方向，對于存在損傷的基樁采用獨立開挖的處理方式，起開挖的深度位置可以達到損傷位置下方1m處的位置，而后在將損傷位置上方的樁體吊裝離開，使樁心的雜物和孔隙內壁都能夠被清洗干凈，在將孔內積水抽干之后，進行鋼筋籠的安放工作，使用直徑為600mm的水泥管制作模具，而后采用高強度的混凝土一直灌注到樁頂的位置。

3）對于損傷深度在地下6m以下的基樁來講，可以采用2種處理方式：（1）棄掉原本壓樁位置液壓履帶式的反靜力靜壓樁機進行施工，使用本身重量相對較低的柴油錘式擊樁機進行施工，該樁機設備的重量應當在25～30t，因為柴油錘擊樁機是滾筒行走，重量均布在較寬的枕木上，減小集中荷載，使在施工時產生對附近管樁的側壓力減至最小。（2）合理安排打樁路線，避免打樁時產生的土壓力對舊有存在較小損傷的樁體產生影響，如果由于基樁之間距離處于1.5m范圍內，按照施工設計的要求就必須要對其進行跳打處理。（3）在樁機運行期間的行走路線之中，已經擁有了一定數量被完成的管樁，要想避免樁機在行走期間，破壞已經完成的樁體，在進行回填土方和補樁工作之后，就需要先對于涉及的管樁施行搗樁和鋸樁芯混凝土處理后，再開始回填土方施工工作，使管樁能夠被埋設到土方的下方，確保樁頂和泥面的距離可以達到1.5m以上，以此來保證樁機打樁施工的順利完成[3]。

6 樁基礎處理完后主體沉降監(jiān)測

在完成對所有樁基礎工程施工后，施工人員從原本樁之中抽取了2根IV類樁基開展靜荷載試驗，這2根基樁豎向的抗壓極限承載能力都可以滿足設計方案的要求，具體的試驗結果如表2所示。

表2 處理后的樁靜載荷檢測結果

因為該工程施工中地基環(huán)節(jié)產生問題，施工方為保證工程主體環(huán)節(jié)的施工質量，必須要嚴格按照JGJ 8—2016《建筑變形測量規(guī)程》中的相關規(guī)定來制定沉降觀測的各項監(jiān)控措施：（1）在地下室獎剪力墻柱的混凝土施工在完成之后，需要立刻使用DZS2型號的水準儀、精確度高的鋁合金水準尺，對于該幢型號的樓梯工程展開沉降觀測點的觀測與埋設工作。按照工程施工特點進行布局；以現場施工環(huán)境調經為基礎制定測量和施行觀測的方式；根據建設單位所提供的各類水準控制點，確定工程測量工作的施工觀測方式；以布網原則中的相關要求，構建水準控制網；以沉降觀測點埋設的具體要求或者是施工設計圖紙中沉降觀測點的布局圖，確定沉降觀測點具體的位置。對于控制點同沉降觀測點存在的聯系，相關人員可以通過構建固定觀測線路的方式，并在各個觀測站點假設相應的以期或者是在轉點位置做好標記樁的方式，確保每次觀測都能夠沿著同一路線展開。（2）以編制完成的施工實測方案為基礎來明確觀測周期，在觀測點穩(wěn)定后開始首次觀測，其觀測點的高程值使后續(xù)各次觀測的對比基礎，要求各個觀測點的首次高程在同期兩次觀測后確定。（3）以各個觀測周期之間的平差對沉降量進行計算，列出統計表進行匯總，將各個觀測點下沉的曲線圖繪制出來，并做好觀測記錄的上報與存檔。

7 后續(xù)工程監(jiān)測

2＃樓工程是后續(xù)施工，樁基施工采用的使柴油捶擊樁機設備，相關人員嚴格按照編制完成的基礎土方來確定開挖方案并執(zhí)行。在施工期間，土方開挖工作采用的是型號為PC60的小勾機，嚴令禁止載重汽車進入到樁基的范圍內，且管樁的進行施打工程之中也需要進行嚴密的監(jiān)控，避免管樁出現傾斜。在對2＃樓體進行開挖樁基施工后，發(fā)現該樓未出現同1＃樓樁基相類似的情況，這就證明了上述施工措施的可信性，所以，后續(xù)的3＃和4＃都可以按照2＃樓的方式完成。

8 結語

由于本工程項目在施工初期受資金問題影響，先對1＃樓進行分拆處理之后才開始樁基施工，這就避免了4幢樓同時產生大面積樁基的問題。在對基礎工程施工質量進行監(jiān)控時，相關人員需要充分考慮各項因素，提出適合地基工程的預處理方案。面對施工期間已經發(fā)生的樁基工程問題，相關人員必須要以正確的態(tài)度來面對和處理，不可以弄虛作假，秉著“為社會和人民”負責的工作態(tài)度，積極配合相關部門處理問題，避免樁基施工問題引發(fā)事故，在社會上造成不良影響，對企業(yè)帶來巨大的經濟損失。