某联合厂房载体桩事故分析

田金城

摘要：本文介绍了某联合厂房桩基处理事故及补救措施，从理论和实践角度分析事故形成的原因，探讨了措施的可行性，为类似工程事故提供参考。

关键词：载体桩 夯扩体 承载力特征值

中图分类号：V268.1 文献标识码：A文章编号：

Abstract: this paper introduces a joint workshop pile foundation accident treatment and remedial measures, from the perspective of theory and practice for the analysis of the reasons, and discusses the feasibility of the measures, and provide a reference for similar engineering accident.

Keywords: carrier ramming bearing capacity of pile body expansion value

1 工程概况

本工程为市重点项目，设计单位、建设单位、施工单位对项目建设均十分重视，但在施工过程中仍出现一些问题。工程场地地表平坦，高差变化不大，地面以下为（1）填土，(2)～(7)层均为黄土状粉质粘土夹粉土，fak=110～180kPa,（7-1）为粉细砂，fak=200kPa,（8）为细砂fak=240kPa, 上部分布的黄土状粉质粘土夹粉土，人类活动造成部分地层不连续，均匀性不好，且具湿陷性，受地表植被吸水及天气高温干旱的影响，含水量较低，在天然状态下土层强度较高，一旦浸水土将明显软化，强度降低；下部分布强度高的黄土状粉土夹粉质粘土及细砂层，不具湿陷性，是较好的基础持力层。场区地基土最大湿陷系数为0.027，湿陷性轻微，湿陷起始压力在126kPa～167kPa之间，湿陷性土层最大深度9.0m左右。

此联合厂房外形尺寸为198×90m，有南到北分别为60米、15米和15米跨度。经过设计单位与勘察单位对地质情况的分析，结合基础工程的造价，经过专家讨论最终确定本工程选用载体桩基础。

本文主要介绍联合厂房载体桩施工质量事故处理及加固措施。

2载体桩基础形式

载体桩改变了传统的地基基础处理观念，选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象。普通桩的承载力主要来源于桩的侧摩阻力，而载体桩的承载力主要来自载体，载体通过反复填入建筑垃圾或卵石再以3吨重锤提升6米进行自由落体夯实，通过三击贯入度等指标控制密实度，随后再夯填一定量的干硬性混凝土，从而由内向外形成干硬性混凝土、填充料和挤密土体形成的载体，使桩端土体得到最优的密实，将上部荷载有效传递给下面的持力土层，达到提高承载力的目的。载体桩单桩竖向载荷一般能达到700KN～1200KN。

载体桩指由混凝土桩身和载体构成的桩。施工时采用柱锤夯击，护筒跟进成孔，达到设计标高后，柱锤夯出护筒底一定深度，再分批向孔内投入填充料，用柱锤反复夯实，达到设计要求后再填人混凝土夯实，形成载体，最后再施工混凝土桩身。从受力原理分析，混凝土桩身相当于传力杆，载体相当于无筋扩展基础。根据桩身混凝土的施工方法、施工材料及受力条件等的不同，载体桩有现浇钢筋混凝土桩身载体桩、素混凝土桩身载体桩和预制桩身载体桩。载体桩着重研究载体的受力，其核心为土体密实，承载力主要源于载体。其施工过程主要为：桩位放线→洛阳铲制作引孔→桩机就位→沉护筒→第一次填料夯实→测量三击贯入度→填干硬性混凝土夯实→放钢筋笼、浇筑混凝土并振捣→提护筒。

本项目联合厂房载体桩设计的桩径为400mm，砼强度等级为C25，有效桩长为8～10m，施工时桩的入土深度以设计桩长为主，并对应地质情况调整桩长，使桩进入(7)层持力层，设计承载力特征值为800KN，共计350根桩。

根据设计要求，夯扩桩施工时应该严格按照夯扩次数和夯扩参数进行施工，严格控制施工的填料量、夯填混凝土量、 每击贯入度、三击贯入度等。

3 施工过程中出现的问题

在桩基础施工前先期制作4根试验桩，经小应变检测及单桩竖向静荷载试验，满足800KN的设计承载力特征值。桩基施工正值雨季，施工过程中间有两次施工由于下雨耽搁时间较长，本应半个月就能完成的工程施工，耗费一个多月方完成。全部工程桩施工完成后，对其进行了小应变动测，结果发现有一部分桩未检测到载体的信号，通过开挖验证，桩身与夯扩头结合处缩颈，严重的缩颈近30%，随后随机选择了4根桩重新进行单桩竖向静荷载试验，发现桩基的特征值不满足设计要求。

4事故处理的施工方案及分析

根据上述的试验结果表明，此批工程桩必须要进行处理。经甲方、设计、监理及桩检等部门商讨，最终由设计部门出具补桩处理方案，补桩桩型为：混凝土灌注桩，设计400mm，桩长8.0～12.5m，单桩承载力特征值250～350kN，设计总桩数104根。

施工单位补桩处理后，在上部结构的施工过程中严格按规范要求埋设有沉降观测点，定期对每栋平房仓进行沉降观测，观测结果表明其整体沉降量与不均匀沉降量均能满足规范要求。

导致桩基出现质量问题的原因是多方面的，通过分析，原因如下：第一，施工过程中两次将近半个月的降雨，有部分桩孔保护不到位，可能使部分桩孔浸水，施工时容易造成土体结构破坏，降低土体承载力，形成“橡皮土”，从而影响对土体的挤密效果。故对于可能浸水的桩应控制填料，合理利用干硬性混凝土对桩端的扩散作用；第二，三击贯入度控制不够严格；第三，影响夯扩桩质量的主要环节是：施工人员技术素质及施工机械质量；浇灌混凝土质量，打桩顺序和夯扩工序及钢筋、钢筋笼质量控制，下钢筋笼或插筋质量控制，拔管加压质量控制等。上述主要环节便是质量控制的要点，对这些要点采取有效的控制措施，就能保证或提高夯扩桩的成桩质量。

5结束语

此工程的质量事故是完全可以避免的，主要由于在施工过程中管理不善造成的，这就要求现场管理人员必须根据具体的各种天气、地质条件、施工人员素质、施工机械等各种因素预先估计到在施工过程中将会发生的一些问题，并能够及时采取有效措施，现场跟踪监督管理，而不是只预先估计到问题，不采取措施，或只是向施工人员简单交代一下，不进行措施落实的监督，从而导致事故的发生，这都将对企业的社会效益和经济效益产生巨大的损失。

参考文献

[1]双全．施工员．机械工业出版社．2010第1版．

[2]《载体桩设计规程》JGJ 135—2007

[3]《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106—2003

[4]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。