論某工程的樁基質(zhì)量分析與處理措施_工程管理

1、論某工程的樁基質(zhì)量分析與處理措施社會(huì)的進(jìn)展使樁基礎(chǔ)成為現(xiàn)代建筑的一種重要的基礎(chǔ)形式。雖然樁基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)日益成熟，但由于種種緣由，樁基質(zhì)量事故也常常消失。通過(guò)某工程樁基礎(chǔ)的事故狀況，分析了引起事故的緣由，并且實(shí)行了相應(yīng)的處理方法。1 樁基模型及計(jì)算(1) 假定一個(gè)單位基礎(chǔ)樁總數(shù)為N，樁基低應(yīng)變動(dòng)測(cè)抽測(cè)率為F，抽測(cè)不合格率為p0，未被抽測(cè)到樁數(shù)為n，其中不合格樁數(shù)為m，則： 對(duì)于一柱一樁：F=100%，m=0，n=0. 對(duì)于二樁承臺(tái)：F100%，n=N(1-F)，M=N×p0.設(shè)p為承臺(tái)下二樁均不合格概率，則p=p02，假定滿意此條件才認(rèn)定二樁承臺(tái)不合格。設(shè)A2為單體有不合格二樁承臺(tái)大

2、事。則按貝努里公式有：在n/2個(gè)承臺(tái)中不合格承臺(tái)恰為K個(gè)的概率為：Ckn/2×pk×q(n/2-k)(k=0、1、2、n/2)。當(dāng)K=0時(shí)，承臺(tái)均合格，Ckn/2×pk×q(n/2-k)=q(n/2)(p+q=1)，所以，P(A2)=1-q(n/2)。 對(duì)于三樁承臺(tái)：F100%，m=N(1-F),m=np0.設(shè)p為承臺(tái)下三樁均不合格概率，則p=p30，假定滿意此條件才認(rèn)定三樁承臺(tái)不合格。設(shè)A3為單體有不合格三樁承臺(tái)大事。則按貝努里公式有：在n/3個(gè)承臺(tái)中部合格承臺(tái)恰為K個(gè)的概率為：Ckn/3×pk×q(n/3-k)(k=0、1、2、n

3、/3).當(dāng)K-0時(shí)，承臺(tái)均合格，Ckn/3×pk×q(n/3-k)-q(n/3)(p+q=1)，所以，P(A3)=1-q(n/3)。(2) 針對(duì)F=20%、40%兩種檢測(cè)率，當(dāng)N=100、200、300，p0=5%、10%、20%、30%時(shí)結(jié)果見(jiàn)表1、表2.表1抽測(cè)率為20%的樁基不合格率N n P0% m 二樁承臺(tái) 三樁承臺(tái)P1% P(A2) P1% P(A3)100 80 5 4 0.25 0.095 0.0125 0.00510 8 1 0.331 0.1 0.03920 16 4 0.805 0.8 0.27530 24 9 0.977 2.7 0.665200 1

4、60 5 8 0.25 0.181 0.0125 0.01010 16 1 0.553 0.1 0.07720 32 4 0.962 0.8 0.47430 48 9 1.0 2.7 0.888300 240 5 12 0.25 0.260 0.0125 0.01510 24 1 0.701 0.1 0.11320 48 4 0.993 0.8 0.61930 72 9 1.0 2.7 0.963注：n/2、m四舍五入取整數(shù)表2抽測(cè)率為40%的樁基不合格率N n P0% m 二樁承臺(tái) 三樁承臺(tái)P1% P(A2) P1% P(A3)100 80 5 3 0.25 0.072 0.0125 0.0

5、0410 6 1 0.260 0.1 0.03020 12 4 0.706 0.8 0.21430 18 9 0.941 2.7 0.560200 120 5 6 0.25 0.139 0.0125 0.00710 12 1 0.453 0.1 0.05820 24 4 0.805 0.8 0.38230 36 9 0.996 2.7 0.806300 180 5 9 0.25 0.202 0.0125 0.01210 18 1 0.595 0.1 0.08620 36 4 0.975 0.8 0.51530 54 9 1.0 2.7 0.915注：n/2、m四舍五入取整數(shù)2 樁基檢測(cè)狀況2.

6、1基樁的 檢測(cè)基樁于2022年8月施工完畢，于2022年9月用PRT-型樁基動(dòng)測(cè)分析儀對(duì)此147根樁進(jìn)行了低應(yīng)變檢測(cè)，結(jié)果表明該工程樁基存在嚴(yán)峻的質(zhì)量事故。從樁端反映曲線上看，其中很大一部分樁可能有斷樁現(xiàn)象，一部分樁可能存在縮徑、擴(kuò)徑等缺陷。于是根據(jù)基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程(JG106-97)抽取了15根樁進(jìn)行高應(yīng)變檢測(cè)。錘重為3t，檢測(cè)結(jié)果表明15根樁中有9根樁承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其中極限承載力最大值為45#樁1958kN，最小值為44號(hào)樁355kN。檢測(cè)結(jié)果如下：其中完整樁或基本完整樁65根，占總樁數(shù)的45%;輕度缺陷樁24根，占總樁數(shù)的16.3%;中度缺陷樁10根，占總樁數(shù)的6.8%;嚴(yán)峻

7、缺陷樁18根，占總樁數(shù)的12.2%;斷樁29根，占總樁數(shù)的29.7%。2.1 基樁斷裂狀況及分布為了查找事故的緣由，對(duì)44號(hào)樁進(jìn)行了開(kāi)挖，斷裂位置在樁頂以下9.4m處，裂縫寬度約5cm，貫穿樁的整個(gè)截面。裂縫上斷面混凝土向上凹進(jìn)，下斷面對(duì)上凸出，呈塌落狀。裂縫上面樁身完好，混凝土振搗密實(shí)，強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求;下面樁身直徑有所增大，且外形不很規(guī)章。從高、低應(yīng)變檢測(cè)的結(jié)果看樁的破壞狀況，可以看到以下規(guī)律：在斷裂部位上，絕大多數(shù)發(fā)生在樁頂以下8.5-10m之間，分析斷面所在的土層;多數(shù)位于2-3層中間夾有細(xì)砂的黃土狀粉質(zhì)粘土，且見(jiàn)底下水的土層;在斷樁的分布區(qū)域上，多數(shù)發(fā)生在樁數(shù)較多，樁距較小的地方，

8、并且成片分布。3 事故緣由分析依據(jù)樁身的斷裂狀況、施工現(xiàn)場(chǎng)的觀看和向施工人員了解的狀況，經(jīng)過(guò)分析推斷，此次樁基事故的緣由主要有以下幾個(gè)方面。3.1沒(méi)有適當(dāng)處理地下水該工地位于一河道旁邊，受河道滲水的影響，地下水水位較高，水量豐富，而且地下水位以下有夾細(xì)砂的黃土狀粉質(zhì)粘土層。施工時(shí)沒(méi)有實(shí)行合適的降水措施，大量抽水，導(dǎo)致抽取地下水后土的自重應(yīng)力增加。另外由于該土層的含水量比較高，施工過(guò)程中，機(jī)具對(duì)土的擾動(dòng)導(dǎo)致砂土液化，土體向下塌落，對(duì)樁身混凝土施加向下的拉力，而此時(shí)混凝土還沒(méi)有達(dá)到所足夠的強(qiáng)度來(lái)反抗這種拉力，樁身下部又無(wú)配筋。因此，樁身混凝土被拉斷后下陷，這從樁身斷裂部位下部直徑增大的現(xiàn)象可以得到

9、證明。這是導(dǎo)致斷樁事故的直接緣由。3.2地質(zhì)勘察不精確該工程場(chǎng)地面積約為40×11.5m2，合同要求沿建筑物基礎(chǔ)線周邊布置鉆孔3個(gè)，但是“受場(chǎng)地限制及氣候影響”，只在場(chǎng)地的長(zhǎng)向兩端布置了兩個(gè)勘探點(diǎn)，兩點(diǎn)之間相距39.5m，而最終的勘察結(jié)論為“該場(chǎng)地土為不勻稱(chēng)地基”。這明顯不符合對(duì)勘探點(diǎn)間距的規(guī)定：“對(duì)于摩擦樁，宜為20-30m布置勘探點(diǎn)，但遇到土層的性質(zhì)或狀態(tài)在水平方向分布變化較大，或存在可能影響成樁的土層存在時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密勘探點(diǎn)”。由于沒(méi)有按規(guī)范對(duì)場(chǎng)地土進(jìn)行勘察，不了解地下水的分布狀況，勘察的地下水位在地平面以下16.5-17m，而實(shí)際的地下水位在8-10m左右。3.3樁型的選擇不

10、合理該場(chǎng)地地下水比較豐富，上部雜填土較厚，而且由于河道滲水，土體濕軟，采納一般灌注樁宜產(chǎn)生縮徑現(xiàn)象。在這種狀況下宜采納沉管灌注樁基礎(chǔ)。該工程勘察報(bào)告中建議采納沉管灌注樁基礎(chǔ)，但在施工時(shí)由于其它方面的緣由沒(méi)有采納，致使成孔和灌注混凝土過(guò)程中使相鄰樁孔土體受到擾動(dòng)。3.4施工流程不恰當(dāng)當(dāng)樁的凈距2d且2.5m時(shí)，應(yīng)采納間隔施工。該工程基樁的凈距較小(約1.0m左右)，而沒(méi)有采納間隔施工的形式。而是根據(jù)樁位挨次施工。這樣不僅成孔時(shí)使相鄰的土體受到擾動(dòng)，而且在澆注混凝土?xí)r，后澆樁對(duì)先澆樁的樁身混凝土產(chǎn)生影響。振搗混凝土的過(guò)程中，在巨大的振搗力的作用下，脆弱土體向下塌落加速了樁身無(wú)配筋段混凝土向下發(fā)生位

11、移而斷裂。4 事故處理措施本次樁基事故的處理是在保證平安的前提下，盡量削減事故的處理費(fèi)用為原則進(jìn)行的。實(shí)行的措施是加固，盡量利用已有樁基的承載力，而不是完全棄之不用，本次加固設(shè)計(jì)的內(nèi)容有兩部分，補(bǔ)樁和采納整板剛性承臺(tái)。4.1補(bǔ)樁4.1.1補(bǔ)樁樁型的確定補(bǔ)樁選擇與原設(shè)計(jì)樁直徑、長(zhǎng)度和配筋均相同的摩擦灌注樁。4.1.2補(bǔ)樁位置和數(shù)量的確定在補(bǔ)樁以前對(duì)低應(yīng)變檢測(cè)測(cè)得嚴(yán)峻缺陷進(jìn)行高應(yīng)變檢測(cè)，得到每根樁的承載力，斷樁不計(jì)其承載力。在嚴(yán)峻缺陷樁的四周適當(dāng)區(qū)域適當(dāng)補(bǔ)樁，并使之對(duì)稱(chēng)、協(xié)調(diào);在斷樁四周增補(bǔ)替換樁。在確定替、補(bǔ)樁過(guò)程中保證整個(gè)場(chǎng)地樁基 的對(duì)稱(chēng)性，以保證將來(lái)建筑物的整體變形。依據(jù)高應(yīng)變所測(cè)各樁承載力

12、的值，并結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，實(shí)際補(bǔ)樁32根，樁徑為500mm，樁長(zhǎng)為15m。4.1.3替、補(bǔ)樁的承載力為保證建筑物的平安性，對(duì)補(bǔ)樁的承載力進(jìn)行了低應(yīng)變檢測(cè)，結(jié)果表明，樁身完好，達(dá)到了要求的承載力。4.1 采納整板剛性承臺(tái)將原群樁小承臺(tái)改為厚度為900mm的鋼筋混凝土板，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，板底、板面配直徑14mm間距150mm的雙向鋼筋網(wǎng)。由于剛性整板式承臺(tái)有較強(qiáng)的調(diào)整不勻稱(chēng)沉降的力量，加強(qiáng)了整體性和抗傾覆力量，設(shè)計(jì)中可視補(bǔ)樁與原基樁變形協(xié)調(diào)全都，共同受力，避開(kāi)了對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利影響，而且有利于承臺(tái)底板下的土體發(fā)揮其承載作用。4.2 沉降觀測(cè)該工程竣工后兩年以來(lái)又對(duì)其進(jìn)行了多次沉降觀測(cè)，結(jié)果表明總沉降和不勻稱(chēng)沉降均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，說(shuō)明本工程采納的加固處理措施是正確的，它保證了建筑物的正常使用。5 小結(jié)通過(guò)對(duì)這起樁基質(zhì)量事故的分析和處理，我們認(rèn)為，樁基工程的施工應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：5.1 適當(dāng)處理地下水當(dāng)?shù)叵滤容^豐富時(shí)，應(yīng)實(shí)行有