鉆(沖)孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理

1、論文( 一）某 鉆 ( 沖 ） 孔 灌 注 樁 工 程質(zhì) 量 事 故 分 析 和 處 理鄭偉生說 明 ： 本 論 文 已 發(fā) 表 在 廣 東 建 設(shè) 報 國 內(nèi) 統(tǒng) 一 刊 號 ：cn44- 01322001 年月 1 日 總第期 第版某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理第1頁 共頁某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理近幾年來 , 鉆孔灌注樁在基礎(chǔ)工程中得到了迅速發(fā)展。潮陽地區(qū)城鎮(zhèn)工程建設(shè)處理軟弱地基時, 較廣泛地采用了鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。然而施工質(zhì)量事故時有發(fā)生, 既嚴重影響了工程質(zhì)量, 又造成了較大經(jīng)濟損失，應引起充分重視。潮陽市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)某外商廠房鉆孔灌注樁質(zhì)量事故具有一定代表

2、性， 現(xiàn)將其概況及事故分析處理情況簡介如下：一、 工程概況、事故及檢測結(jié)果：該工程為五層大跨度輕工生產(chǎn)廠房，采用鉆（沖）孔灌注樁基礎(chǔ)。設(shè)計為88 根 90cm 樁，單樁承載力設(shè)計值為 3000kn,樁長從天然地面起算約為1828m （中風化花崗巖界面起伏較大) ， 要求進入中風化花巖不少于1m （嵌巖）。場地的地質(zhì)情況: 表層為厚810m 海成極松散的細砂（屬中等液化土層），第層為厚24m高壓縮性，軟塑狀的粉質(zhì)粘土 , 余下為可塑狀的砂質(zhì)粘性土。地下水很豐富，埋深僅 1m 。該工程采用上海產(chǎn)“水井300”型鉆機，正循環(huán)泥漿某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理第2頁 共頁護壁鉆孔，導管水下灌

3、注砼成樁工藝施工。樁打完后，抽取 10 根進行無破損動測（高應變）方法檢測，另3 根進行單樁垂直荷載試驗。檢測結(jié)果： 動測樁中 , 有局部問題的類樁（承載力偏低，11為 2520kn ，29為 2650kn ）共 2根，靜荷載樁中, 有 2 根屬類樁（承載力偏低，2壓至4200kn沉降量超標 , 其容許承載力為2100kn ，摩擦力約占75% ； 58樁壓至4800kn 沉降量超標，其容許承載力為2400kn ， 摩擦力約占70% ） ， 檢測樁的總合格率僅達到64。為進一步查清樁身砼質(zhì)量和樁端的情況, 決定對檢測承載力最低的 2及 11進行鉆探抽芯檢驗。抽芯發(fā)現(xiàn)：2 根樁樁尖進入中風化花崗巖

4、僅為0.40m、 0 。48m ； 樁孔底沉渣超厚，分別為0。20m 、0。14m. 上述檢測結(jié)果表明，樁基質(zhì)量較差，遠遠達不到設(shè)計3000kn的要求 , 事故后果很嚴重。二、事故原因分析根據(jù)檢測結(jié)果，我們初步判定：該工程事故屬施工質(zhì)量事故 . 造成該事故主要原因有以下幾個方面. 1、樁尖入巖深度判斷失誤。某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理第3頁 共頁設(shè)計要求樁尖進入中風化花崗巖層不少于1m 。通常是以花崗巖中長石和云母顆粒的風化狀況作為判斷其風化程度的依據(jù)的 . 如果從鉆屑中發(fā)現(xiàn)有少量較完整堅硬的長石、云母顆粒，就認為已經(jīng)鉆到設(shè)計要求深度，則有可能作出過早停鉆的決定。這是因為，首先，從

5、花崗巖強風化帶到中風化帶，不完全是明顯的突變，而是有一個漸變過程。在漸變過渡的強風化帶中包含了少量中風化的塊體。正是這些中風化塊體中類同于中風化帶的長石、云母顆粒，首先出現(xiàn)在鉆屑中. 但該部位風化層的強度仍然受到強風化條件的控制，不能做為中風化層對待。其次，鉆孔樁所采用的籠式鉆頭 ( 見圖1），前端導向尖長度 h, 通常約占鉆頭長度 h 的 50以上 . 樁基設(shè)計所選擇的持力層，是指樁尖直徑為 d的全斷面進入部位所處的層位。由于籠式鉆頭、鉆具重量較輕，導向尖一進入中風化層，鉆進速度立即迅速下降。若此時見有中風化巖屑排出, 即認為已進入中風化層停鉆，則住住導致過早停鉆, 造成只有一小部分導向尖進

6、入中風化層 , 實際上大部分樁尖仍處于強風化層的狀某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理第4頁 共頁態(tài)。因此，在接近終孔的階段要非常注意鉆屑的變化，如果發(fā)現(xiàn)鉆屑中有中風化程度的長石和云母顆粒出現(xiàn)，而且同時鉆進速度迅速降低, 則就立即記下鉆孔的深度。在以后鉆進排出的鉆屑中，中風化顆粒數(shù)量未減少而鉆進速度又沒有增加的情況下， 從發(fā)現(xiàn)中風化鉆屑開始, 必須再鉆進不少于 h+1m （1 為工程要求樁長進入持力層的深度。本工程要求不少于1m ）的深度，方可認為鉆孔全斷面已進入設(shè)計要求層位， 可以停鉆 . 本工程抽芯檢驗的2 根樁， 其鉆進和終孔的采樣中已含有中風化的顆粒，但抽芯驗定樁尖進入中風化花崗巖

7、僅為0.4m 和 0。48m,即造成過早判斷已進入中風化巖層并停止鉆進的失誤。2、樁底沉渣超厚度。大直樁水下灌注樁底沉渣超厚度是個較普遍的問題，某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理第5頁 共頁而本工程更具特殊性。原因有二：首先，場地土層的造漿能力差且漏漿嚴重，影響護壁，致平均擴孔充盈系數(shù)達1。32, 最大竟達1。56。按主泵最大泵量180m3h, 采用正循環(huán)鉆進 , 則在鉆進和清孔時，泵入泥漿約經(jīng) 4 6min 才能返回地面，返漿速度約為4。7m min，顯然排漿速度較慢。并且為保證樁孔穩(wěn)定, 不得不保持注入泥漿比重1。21。3, 或者更大 , 才能增加泥漿的懸浮力，以帶走鉆屑、碴土，清孔

8、過程不能降低比重至1.15 以下，因而孔底清洗不干凈 , 并且從停止清孔至放下導管灌注砼前的一段時間（停留過長），會在孔度沉積相當數(shù)量的渣土，以上是主要原因 , 其次是“首灌容量 偏小。采用現(xiàn)場攪拌，儲料斗的容量為 0.85m 3, 另加上提料斗，總?cè)萘績H為1。10m3，根據(jù)平衡原理，首灌容量要求1.50m3, 顯然該機的首灌容量偏小，砼的排擠能力有限，不足以將孔底的沉渣完全排擠,托升至樁頂面，致沉渣殘留樁底. 三、事故處理事故發(fā)生后 , 設(shè)計、建設(shè)、施工、質(zhì)監(jiān)等有關(guān)部門研究決定，對樁基承載力和廠房基礎(chǔ)進行如下處理: 1、樁承載力 : 由于有相當數(shù)量的樁進入設(shè)計要求的中風化花崗持力層的深度不足和樁底沉渣過厚，大大的降低某鉆（沖）孔灌注樁工程質(zhì)量事故分析和處理第6頁 共頁了樁的承載力。按照不計端承力的摩擦樁計算的樁基承載力與按垂直靜荷載試驗提供單樁容許承載力, 其結(jié)果大體相當 , 因此重新核定本工程單樁容許承載力為2100kn ，偏于安全。2、 基礎(chǔ)處理加固： 經(jīng)過比較補樁和地基加固二種方法，為降低成本， 最后決定采用地基加固. 即對承臺、 地梁下的地基土進行換取厚1。5m的碎石砂級配墊層, 分層壓實 , 提高地基的承載力；同時增設(shè)雙向條形地