第一篇：9.13,陳老師-黃海玲,鄭老師,ZB;某工程樁基礎(chǔ)質(zhì)量原因分析及加固補強措施

某工程樁基礎(chǔ)質(zhì)量原因分析及加固補強措施

摘要：我國因為地質(zhì)條件復雜、地域范圍寬廣，使得樁基工程不僅受到巖土工程基礎(chǔ)、工程條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素的影響，還會受到施工人員的專業(yè)水平與施工條件的影響。本文將以框架剪力墻為主要結(jié)構(gòu)的主樓樁基工程作為研究對象，研究在施工過程中存在的樁位偏移與傾斜的問題以及樁基事故發(fā)生的原因，從而探討出給予相應的加固補強的有效措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)工程；建筑物；樁基工程；加固補強

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，使得建筑工程的規(guī)模不斷擴大，開始在樁基礎(chǔ)工程中應用大直徑混凝土灌注樁，其具有精度高、施工速度快、機械化程度高等優(yōu)勢特點。但是在實際應用中也存在較多的問題，樁基施工事故也屢有發(fā)生，降低了建筑工程的施工質(zhì)量。、工程概況及地質(zhì)分布

該工程項目整體地塊形狀為三角形，總占地面積為81734.65m2，該建筑工程擬建為商住兩用社區(qū)。本文就以5號樓為例，對其出現(xiàn)的樁基事故進行研究。該樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，本文將對近期出現(xiàn)樁基事故的5號樓進行研究。5號樓的主樓框架為剪力墻結(jié)構(gòu)，西面是內(nèi)凹扇形裙樓，呈1/4圓形狀，剪力墻軸力值最大設(shè)計值為12400KN，在電梯間分布。對該主樓進行地質(zhì)勘測，獲得報告顯示可使用鉆孔灌注樁與預應力管樁，根據(jù)5號樓地下圖層和上部結(jié)構(gòu)的荷載情況，PHC預應力管樁可作為最佳管樁基礎(chǔ)。樁端持力層設(shè)置為第7層，預應力管樁的型號為PHC-A500-100。主樓下方有110根樁位組成，承臺有墻下獨立承臺、柱下獨立承臺，彼此之間有拉梁作為聯(lián)結(jié)，這就使承臺基樁的穩(wěn)定性與整體性得到了有效的保證。、樁基質(zhì)量事故情況

在所有基樁施工結(jié)束后，對5號樓進行施工驗收檢測，檢測結(jié)果中顯示主樓基樁施工存在很多不合理的設(shè)計，與規(guī)范要求相違背，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，基樁存在水平偏位，與規(guī)范要求不吻合；第二，基樁垂直度不符合規(guī)定，斜率超過1%-4%；第三，根據(jù)低應變檢測情況發(fā)現(xiàn)為Ⅱ類基礎(chǔ)工程。3、樁基質(zhì)量事故原因分析

通過分析工程地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)以及原來的設(shè)計依據(jù)，驗算單樁承載力特征值的取值、樁型選擇、基樁承載力、基礎(chǔ)形式選擇、基礎(chǔ)沉降以及承臺抗沖切等設(shè)計，最終得出結(jié)果表示基樁變形與承載力都與規(guī)范要求相吻合，因而樁基事故發(fā)生原因判斷為施工環(huán)節(jié)。

在開挖深基坑的過程中，發(fā)現(xiàn)了5號樓中大量基樁存在不同程度的傾斜與偏位，甚至有的基樁樁頂偏位值達到了780mm，進行了基樁低應變動力檢測后，我們發(fā)現(xiàn)Ⅱ類基礎(chǔ)工程基樁數(shù)量高達14根。樁群中存在不同程度的偏位與傾斜，具體表現(xiàn)為：一邊的莊偏位值較大，另一邊則較小，并且同一基坑中傾斜與偏移方向相同。樁基發(fā)生事故的主要原因如下所示。

3.1 沒有加固處理基坑內(nèi)的軟弱土層

按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，當承臺周圍的土層為可液化土或者為軟土（最大承載力＜80KPa）時，應當將承臺外的土層采取加固處理[1]。實際開挖該工程基坑內(nèi)的土層為淤泥質(zhì)的軟土層，根據(jù)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)得知，該土層最大承載力為64KPa，按照規(guī)范規(guī)定，應當要加固處理該圖層，但是該建筑工程并沒有采取相應的措施進行加固處理，軟土層中基樁的抗側(cè)承載能力不達標，導致開挖過程中機械設(shè)備的重力引起邊坡變形，從而加速了樁身偏位與傾斜。

3.2 對開挖土方的方式、順序缺乏合理規(guī)劃

施工人員在使用機械設(shè)備進行開挖的過程中沒有進行合理的規(guī)劃，開挖方法不規(guī)范，未嚴格按要求進行分層開發(fā)，尤其是對于5號樓所處的軟土層，在開挖過程中，高度相差較大，沒有按照先沉樁后開挖以及高度差應小于1m的相關(guān)規(guī)定。通常情況下，18層以上的建筑物都會設(shè)置地下室，地下室的土層如果是軟土層，應進行對稱開挖，先挖余土，高度不能相差太大，否則會致使管樁發(fā)生傾斜與偏位。

3.3 測量放線發(fā)生偏位

在測量樁基工程時，因為場地沒有固定的測量點，因此環(huán)形閉合差比規(guī)定值要大，還有施工人員的失誤或疏忽，很容易出現(xiàn)樁基定位不明的問題，放線存在大量偏位。加固處理方案 樁基事故后，因為樁基承載力與上部結(jié)構(gòu)對荷載的要求不相吻合，因此需要通過采取加固補強的補樁措施來提高樁基的承載力。為了消除沉降的差異性，最好的措施就是在承載力最小的地方進行加樁，同時還要提高樁基的整體性與上部結(jié)構(gòu)的抗傾覆力。

4.1 樁基礎(chǔ)加固初步處理意見

為了避免外荷載對基樁不會產(chǎn)生額外荷載，需要謹慎選擇補樁的位置，通常情況下以柱底彎矩值較小的地方為宜，并注意補樁的對稱性，也就是廢除一根對稱補2根。同時，還要保證在補樁過程中，橫向與縱向的群樁中心其中一個不會發(fā)生改變。結(jié)合補樁的位置，可以利用不規(guī)則的幾何形狀來減小承臺平面尺寸，同時添加新樁時，還要注意設(shè)置合理的樁間距，補樁與報廢樁之間的中心距離不宜小于1.5倍樁徑，如果已有樁與新補樁的直徑不相同時，可以將樁間距與大直徑樁等同。最后還要考慮到外力轉(zhuǎn)化因素。所謂外力轉(zhuǎn)化主要有幾個方面：（1）樁軸力N發(fā)生偏心彎矩值，其主要原因是補樁后群樁的靜力中心發(fā)生了偏移；（2）承臺自重發(fā)生了偏心彎矩值，這是由承臺尺寸的增加導致自身重量增加所致，最終造成重心與群樁靜力中心產(chǎn)生偏離；（3）增加自重彎矩值與結(jié)構(gòu)自重；（4）上覆土體的自重加劇了彎矩值，是因為增加承臺面積所致。在補樁時要按照以上補樁原則與思路來確定基樁的位置。

4.2 樁基礎(chǔ)加固主要施工步驟及要點

根據(jù)上述加固補強的建議與基本原則，利用錨桿靜壓樁特有的加固補強的作用對5號樓樁基問題進行加固補強。

具體施工步驟與要點：

（1）首先將原來設(shè)計的基礎(chǔ)承臺變?yōu)槠桨迨降姆ば位A(chǔ)，混凝土強度級別為C35，板底標高設(shè)置為-3.300m。

（2）Ⅱ類工程的加固處理方法均采用補償收縮混凝土灌芯法。鋼筋配筋、灌芯混凝土的要求與一般工程樁的要求基本一致，樁頂灌芯要求與一般工程的要求相同，灌芯范圍控制在檢測報告中缺陷往下2cm處。

（3）補樁設(shè)計利用型號為PHC-A300-70的錨桿靜壓樁，共計90處補樁位。樁端持力層選擇第7層的黏土層，單樁承載力的特征值為680KN，壓樁力大于1200KN，樁長為持力層與最終壓樁力對其雙控，主要控制條件為最終壓樁力，樁身采用焊接接頭。上部結(jié)構(gòu)荷載提供錨桿靜壓樁的壓樁反力。在施工上部結(jié)構(gòu)至第4層時對錨桿靜壓樁進行施工，壓樁順序為由中央擴散至周圍，由里向外。

（4）在墻柱對應錨桿樁洞口預留處設(shè)置沉降觀測點，每次加載錨桿靜壓樁后對其沉降情況進行觀察，根據(jù)觀測結(jié)果，并與各方協(xié)商取得一致的結(jié)果后最終確定觀測延續(xù)時間。

5、加固處理效果

通過采用靜壓樁技術(shù)對該商住社區(qū)建筑物灌注樁進行加固補強后，原來的灌注樁端與持力層的設(shè)計要求相吻合，單樁承載力符合設(shè)計要求，通過記錄靜壓樁的壓力值，使得單樁承載力數(shù)據(jù)更加可靠、直觀與全面。從壓樁記錄中就可以對下沉不同程度壓樁進行了解。在860KN壓力作用下，所有樁都能實現(xiàn)穩(wěn)定不沉降的效果，同時沒有破壞原來樁身的完整性，起到了加固補強的目的作用，并且靜壓樁技術(shù)具有加固成本低、施工時間短、質(zhì)量高的優(yōu)勢作用，在樁基加固補強領(lǐng)域具有較高的應用價值，值得廣泛推廣。

結(jié)束語：

工程項目中的一項重要分部工程就是基礎(chǔ)工程，對于構(gòu)筑物而言是非常重要的。基礎(chǔ)工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整個構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與安全性，直接關(guān)系著人們的生命安全。現(xiàn)在很多建筑工程都會選擇的一項基礎(chǔ)分部工程就是樁基工程，如何提高成樁質(zhì)量，一直是監(jiān)理單位、建設(shè)單位、施工單位以及設(shè)計單位等部門關(guān)注的熱點問題。

參考文獻：

[1]王秀哲,陶亞新.某工程樁基礎(chǔ)偏位原因分析及加固補強措施[J].建筑技術(shù),2010,41(10):887-890.