灌注樁具有施工設備比較簡單、輕便、價格較其他樁便宜,承載力高、適應強等優點。但灌注樁的質量事故時有發生,嚴重影響了其承載力的發揮。本文作者通過親歷的灌注樁質量事故,淺述了灌注樁質量事故原因分析、補救措施及質量事故的損失,從而說明樁基質量取決于勘察、設計、施工等許多因素,稍有不慎,就可能造成質量事故,導致工程造價提高和工期延誤。因此必須對灌注樁的勘察、設計、施工全過程進行科學嚴格的過程控制。

 

    該工程建筑面積28萬㎡。其中8棟高層均為地上32層,地下一層,樁基為鋼筋砼鉆孔灌注樁。樁身直徑D=700mm,樁長H=35m,混凝土強度等級C45,共計768根灌注樁。

 

    地貌單元屬于渭河二級階段,建筑場地地下水位穩定水位埋深自然地面下14.10～16.10。

 

    場地屬自然濕陷性黃土場地,濕陷等級為Ⅱ～Ⅲ級。

 

    1、樁沒有達到設計要求的持力層;

    2、樁端持力層力學性能不良,強度低;

    3、試樁檢測時測試過程和測量系統環節出現異常;

    4、試樁與工程樁施工非同一分包商,工程樁與試樁施工過程出現參數控制差異;

    5、施工對樁周土擾動產生應力釋放降低了樁端和樁側土強度,地下水對樁周土體的水泡化作用有進一步加強了其強度降低。

    6、樁與土體之間空隙影響樁側摩阻力充分發揮;

    7、施工現場管理和技術水平低造成樁低沉渣超標,樁身砼離析對單樁承載力產生影響。

 

    依據安全可靠、經濟合理、施工方便、符合工程實際的質量事故處理原則,對以下兩種方案進行了比較選擇:

    (1)、消減建筑層數,以減輕上部結構荷載;

    (2)、采取后注漿技術,增強樁側阻力和樁端阻力。

    第一種方案簡單易行,但會帶來負面的社會效應,故更多的考慮了采取后注漿技術做為補救措施。

 

    后注漿技術是給灌注樁樁端、樁側注入水泥漿,使樁端、樁側土體(包括沉渣和泥皮)得到加固,從而提高單樁承載力,減小沉降。這種辦法可以起到兩方面的作用,一是加固樁底沉渣和側泥皮;二是對樁底和樁側一定范圍內的土體通過滲入(粗粒土),劈裂(細粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用,從而增強樁側阻力和樁端阻力。

 

    該項技術在優化工藝參數的條件下,可使單樁承載力提高40﹪～120﹪;樁基沉降減小30﹪左右。以在工程實踐中得到了應用,并有較好效果。

 

    經過經濟、技術、社會因素的反復比較,決定采用后注漿技術做為灌注樁質量事故的補救措施。

 

    后壓漿技術,作為一項施工新技術,各地區和各設計單位沒有統一的壓漿工藝,國家也沒有統一的工藝標準和規范。不同的施工單位,因其人員的技術水平、機械設備及其土的類別、土的飽和度,地層巖土性狀,樁的長度等因素不同,選擇的參數不盡相同.本案例通過試樁測定承載力后確定了優化的工藝參數,并提交設計單位進行審核。

 

    1、后壓漿裝置要符合要求,后壓漿管筏應能承受1Mpa以上的靜水壓力,且具備逆止功能

    2、漿液配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等參數應滿足以下要求:

   

    a)漿液的水灰比根據土的飽和度、滲透性確定。對飽和土、非飽和土、砂礫土分別宜采用0.5～0.7;0.7～0.9;0.5～0.6的取值范圍.

    b)樁底注漿工作壓力根據土層性質、注漿點深度確定,樁側注漿終止壓力宜為樁底注漿終止壓力的1/2.

    c)注漿流量不宜超過75L/min.

    d)單樁注漿量的設計考慮了樁的直徑、長度、樁端和樁側土層性質,單樁承載力增幅等因素確定。采用了下式進行估算:

      Gc=ApD+AsND

      式中: Ap、As分別為樁端、樁側注漿量經驗系數

     Ap=1.5～1.8        As=0.5～0.7

     N-樁側注漿斷面數          Gc-注漿量,以水泥重量計(T)

     e) 對于樁群注漿宜先外圍后內部

     f) 控制水泥材質質量

 

    經檢測部門對后壓漿技術處理后的灌注樁重新進行大小應變及單樁承載力檢測,達到了設計要求.

 

    該事故經過后壓漿補救處理后,達到了設計要求,但卻造成了提高工程造價及延誤工期的不良后果,粗略統計.該群體工程僅灌注樁地基分項工程增加造價420余萬元,工期拖延5個月有余,造成了一定的負面影響,是一個值得吸取教訓的工程案例。