灌注樁具有施工設(shè)備比較簡單、輕便、價格較其他樁便宜,承載力高、適應(yīng)強等優(yōu)點。但灌注樁的質(zhì)量事故時有發(fā)生,嚴重影響了其承載力的發(fā)揮。本文作者通過親歷的灌注樁質(zhì)量事故,淺述了灌注樁質(zhì)量事故原因分析、補救措施及質(zhì)量事故的損失,從而說明樁基質(zhì)量取決于勘察、設(shè)計、施工等許多因素,稍有不慎,就可能造成質(zhì)量事故,導(dǎo)致工程造價提高和工期延誤。因此必須對灌注樁的勘察、設(shè)計、施工全過程進行科學(xué)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(wěn)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(shè)計要求的持力層;

    2、樁端持力層力學(xué)性能不良,強度低;

    3、試樁檢測時測試過程和測量系統(tǒng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)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(xiàn)參數(shù)控制差異;

    5、施工對樁周土擾動產(chǎn)生應(yīng)力釋放降低了樁端和樁側(cè)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(cè)摩阻力充分發(fā)揮;

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

 

    依據(jù)安全可靠、經(jīng)濟合理、施工方便、符合工程實際的質(zhì)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(shù),以減輕上部結(jié)構(gòu)荷載;

    (2)、采取后注漿技術(shù),增強樁側(cè)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(yīng),故更多的考慮了采取后注漿技術(shù)做為補救措施。

 

    后注漿技術(shù)是給灌注樁樁端、樁側(cè)注入水泥漿,使樁端、樁側(cè)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(cè)泥皮;二是對樁底和樁側(cè)一定范圍內(nèi)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(cè)阻力和樁端阻力。

 

    該項技術(shù)在優(yōu)化工藝參數(shù)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(yīng)用,并有較好效果。

 

    經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)、社會因素的反復(fù)比較,決定采用后注漿技術(shù)做為灌注樁質(zhì)量事故的補救措施。

 

    后壓漿技術(shù),作為一項施工新技術(shù),各地區(qū)和各設(shè)計單位沒有統(tǒng)一的壓漿工藝,國家也沒有統(tǒng)一的工藝標準和規(guī)范。不同的施工單位,因其人員的技術(shù)水平、機械設(shè)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(shù)不盡相同.本案例通過試樁測定承載力后確定了優(yōu)化的工藝參數(shù),并提交設(shè)計單位進行審核。

 

    1、后壓漿裝置要符合要求,后壓漿管筏應(yīng)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(shù)應(yīng)滿足以下要求:

   

    a)漿液的水灰比根據(jù)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(jù)土層性質(zhì)、注漿點深度確定,樁側(cè)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(shè)計考慮了樁的直徑、長度、樁端和樁側(cè)土層性質(zhì),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(cè)注漿量經(jīng)驗系數(shù)

     Ap=1.5～1.8        As=0.5～0.7

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

     e) 對于樁群注漿宜先外圍后內(nèi)部

     f) 控制水泥材質(zhì)質(zhì)量

 

    經(jīng)檢測部門對后壓漿技術(shù)處理后的灌注樁重新進行大小應(yīng)變及單樁承載力檢測,達到了設(shè)計要求.

 

    該事故經(jīng)過后壓漿補救處理后,達到了設(shè)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(tǒng)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(xùn)的工程案例。