人工挖孔灌注桩质量事故工程实例分析

　　1.前言
　　
　　人工挖孔灌注桩的优越性主要表现为：桩径适应范围广，可以保证入岩，扩底方便，单桩承载力高；对场地的环境条件要求不高；桩底易清理，可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况，桩质量可靠；施工无震动、无噪声、无泥浆排出，对周围环境及建筑物影响小；可多桩同时进行，施工速度快；施工机具设备简单，节省设备费用，降低工程造价。
　　人工挖孔灌注桩施工质量便于控制得到业内同仁的认可，在桩基施工中被广泛使用。但笔者在人工挖孔灌注桩基桩检测中经常检测到缺陷桩，甚至检测到严重缺陷桩等质量事故，一旦桩身存在有严重缺陷，既延误工期，又会造成很大的经济损失。造成严重质量事故中既有地质条件差等客观原因，又有施工前的准备工作不细致、施工经验欠缺、责任心不强等主观原因，更有甚者人为因素导致的缺陷桩。以下是笔者在人工挖孔灌注桩基桩检测中发现的由于不同原因造成的严重缺陷桩工程实例。
　　
　　2.工程实例
　　
　　2.1 豫西某工地一教学楼
　　2.1.1 工程概况。该建筑采用人工挖孔扩底桩，设计桩长12.85～17.40m，设计桩径0.80～1.40m。本场地共施工人工挖孔灌注桩131根，Ⅲ、Ⅳ类桩共19根，占被测桩的14.5%。其中建筑物的中部施工桩55根，Ⅲ、Ⅳ类桩15根，达被测桩的27.3%，占全部Ⅲ、Ⅳ类桩的78.9%。
　　2.1.2 岩土工程条件。地层：层①、层②：黄土，湿，稍密～中密，湿陷系数0.046～0.051；层③：黄土状粉土，湿～很湿，局部达饱和状态，稍密～中密，最大湿陷系数为0.028，层底埋深7.00～8.30m；层④：黄土状粉质粘土，湿～很湿，局部达饱和状态，软塑状态，层底埋深11.30～15.90m；层⑤：卵砾石层，稍密～中密，见厚4.10m。地下水静水位大于25.00m。
　　2.1.3 缺陷桩缺陷性质。如9#桩，设计桩径0.75m，桩长13.40m，检测中发现该桩低应变曲线在7.30m处反射波反映明显，判为Ⅳ类桩，该桩其低应变检测原始曲线见图1，经对开挖验证，该桩在层③底部(7.50m)处严重缩径。
　　
　　图1 低应变检测原始曲线
　　
　　2.1.4 造成缺陷的原因。由于区域地层条件为稍湿状黄土及黄土状粉土，一般适宜采用人工挖孔灌注桩，但该场地原为菜地，并在场地中间(拟建筑物地基中部)有一水渠，常年有水，地表水渗入严重，造成层③④含水量高，在挖孔时已发现有不同程度地流泥现象，施工单位对孔壁采取了用柳条笆护壁措施，但由于局部地段软土流动性强，并在混凝土浇注中受到振动泵的影响下，原有护壁措施失效，造成严重缩径。
　　2.1.5 经验教训。豫西地区为黄土覆盖区，一般民用建筑为消除地基黄土湿陷性几乎全部采用人工挖孔灌注桩，由于勘察单位在岩土工程报告中未针对第③④单元层提出桩基施工建议，而设计和施工单位对场地岩土工程勘察报告中第③④单元层的岩土状态又未引足够注意，在施工中采取的护壁措施不当，从而造成了这次质量事故。
　　2.1.6 应对措施。当遇到流动性软泥时，应采用分段现浇混凝土护壁，并将混凝土护壁的高度减小到300~500mm，并随挖、随验、随灌注混凝土，当软土流动性很强时宜采用钢筒护壁阻挡流泥，以防孔身缩径。
　　2.2 某厂号73桩2.2.1 工程概况。该工程采用人工挖孔扩底灌注桩，设计桩长26.00m，桩径1.00m。
　　2.2.2 缺陷桩缺陷性质。经低应变检测，9.97m处出现严重缩径类缺陷，且低应变曲线出现有二次反射现象，判为严重缺陷桩，低应变检测原始曲线见图2。
　　
　　图2 低应变检测原始曲线
　　
　　2.2.3 造成缺陷的原因。经开挖验证，缺陷是由厚度达近1m的混凝土残渣造成的，下图为开挖验证照片见图3。经查证在灌注该桩过程中，混凝土泵导管堵塞，虽然导管进行了及时疏通，但施工人员把管内冲洗下来的残渣送入孔内，造成断桩。
　　2.2.4 经验教训。由于现场施工技术人员缺乏施工经验，加之施工人员责任心差直接造成这事故发生。
　　2.2.5 应对措施。加强施工人员基本常识的培训，提高其质量意识，能有效地避免不必要的质量事故的发生。
　　2.3 某厂号206桩
　　2.3.1 工程概况。该工程采用人工挖孔扩底灌注桩，设计桩长14.00m，桩径1.10m。
　　
　　图3 桩身缺陷
　　
　　2.3.2 缺陷桩缺陷性质。经低应变检测9.00m处存在严重缩径类缺陷，低应变检测曲线见图4。
　　
　　图4 低应变检测原始曲线
　　2.3.3 造成缺陷的原因。经开挖验证缺陷处为数个水泥纺织袋团(本文作者下井检查开挖验证见图5)。后经施工单位查证，是由施工工人闹情绪在浇注混凝土过程中人为投入孔内造成的。
　　
　　图5 桩身内夹有塑料纺织袋
　　
　　2.3.4 经验教训。这是一起由人为因素造成的缺陷桩的典型事例，同时与现场监理人员监理不到位有直接关系。
　　2.4.5 应对措施。应加强对施工人员的思想品质、质量意识教育和现场管理工作，另外现场监理人员在成孔施工、终孔验收，特别是在混凝土浇注过程中必须亲临现场。
　　
　　3.结束语
　　
　　人工挖孔灌注桩在民用建筑、公路和铁路桥梁中被大量采用，但也存在不少质量问题。首先是勘察、设计人员工作不细，在岩土工程报告及设计图纸说明中未针对性地提出当遇到不利岩土工程条件时应注意的事项；其次是施工施工单位对特殊情况未采取相应措施；再就是现场监理人员监理不到位。
　　为了保证人工挖孔灌注桩施工质量，勘察及设计人员在选定该桩型前要进行充分论证，并提出详细的施工方案；施工人员要对施工中可能遇到的特殊情况要有多个预案进行应对；另外现场监理人员在成孔施工及混凝土浇注过程中必须亲临现场，必要时要下到井下进行验收；除了采取相应的技术措施外，更要加强对施工人员的质量意识教育；再是对施工中有质量疑问的桩要及早进行检测，以便对缺陷桩进行及时处理，根本解决施工中存在的质量问题，确保基桩质量。
　　
　　参考文献
　　[1]李奋强.复杂地层条件下的人工挖孔桩[J].岩土工程界，2001，4(2)：26-28.
　　[2]JGJ 106-2003.桩基检测规范[S]，中国建筑工业出版社，35
　　[3]JGJ 79-2008.建筑桩基技术规范[S]，中国建筑工业出版社，97-99
　　[文章编号]1619-2737(2009)02-28-017
　　[作者简介]田庆水(1964-)，男(汉族)，河南省台前县人，1982年毕业于郑州地质质学校，地质工程师，主要从事工程检测及矿产勘查工作。



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