0.工程概況
某住宅小區(qū)由12幢高層住宅組成，總建筑面積112433ｍ2；其中地下室為1層、地下建筑面積11000ｍ2，地下室上部由5幢18～24層高層住宅樓組成（見圖1）。樁基礎(chǔ)采用PHC錘擊管樁，樁型Φ500－125－Ａ，樁長40～50ｍ，設(shè)計(jì)樁端持力層第⑦層中砂，單樁豎向抗壓承載力設(shè)計(jì)值4400ｋＮ，基坑挖深－3.8～－5.0ｍ左右；根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，基坑支護(hù)影響深度范圍內(nèi)各土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如表1所示。
表1土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
圖１地下室平面布置圖
1.事故情況
1.1施工單位采取在基坑內(nèi)布置塔吊方式，于2011年3月樁基施工完成后，先行安排挖掘機(jī)械開挖位于3＃樓西側(cè)3ｍ處的塔吊基礎(chǔ)基坑土方。同時(shí)，制定了塔吊基坑土方開挖及臨時(shí)支護(hù)方案，方案要求采取放坡開挖和木樁支護(hù)相結(jié)合（見圖2）。在基坑開挖后當(dāng)晚，四周土體向塔吊基坑蠕動(dòng)滑移即發(fā)生基坑四周土方向基坑中心塌方。
圖2塔吊基坑開挖示意圖
1.22011年3月底，在3＃樓地下室基坑土方開挖后，樁基經(jīng)低應(yīng)變檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分基樁樁身質(zhì)量存在明顯缺陷，其檢測(cè)結(jié)果Ⅲ類樁11根、Ⅳ類樁9根，大部分樁缺陷深度在距樁頂7～11ｍ處分布，個(gè)別分布在3～5ｍ處，且處在第③層淤泥層中；部分基樁經(jīng)樁偏位和傾斜度實(shí)測(cè)超過設(shè)計(jì)允許范圍。
2.事故原因分析
2.1塔吊基坑土方的塌方
因?yàn)樗趸油练降乃皆斐舌徑耐馏w（淤泥）受壓力差的影響產(chǎn)生水平位移，過大的水平力超過了基樁的抗側(cè)能力，從而引起樁身彎曲、傾斜甚至位移（折斷）。
2.2施工工序不合理
根據(jù)基坑土方開挖方案設(shè)計(jì)要求，基坑應(yīng)分層、分段開挖，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際沒有按設(shè)計(jì)方案制定的分層開挖，實(shí)際一次開挖深度超過1ｍ，局部甚至一次性開挖到基坑底面標(biāo)高；使基坑受力工況與方案設(shè)計(jì)時(shí)的差異較大。
2.3開挖機(jī)械操作不當(dāng)
2.3.1開挖機(jī)械運(yùn)走時(shí)沒有按照確定的開挖路線、順序行走，沒有有效保護(hù)工程樁，產(chǎn)生碰樁，且因挖土過快、超挖和高差過大，使樁身受到的側(cè)壓力增大。
2.3.2開挖消防電梯井、集水井時(shí)未待其邊坡加固處理就行開挖，也易造成邊坡失穩(wěn)。
2.3.3堆土區(qū)距邊坡過近，且盤運(yùn)時(shí)周邊堆土沒有及時(shí)運(yùn)走；由于機(jī)械挖土、運(yùn)輸機(jī)械行走的振動(dòng)也易造成土體擾動(dòng)、邊坡失穩(wěn)。
2.4排水措施設(shè)置不規(guī)范
在土方開挖期間遇到雨天，由于排水措施未按方案要求設(shè)置，上層滯水未能及時(shí)排出，基坑地基浸水，造成淤泥層抗剪強(qiáng)度降低。
2.5施工節(jié)奏安排不科學(xué)
現(xiàn)場(chǎng)在錘擊打樁完畢后緊接著就開挖基坑，而基坑開挖范圍和深度內(nèi)的土體為第③淤泥層，屬于高壓縮性軟弱土層，極易引起樁身位移或傾斜。在錘擊法打樁的擠土和動(dòng)力波的作用下，原本處于靜平衡狀態(tài)的地基土遭到破壞，其抗剪強(qiáng)度明顯降低，再加上開挖時(shí)的應(yīng)力釋放和挖土高差、形成側(cè)向推力，土體產(chǎn)生一定的水平位移，也會(huì)造成樁的位移和傾斜。
3.事故補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)措施
根據(jù)3＃樓PHC管樁的缺陷均位于第③層淤泥層且離散性較大，有淺部缺陷、有深部缺陷。經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)真結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果為Ⅲ類、Ⅳ類及斜率大于1％的樁，分別采取補(bǔ)樁法與填芯法相結(jié)合的處理方案。
3.1對(duì)于Ⅳ類樁及傾斜度過大的采取錘擊補(bǔ)樁方式（見圖3）。針對(duì)局部出現(xiàn)異常偏位及傾斜的樁進(jìn)行補(bǔ)樁，共補(bǔ)樁22根，樁尖持力層為⑤中砂，樁長25～27ｍ，最后連續(xù)錘擊3陣，每陣10擊平均貫入度小于50ｍｍ。
3.2對(duì)于Ⅲ類樁則采取樁芯增設(shè)鋼筋混凝土并注漿加固。
圖33＃樁基（局部）補(bǔ)強(qiáng)圖
3.2.1沿樁身掃孔孔深范圍內(nèi)高壓灌漿填芯，樁身內(nèi)埋設(shè)注漿管，然后填細(xì)粒徑碎石，高壓注漿后將管樁空心部分填實(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到Ｃ35以上。
3.2.2加設(shè)6Φ18主筋、8＠150鋼筋籠；鋼筋籠應(yīng)伸至樁身缺陷或管樁最下一個(gè)接頭位置下5ｍ，且不小于35ｍ，向上應(yīng)伸至樁頂上700ｍｍ，樁頂與承臺(tái)的連接仍同原設(shè)計(jì)；同時(shí)預(yù)埋二根ＤＮ15注漿管。
3.3加強(qiáng)檢測(cè)驗(yàn)證
3.3.1要求對(duì)于注漿加固補(bǔ)強(qiáng)、補(bǔ)樁的基樁應(yīng)全部進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)達(dá)到Ⅱ類樁以上要求。3.3.2同時(shí)經(jīng)注漿補(bǔ)強(qiáng)的基樁應(yīng)選取3根樁做高應(yīng)變法檢測(cè)以判定基樁豎向抗壓極限承載力。
3.4在后期的主體施工過程中應(yīng)進(jìn)行沉降和傾斜觀測(cè)，尤其注意傾斜觀測(cè)，傾斜觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置很關(guān)鍵，要選取穩(wěn)定的參照點(diǎn)。
4.補(bǔ)樁和補(bǔ)強(qiáng)后的檢測(cè)結(jié)果
4.1補(bǔ)樁加強(qiáng)的工程樁和經(jīng)過填芯注漿補(bǔ)強(qiáng)的樁，于補(bǔ)強(qiáng)28ｄ后對(duì)其進(jìn)行低應(yīng)變法檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果為樁身質(zhì)量完整性全部達(dá)到Ⅰ、Ⅱ類樁要求；其中Ⅰ類樁達(dá)82.5％，Ⅱ類樁達(dá)17.5％。
4.2選取經(jīng)過填芯注漿補(bǔ)強(qiáng)的３根樁基進(jìn)行高應(yīng)變法檢測(cè)，其實(shí)測(cè)結(jié)果表明經(jīng)過補(bǔ)強(qiáng)后的基樁單樁豎向抗壓極限承載力均滿足設(shè)計(jì)單樁豎向抗壓極限承載力取值且樁身完整。
4.3在后期的主體施工過程中進(jìn)行沉降和傾斜觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，無異常情況。說明本工程對(duì)出現(xiàn)的異常樁采用的補(bǔ)樁法與填芯法相結(jié)合的方案是有效的。
5.結(jié)束語
本工程出現(xiàn)異常樁后，施工現(xiàn)場(chǎng)指揮到位，迅速采取了科學(xué)有效的技術(shù)措施、工藝調(diào)整。防止擴(kuò)大樁的位移和斷樁的產(chǎn)生，及時(shí)有效的避免了事故擴(kuò)大，將風(fēng)險(xiǎn)損失控制在最小范圍內(nèi)。
【參考文獻(xiàn)】
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