某工程灰土擠密樁縮頸事故處理實(shí)例

楊正華 楊 俊

河南工業(yè)大學(xué)新校區(qū)建設(shè)辦公室（450001）

1 工程概況

某住宅樓工程地下1層、地上28層，屋面標(biāo)高79.2m，為甲類建筑。經(jīng)地質(zhì)勘查的結(jié)果分析，該工程所在場(chǎng)地為Ⅰ級(jí)（輕微）非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范規(guī)定，甲類建筑應(yīng)消除地基的全部濕陷量或采用樁基礎(chǔ)穿透全部濕陷性黃土層，或?qū)⒒A(chǔ)設(shè)置在非濕陷性黃土層上，故本場(chǎng)地高層建筑不能采用天然地基筏板基礎(chǔ)[1]。經(jīng)地基方案論證，可采用灰土擠密樁先處理濕陷，上部用灰土墊層墊至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，隨后進(jìn)行CFG樁處理地基，最終滿足承載力要求。

2 灰土擠密樁設(shè)計(jì)概況

1）擠密處理的深度8～11m，擠密孔直徑為350 mm,樁端進(jìn)入粉質(zhì)黏土0.5m左右。

2）擠密孔的孔位按正方形布置，灰土擠密樁孔心距按0.75m布置。

3）樁孔內(nèi)填料采用3:7灰土，土料采用粉質(zhì)黏土，并過(guò)篩，其顆粒不大于15mm。石灰應(yīng)為新鮮消石灰，其顆粒不大于10.6mm，施工時(shí)采用沉管擠密成孔，成孔不小于350mm，擠密后樁體直徑不小于500 mm，填料分層夯實(shí)厚度不大于50 cm，樁體平均壓實(shí)系數(shù)不小于0.97，錘擊次數(shù)和錘擊高度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足要求后方可進(jìn)行工程樁施工。

4）地基處理前選擇有代表性的地段進(jìn)行試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工[2]，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并取得必要的參數(shù)，再進(jìn)行CFG樁施工。

3 灰土擠密樁事故產(chǎn)生的原因及處理方案

灰土擠密樁在施工過(guò)程中采用錘擊沉管成孔，在第一次成孔時(shí)發(fā)現(xiàn)大概有100根樁在地下8 m以下出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，事故發(fā)生后甲方、設(shè)計(jì)方、施工方共同商議，從水文地質(zhì)、施工方法等方面深入分析縮頸原因。

1）水文地質(zhì)原因:經(jīng)詳細(xì)分析該工程地質(zhì)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)地下8 m處的粉質(zhì)黏土層地下水位在勘察期間處于非豐水期，而在施工期間處于豐水期，致使土層含水率增大，土體的含水量高，在承壓水頭的作用下，提取沉管時(shí)，由于空氣壓力的影響致使地下水向孔口方向涌水移動(dòng)，造成該處的樁體縮頸或斷裂，該層承壓水的作用是導(dǎo)致縮頸現(xiàn)象的主要因素。

2）施工原因:樁體施工時(shí)應(yīng)采取合適的施工順序，一般應(yīng)先外排后內(nèi)排，同排的要間隔1～2個(gè)孔進(jìn)行成樁施工，必要時(shí)大型的工程可劃分工作段分別施工，以避免振動(dòng)擠壓造成相鄰樁產(chǎn)生縮徑或斷裂；施工時(shí)應(yīng)成一孔填一孔，成孔后要清底夯實(shí)、夯平，并立即用3:7灰土夯填，回填一層夯實(shí)一層，每次夯擊數(shù)不少于8次，要避免出現(xiàn)松散、夾層、漏填現(xiàn)象，否則也會(huì)發(fā)生縮頸或斷裂，甚至更嚴(yán)重的事故；提管速度不當(dāng)也會(huì)造成事故發(fā)生，提管過(guò)快易造成樁徑偏小或斷樁。經(jīng)分析，此次樁體縮頸事故受施工的影響是次要的。

綜上所述，本工程產(chǎn)生樁體縮頸的主要原因是水文地質(zhì)因素，其次是施工因素，經(jīng)商議，采用以下措施對(duì)縮頸樁體進(jìn)行處理和預(yù)防。

1）對(duì)于土層含水率特別大或者是地下水位以下進(jìn)行灰土擠密樁施工時(shí)，先采用井點(diǎn)降水法，直到含水率達(dá)到灰土擠密樁夯擊要求后再進(jìn)行施工，灰土樁全部施工完后繼續(xù)抽水，待樁體凝固后再停止抽水。鑒于本工程已完成約100根樁，無(wú)法實(shí)施井點(diǎn)降水,可根據(jù)樁身長(zhǎng)度，8m以上采用沉管擠密成孔、8m以下采用電動(dòng)洛陽(yáng)鏟掏孔。通過(guò)洛陽(yáng)鏟在提升過(guò)程中將孔內(nèi)的泥土一起帶出，以減少空氣壓力對(duì)地下水的影響，減小地下水頭向孔口方向的涌動(dòng)及對(duì)周圍土體的擾動(dòng)，同時(shí)采用吸水性較強(qiáng)的材料生石灰作為樁端骨料以降低土層含水率，從而避免縮頸的發(fā)生。對(duì)已出現(xiàn)縮徑的樁底端用砂混合料或石灰塊填實(shí)夯實(shí)，邊沖擊邊將填料計(jì)入孔底。

2）在灰土擠密樁施工現(xiàn)場(chǎng)采用跳打的方式，并適當(dāng)?shù)亟档统煽姿俣龋瑴p少對(duì)樁孔土體的擾動(dòng)。

3）加強(qiáng)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制,加強(qiáng)施工管理,做好技術(shù)交底和檢查。所用的灰土要干濕得當(dāng)、配比合理,并嚴(yán)格控制填料厚度和落錘的高度及錘擊數(shù)。

4 處理效果

本工程的灰土擠密樁在采用以上方案進(jìn)行處理后,在以后施工過(guò)程中未出現(xiàn)縮頸斷樁現(xiàn)象，通過(guò)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)樁土擠密系數(shù)及復(fù)合地基承載力均滿足設(shè)計(jì)要求，取得了較好的施工效果。

[1]JGJ79～2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]顧曉魯.地基與基礎(chǔ)[M].北京:建筑工業(yè)出版社,2001.