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樁基質(zhì)量事故的獨(dú)特處理

2008-06-11 00:00

 1、質(zhì)量問題的存在形式及其特征

  根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)觀察和有關(guān)部門的多方面嚴(yán)格檢測(cè),樁基嚴(yán)重質(zhì)量問題有:

 ?、贅痘唬汗?04根樁中143根偏位超過規(guī)范7cm的允許偏差,占總樁數(shù)的70%,而偏離軸線在一個(gè)樁徑以上的樁占到總樁數(shù)的38%,計(jì)78根;

 ?、诨炷翉?qiáng)度不足:設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,檢測(cè)部門依據(jù)事前商定的抽檢數(shù)量和樁位,對(duì)9根樁作混凝土強(qiáng)度取芯試驗(yàn),結(jié)果有4根因無法固定取芯儀器而不能取得混凝土芯體,顯然這4根樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到C20的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),其余5根樁的取芯試驗(yàn)結(jié)果表明只有2根樁的混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求;

  ③樁身質(zhì)量差:表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)部分樁樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高,個(gè)別樁樁身斷裂,相當(dāng)部分的樁鋼筋存在偏位現(xiàn)象;50根樁的小應(yīng)變動(dòng)測(cè),有11根樁為Ⅱ類樁,5根樁為Ⅲ類樁,這些樁存在程度不同的縮頸乃至斷裂現(xiàn)象。

  可見該樁基工程的質(zhì)量具有普遍性、嚴(yán)重性、離散性的特征。所謂普遍性即不是個(gè)別樁而是大部分樁的施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,不是在一個(gè)方面而是在有關(guān)工程施工質(zhì)量的幾乎各個(gè)方面存在問題;質(zhì)量問題的普遍存在本身就意味著問題的嚴(yán)重性,質(zhì)量問題的嚴(yán)重性還表現(xiàn)為實(shí)際施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量相差很大,如取芯的混凝土最低強(qiáng)度僅13kPa,只有設(shè)計(jì)強(qiáng)度65%,又如樁的最大偏位達(dá)32cm,樁的中心線已在設(shè)計(jì)承臺(tái)的外側(cè);樁的偏位呈現(xiàn)各向隨意性,混凝土強(qiáng)度也或高或低,樁的完整性或好或差,分布沒有規(guī)律可循,嚴(yán)重離散。

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  2、常規(guī)處理辦法的否定

  該工程曾于1995年對(duì)兩根樁作過靜荷載試驗(yàn),結(jié)論為承載力能滿足設(shè)計(jì)要求。有專家對(duì)此結(jié)論持懷疑態(tài)度,因?yàn)猷徑瑯訝顩r的樁基工程,1995年靜荷載是合格的,而1999年兩根樁靜荷載試驗(yàn)卻不合格。1995年靜荷載試驗(yàn)的正確性固然值得懷疑,但如注意到樁基質(zhì)量離散性的特征,也許該工程的樁基承載力,會(huì)有部分滿足設(shè)計(jì)要求,因此基于工程質(zhì)量正態(tài)分布的取樣方法并不適用,樣本的樁基承載力根本不能表征該樁基工程的整體質(zhì)量。理論上要反映該樁基工程的質(zhì)量全貌,只能對(duì)其逐一進(jìn)行靜荷載試驗(yàn),這是不可能的也是沒有必要的。

  對(duì)該工程樁基質(zhì)量問題的處理,應(yīng)立足于前述三個(gè)質(zhì)量特征進(jìn)行考慮。常規(guī)處理如沉臺(tái)加寬、補(bǔ)樁及樁板合一等方法,都是不可靠不合適的。由于樁基偏位數(shù)量過多、過大,且由于存在比樁基偏位更嚴(yán)重質(zhì)量問題,采用加大承臺(tái)寬度不足以滿足設(shè)計(jì)要求,亦于事無補(bǔ)。要補(bǔ)樁又難于確定補(bǔ)樁位置,或使補(bǔ)樁數(shù)量過多而實(shí)際成為重新打樁。原樁基不予考慮,重新進(jìn)行打樁,這在技術(shù)上是可行的,但實(shí)際工程中卻由于工期緊迫,建設(shè)單位表示不能接受。

  于是,考慮到將樁頂承臺(tái)梁改為板式基礎(chǔ),讓樁土共同作用,使樁與板作為一個(gè)整體來承擔(dān)上部荷載的加固措施被提了出來。盡管這一處理辦法尚未有規(guī)范,但工程實(shí)踐中,樁、板共同作用的處理辦法確有不少成功的先例,然而這一方案也不為有關(guān)設(shè)計(jì)人員所認(rèn)可。為避免處理方案留有隱患,也激發(fā)了尋求一個(gè)更完善更合理解決問題的途徑。

  3、板、樁分別作用的處理方案

  采取取消承臺(tái)梁改做鋼筋混凝土板基,但樁頂不深入基礎(chǔ)板,讓樁、板兩相分離,中間回填以塘渣,這便是所謂樁與板分別起作用的處理方案。

  紹興城區(qū)的地質(zhì)情況普遍是在表面雜填土以下,有一層厚度不大的硬土層,其下則為厚度十?dāng)?shù)米的軟弱粘土層,其塑性指數(shù)一般大于5,土層為亞粘土、粘土、淤泥質(zhì)土,液性指數(shù)在0.6~1.5之間,呈可塑、軟塑甚至流塑狀態(tài),地基土的性能很差,屬高壓縮性。在這樣的地基上采用淺基礎(chǔ)建造五六層的住宅在承載力方面是沒有問題的。紹興地區(qū)一直來也是這么做的,盡管建筑物的沉降量在20~30cm之間,甚至更大,并伴有不均勻沉降。但近年來,社會(huì)各界對(duì)住宅質(zhì)量的關(guān)注程度迅速提高,促使設(shè)計(jì)人員去認(rèn)真對(duì)待沉降問題,因此軟土地基的住宅工程開始普遍采用了樁基礎(chǔ)。筆者處理該樁基質(zhì)量事故的思路源自于此,基礎(chǔ)板傳遞上部建筑荷載,工程樁控制沉降并調(diào)節(jié)不均勻沉降。

  這一方案較好地避免了樁板共同作用所面對(duì)的問題。板將荷載傳給回填土,樁不直接承受板的荷載,基礎(chǔ)板在承載力計(jì)算時(shí)不必考慮樁的存在;樁在建筑物產(chǎn)生沉降時(shí)才受力,而這個(gè)力由于存在50cm的回填土對(duì)基礎(chǔ)板的作用已不是一個(gè)集中力,這樣樁偏位對(duì)基礎(chǔ)板的影響幾乎可以不計(jì),同時(shí)樁承受的荷載比原設(shè)計(jì)的荷載大為減少,樁破壞的可能性也不存在了;樁的受力隨著建筑沉降的增加而加大,反之,建筑物的沉降速度隨著樁受力的增加而減少,也就是說樁不但能抵抗沉降,而且可能調(diào)節(jié)不均勻沉降。

  這樣一個(gè)方案,技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理,工期上受影響最小,是一個(gè)比較圓滿的能為各方接受的處理辦法。具體施工方法是將樁頂?shù)乃缮⒉糠智宄?,基礎(chǔ)分層回填塘渣,用10~12t的壓路機(jī)壓實(shí),然后按常規(guī)方法,澆筑填層,進(jìn)行鋼筋混凝土基礎(chǔ)板施工。工程現(xiàn)已完工,并投入使用,沉降和不均勻沉降均在規(guī)定的控制范圍內(nèi),說明上述設(shè)計(jì)方案的思路是正確的,實(shí)踐結(jié)果取得了預(yù)期的成效。


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