某教学楼桩基工程质量问题及处理案例

1.工程概况某教学楼工程，五层框架结构，建筑面积约6500平方米，基础采用PTC-500（60）预应力混凝土管桩承台、地梁拉接基础，管桩混凝土强度等级为C60，设计桩长37米，设计桩顶标高2.80m（黄海高程），单桩承载力设计值000KN，总桩数201根。2.地质概况土层土层名称层顶标高（黄海高程：米）层厚（米）①粘土3.45～3.731.3～1.5②-1淤泥2.00～2.4313.0～13.20②-2淤泥-10.70～-11.006.40～10.7③淤泥质粘土-17.86～-21.610～4.3④粘土-17.40～-20.563.4～5.2⑤淤泥质粘土-22.3～-24.458.5～11.3⑥砾石-32.95～-35.002.95～6.6⑥-a淤泥质粘土位于⑨号砾石层内0.40～0.6⑦粉质粘土-37.31～-38.60.5～7.05表1某教学楼工程地质概况表3.桩基施工本工程桩基选择的持力层是⑥号砾石层。由于⑥号持力层层顶标高起伏较大，且在部分探孔位置的⑥号砾石层中存在0.4-0.6m厚的⑥-a淤泥质粘土夹层，所以在技术交底时，设计人员对桩基施工提出特别要求：根据勘察资料显示本工程桩基长大部分是37m，在部分区域桩长应根据实际施工地质情况作适当调整。本工程桩基采用锺击法沉桩，施工机械选用J250型桩架、D40柴油锤。根据最后的施工记录显示，本工程实际打入土中的桩为198根，其中41ｍ（选定为试桩）的1根，40ｍ的5根，39ｍ的47根，38ｍ的9根，37ｍ的134根，36ｍ的2根。在施工期间施工单位没有反映过地质情况与勘察报告不符的情况。桩基施工控制依据：（1）最后贯入度控制在5~8击/10cm（D40柴油锤）。对桩顶已经达到设计标高但锤击数达不到上述要求的,可继续超送，但超送深度一般不超过50cm。若超送深度已经达到50cm而锤击数仍达不到要求的，需报请设计人员处理。（2）桩端进入⑥号持力层不少于70cm；若持力层有软夹层，桩端必须穿过软夹层，且桩端进入下面持力层不少于10cm；但应注意不要进入过多，以免穿透持力层。（3）施工过程中若遇到地质情况与勘察报告差异明显时，应及时向有关单位反映，施工单位不得擅自处理。4.桩基静载荷试验在桩基施工完成后，进入桩基静载荷试验阶段。根据有关规定本工程静载荷试验采用堆载平台反力装置，按慢速维持荷载法进行试验，单桩竖向极限承载力值取设计值的2倍即2000KN。由于在试验过程中发现试桩存在异常情况，故又加测了部分工程桩，前后共试验了5根桩。桩的基静载荷试验大致共分为三个阶段。4.1正常桩基静载荷试验测试阶段本教学楼选择6#（桩长41m）工程桩为单桩静载荷试验的试桩（与另外两幢楼的两根工程桩组成一组试桩）。试验结果显示其它两幢楼的两根试桩均满足设计及规范要求，但本教学楼的6#试桩在试验过程中出现异常情况：在400KN~800KN的试验加载时，表现为沉降均匀沉降速度较小的特点，但在1000KN的荷载作用下，本级沉降为16.11mm,是前级沉降的4.68倍(未超过5倍),共计沉降为23.70mm（未超过50mm）。6#桩静载曲线4.2加测试验阶段从6#工程桩的试验结果来看，其承载力未达到设计要求。为了探明这到底是个别现象还是普遍现象，设计单位要求每幢楼再加测1根工程桩。因此,本教学楼选择了77#(39m)工程桩为测试桩。其他两幢楼也各选择了一根桩加测。经过测试，其它两幢楼的工程桩均满足设计要求，但77#桩出现了比6#试桩更加严重的问题。77＃试桩报告：

77＃试桩在1400KN的荷载作用下，本级沉降为11.50mm，是前级沉降的2.43倍（未超过5倍），累计沉降为23.93mm（未超过50mm）；在试验荷载1700kN作用下，累计沉降为38.77mm。当试验荷载加到1800kN时，沉降急剧加快，桩顶的最大沉降量为109.44rm。随后试验加载停止。卸载后，回弹观测中桩身回弹较小，最大回弹量为15.21mm，回弹率为13.90%，沉降残余量为94.23mm。因其达到试验终止条件而终止试验。77#桩静载曲线4.3问题桩范围探测阶段

根据前面的六根桩的测试结果，相关单位进行初步分析、讨论后基本认定另外两幢楼桩基的静载荷试验基本符合设计要求，可以进入下一道工序施工，但在以后的施工和使用过程中应加强沉降观测。而本教学楼桩基工程存在质量问题。为了进一步调查本教学楼的桩基质量问题的性质、原因和范围。设计人员根据地质勘查报告和打桩记录又在本教学楼的中部(72#[39m]，72#桩离77#桩只有3m最终桩顶标高基本一样)和两端（120#[37m]和8#[37m]）各选择一根桩做静载荷试验。72#桩在各级试验加载时,沉降基本均匀，在最大试验荷载2000kN级加载作用下，桩顶最大沉降量为30.86mm，沉降量较小。卸载后，回掸观测中桩身回弹较小，可以判定其承载力已达到设计要求。72#桩静载曲线120＃试桩在400KN~1600KN试验加载时,沉降均匀、沉降速度较小。但在最大试验荷载1800kN的作用下，沉降急剧加快，本级沉降为97.54mm，是前级沉降的17.57倍，累计沉降为118.79mm。试验终止。12掀0#窜桩静虚载曲勇线8＃试桩看在40翻0k付N～12岗00过kN的试弓验加们载时合，沉登降均戏匀、王沉降炭速度歇较小站；但局最大父试验狠荷载14够00蹄KN的作青用下峡，沉用降急稻剧加馋快，科本级劳沉降荐为72篇.1纱5m部m，是公前级膝沉降祸的18遵.7凝9倍,累计黄沉降详为83鄙.4泄2m否m。试发验终舍止。8#棚桩静轻载曲举线5.轮桩基湾质量惑问题弓分析绩及判桌定根据刻本工库程的氧五根罢工程享桩的韵静载芬荷试骡验数明据，心可将拐工程派桩在阳试验笨过程宗中的舌异常乒沉降智分为巷以下较两种暗类型碰：第一膏种类面型：在不尼大的绩试验洁荷载攻作用话下产攻生较旨大沉蛇降，国但沉坚降量具未超册过规压范条草件。映如6#桩在阔10理00饰KN芹试验蓝荷载铲作用喉下的义沉降产为1匆6.涉11角mm设、7稀7#桩在良14钩00殖KN案试验丹荷载商作用怨下的追沉降疼为1砖1.幅50极mm糖，都蓬比前与一级偏沉降联大许毁多，赌但又羽都未颈超过杰规范腰容许错条件延。并辛且这浴些桩纵在随缝后的爷加载沸过程验中沉川降又浩都趋另于稳送定。￭成因谎：出现怕这种纳现象翻的最放大的础可能铸是由勤于在瞒打桩奔过程亲中打每桩过胳快产受生挤鬼土效扒应，团使得糊前面油被打久下的杆桩又幸被土误“浮乓起”季，桩和端“填悬空粉”（费即“骄浮桩测”）督现象租，这仓就使姑得原化先的壳端承博摩擦邪桩几插乎变含成了发摩擦玩桩。莲在试侨验加俭载超却过了白土层颂摩擦献力极糕限值单后，笼试验介桩又足被“从压”碍回持年力层息，在匹试验竟加载延继续纯进行夜时沉鹅降又烧趋于旅稳定框。￭解决以的措糊施：为了思避免谁这种街现象熔的出盛现，纽奉应在章施工贪过程欧中：完（1鞋）合窜理安考排打该桩顺短序和讯路径花，特夕别对轧那些渴桩比修较密宪集的扇区域扫，更覆要特司别注猴意。（2言）在者工程差桩基园本打怖完后释，再找重新兵复打筒一遍挂，让接那些交桩端烫“悬馋空”螺的桩毁再被馅打回尘去。弓就本坐工程筹而言庸，由包于此估种类尺型的昆沉降悦不是轿特别迁大，耍最终壁未作滔特别乒处理册。第二袖种类揉型：在较死大的挥试验善荷载侮作用释下产此生极享大沉兆降，磨并达梳到规卧范规灰定的售终止肺试验席的条俘件。榆如77#、、12扶0#桩在18碍00泼KN作用季下和8#桩在14窜00初KN作用样下的符沉降链都属薯于此板种情伸况。￭成因但：出现塔此种葱现象荡的原弃因可势能有害两个扔：第一于：试睁桩在椅试验蔽过程假中被巨压坏陷。这种地现象驱可通叶过“晌基桩做低应虏变动行力检戚测（松简称宏动测型）”绿来判征定。建经过剑动测茫上面挽的这恼三根渠桩桩态身均可完好猴（8#桩为安Ⅱ类译桩，留其它呆的均笑为Ⅰ浩类桩肺）。第二筹：试貌桩的船桩端友持力哗层承弄载力仔不够嚼。判定怀此种阵情况脸的方勤法就驰是比扇较入己土桩带长与锐地质淡勘查青资料腹中所徐反映慎的持马力层兵埋深及的关懂系，晴判断蒙桩端异有没免有进约入持搏力层鞠、进劝入深寸度如相何、敢持力优层中鼠有没笨有软睬弱夹州层等讽情况勺。但使借用此选方法昏的前卵提条象件就吓是要互在试惰桩边墓有详诊细的辞勘察济资料多且探飞孔距看离不返要太眨远，载否则赠会影摸响判残断的脸准确绿性。由于像本工领程的程几根赚试桩会离原窜先的妇探孔备都较州远，挠同时块也为染了后纷面的部桩基必处理朝需要晃，决席定在绘本工论程场海址的脱不同厚方位拴布置拾八个艺探孔纸，以驾便探割明各敞土层槐的分驳布情纪况。色补充贴勘察润数据剧显示撒：8#桩的阿桩尖耍离⑥徐号砾币石层萝还有雷约0.歇3m的距载离，77#、12没0#桩的哄桩尖勾已进茅入⑥误号砾折石层哨，但纲离其犯中的咐夹层椅只有碧约0.画5m距离包。6#源桩长3颗7mBZ傲812纠0#敢桩长垮37槽mBZ傅86.桩基艳处理哄方案在对目以上佛试桩漆的质傍量问爬题原泳因查猜明以亮后，春为了探保证秆工程长质量缝，并求顺利峡比进阅行下除一道录工序良施工怒，决解定对显本工井程的古桩基傅础进挂行处筑理。毫处理晨的方计式共赤分三般种：第一疏种处卧理方童案：对那陆些根俊据补冰充堪国查资验料和业入土缎深度坟判定帐为桩悼端未玩进入拖⑥号忠持力初层或赖进入担持力将层，侄但未进穿透吼软夹跳层的躬工程伴桩进山行高槐压注歪水泥醋浆处搜理。第一拼种处汉理方轰案的拴施工里方法驾：经过点比较漫分析缴决定旨对不受同区您域的捆共计10个承皱台的34根桩帜进行龟管内蓬钻Φ30钱0直径鉴的钻鞋孔至模⑥号圈土层1米（搏有夹意层的赚需钻方穿）窝，提掘钻后书埋入影注浆驴管至思孔底偶，倒俩入5-煤20训mm卵石70乓%，中决粗砂30努%，充供填至-2咏0米，申先注脆水冲裙洗，忙直到糖孔口违为清袋水为高止，上再注同浆固椅结、挠压浆牢泵泵祸压0.障5M芽Pa，水恒泥选金用32裂.5级普秩通硅名酸盐劝水泥煌，水央灰比搏均为0.风5，每店根桩李压浆20拜00运kg水泥初，在延施工叫时要淘注意采保持沫原桩币身垂耐直度甘。第二砖种处供理方桌案：对部象分承梅台进饺行补涨水泥鞋搅拌萝桩处质理，驻一方牢面是喝弥补决前一博方案潮中各缝工程除桩承梅载力晚的不遮足，抢另一荷方面乎也是是为了堆提高魂预应泻力管秀桩的符摩擦铸力，申进一搬步达露到提勇高本词承台穿桩基涨的实墙际承盟载力爸的目促的。俩决定叫对上漆述十妨个承毙台中轿的2桩承苗台补2根水沫泥搅竞拌桩寇，3桩承好台补3根水哨泥搅储拌桩遵，4桩、5桩承脏台补4根水语泥搅塔拌桩践水泥聋搅拌晋桩。第二日种处闭理方贸案的奋施工菌方法扫：水泥屿搅拌女桩位骗置基泼本位巾于院湾有管慎桩桩艳之间铺，2桩承乒台中趋补桩诱与原岁有管贴桩呈屯菱形愁布置血，搅宵拌桩豪桩径授Φ50莲0，桩沿长15米，棋水泥捉掺入伍量为梯加固瓦土量祥的15般%，另垂掺水校泥用笨量0.翼2%的木捕质素砖磺酸吩钙减置水剂2%的石槽膏粉和，搅内拌桩楚施工训严格译控制匠水灰贞比0.沙5，控组制提衡升速携度小疼于1米/分钟洒，边逐提升址、边尸压浆狠、边融搅拌患，泵贡送液候必须呀连续订，并扑复搅揪一次奴。除椅此以杠外，俯部分负承台盖尺寸范及配仓筋也隙要作馒相应续变动潜（方采案略种）。第三蜘种处佛理方燃案：第三躺种是迷对场乓地内贷补勘慰的8个地摩质钻罚探孔侦在原但位进惯行水死泥搅断拌桩殊加固级，其攀深度闻为15米，肃具体不要求额同上蚂。除先此以塑外，淹为了渣解决车前面涉的“席浮桩角”以疫及预件应力敲管桩惧和水俘泥搅饲拌桩预的不更均匀寒沉降菠问题刊，在抢桩顶痰设置绢褥垫角层。英桩顶砌褥垫救层厚门度为25轧0m挣m，其稳中级为配为20猾~4筐0m数m的人铺工石帮占50巾%，5m羡m的人讽工石典占30相%，中百砂占20侍%，洒蹲水振拨动夯丽实，蜘且压实设系数黑≥0.供93。7.桩户基处需理后蜂的复针测为了好检验以本工才程的香桩基以础在曾处理轧后的主效果猫，又貌对与8#桩（坚由于盆已测辜出8#桩是唐Ⅱ类梯桩，返若再穿次进鞭行测滋试有估可能嫩将其塞压坏腥）处去于同缓一承睡台的9#（37佩m）桩仇进行网静载顶荷试虾验测捧试。●实防验方仙法及宝结果保：本次踩的静缴载荷恢试验挎测试汤与前则面测犹试有哄所不叔同：膜本次问测试瓣采用1.供5m×1.支5m的厚离钢板滤，压包板中开心与9#桩中汤心重萌合，赠压板哪覆盖4根水嫁泥搅床拌桩互的部愚分区龟域。目在试椅验中傲，沉滥降均悬匀、洁沉降堡速度扫较小趣。在井最大型试验截荷载20粮00聋kN级加岗载作锻用下咐，桩设顶最尊大沉洽降量葵为15针.1康1m继m。卸溪载后配，回闹弹观易测中渴桩身酿回弹轮较大谊，最肆大回猪弹量仗为11蛋.3间3m议m，回蒙弹率凤为74扑.9危8%，沉断降残介余量筑为3.倾78斩mm。8.本院工程傲桩基条质量党问题文的成估因造成袋本工魂程桩凤基出尖质量吓问题才的原携因有障多方盗面。第一：由护于原查规划障方案乱调整貌，使矿得本妇教学调楼整服体后匠移8m斯,但本淡工程亭的岩输土工四程详痛细勘蛋察是管在方级案调鼠整之辈前，高方案舌调整沃后又瓜未重讯新组刑织详党细勘边察。喇这就掉使得庙本工买程打捐桩存迅在较唤大的漠盲目蛙性。第二：施羊工人笋员责隶任心善不强要，在嘴桩基喘施工粱过程齐中遇垮到地钞质情胖况与浇勘察河报告蝴有明似显差溉异时后未向狠有关返单位珍通报工、处块理。钢施工脖过程需中的沈隐蔽洁资料填未与真施工雕同步义完成掩，特鼓别是腥打桩好过程偏中不思做原叫始记潜录，愚许多莲记录惧是后疯补的沈。例如答，补俊勘资秧料显狗示8#桩的正桩端喉未进橡入⑥浴号砾壁石层活（即伶处于雁⑤号拨淤泥册质粘拳土层贪中）,静载诵荷试速验也许验证桥了这靠一点唉。但或打桩猪记录允却显港示最斤后30冶cm的锤省击数炉为8击/1毁0c旅m、8击/1灭0c颈m、9击/1追0c苹m。根尤据经秒验判较断，央当选戏用J2锹50型桩辅架