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#桩在盲各级控试验章加载肥时,沉降国基本姿均匀高，在冬最大轨试验卸荷载20伞00少kN级加安载作誓用下换，桩霉顶最驻大沉散降量快为30翼.8盏6m是m，沉铜降量暮较小改。卸敞载后即，回副掸观覆测中泉桩身矛回弹抱较小施，可济以判他定其半承载桥力已闻达到倡设计棵要求弃。72讨#桩衡静载家曲线12够0＃试桩苏在40晓0K水N~辽16膀00种KN试验虎加载带时,沉降截均匀句、沉延降速删度较时小。饲但在谱最大倚试验等荷载18慕00酬kN的作页用下雁，沉椒降急潮剧加欧快，殃本级权沉降萄为97振.5智4m允m，是凡前级脉沉降照的17睁.5抓7倍，滨累计朽沉降股为11额8.代79庄mm。试发验终雅止。12键0#老桩静纺载曲找线8＃试桩轻在40始0k绢N～12馋00泊kN的试偏验加述载时宁，沉徐降均写匀、横沉降言速度嫌较小钩；但现最大该试验垫荷载14识00裳KN的作搭用下旱，沉制降急挺剧加禁快，色本级贫沉降代为72轻.1累5m画m，是兴前级铲沉降搜的18伟.7写9倍,累计欢沉降做为83胃.4礼2m渐m。试顾验终蛮止。8#孩桩静吃载曲却线5.欺桩基默质量辉问题刷分析畏及判盼定根据棍本工识程的确五根位工程累桩的饶静载血荷试择验数谷据，梦可将名工程污桩在孝试验杠过程瞒中的上异常搜沉降积分为速以下厌两种顶类型意：第一葡种类歌型：在不技大的岁试验冠荷载宫作用骗下产先生较扮大沉拘降，结但沉源降量举未超董过规听范条害件。唯如6#桩在授10奸00堤KN敏试验胶荷载桥作用洪下的伸沉降器为1况6.娘11巷mm盯、7咏7#桩在合14娘00舟KN精试验牌荷载牛作用慕下的央沉降绘为1熔1.瞧50怪mm误，都仁比前趟一级糕沉降夹大许伶多，军但又蛛都未齿超过腹规范头容许咏条件泉。并也且这喂些桩语在随吹后的控加载逆过程辅中沉洽降又燃都趋耻于稳钱定。￭成因追：出现妙这种在现象煌的最面大的谦可能嘴是由遍于在芹打桩层过程酷中打糖桩过浅快产锄生挤给土效久应，脏使得疗前面迅被打碰下的及桩又喉被土哭“浮枯起”棋，桩保端“柿悬空伐”（妨即“毯浮桩洞”）强现象响，这扑就使借得原泻先的练端承状摩擦萍桩几绩乎变饲成了度摩擦赌桩。薪在试见验加施载超邀过了尿土层粒摩擦五力极除限值忍后，租试验碌桩又剥被“料压”辆回持能力层纠，在熟试验股加载答继续恒进行定时沉堪降又石趋于侮稳定丧。￭解决同的措交施：为了吉避免段这种宰现象气的出瓶现，蛙应在倒施工耗过程齐中：捎（1居）合犯理安冈排打棋桩顺扇序和鸽路径满，特锈别对苦那些像桩比壶较密境集的偶区域雅，更彼要特颈别注苗意。（2子）在像工程纪桩基仇本打饰完后疏，再慢重新创复打笑一遍傅，让皱那些纤桩端幕“悬撕空”加的桩选再被围打回协去。穗就本航工程扮而言各，由欧于此管种类滴型的昂沉降够不是撤特别推大，舰最终让未作芹特别舟处理卧。第二猾种类角型：在较名大的焦试验翼荷载级作用质下产觉生极武大沉采降，锅并达吩到规暖范规誉定的希终止邻试验戴的条位件。想如77#、、12领0#桩在18袭00激KN作用嫌下和8#桩在14报00量KN作用邻下的博沉降挽都属验于此筑种情悦况。￭成因讯：出现随此种杜现象帽的原体因可据能有谷两个糟：第一陡：试江桩在角试验甜过程造中被比压坏版。这种爹现象侄可通辨过“淋基桩肺低应畜变动耳力检虫测（要简称回动测肿）”佣来判膨定。讨经过钞动测针上面厉的这宜三根娃桩桩彼身均勒完好不（8#桩为岁Ⅱ类晌桩，颂其它筛的均愚为Ⅰ煎类桩团）。第二蜜：试索桩的牧桩端苦持力傅层承坦载力乌不够懒。判定哨此种爪情况鄙的方冤法就叹是比粉较入得土桩欧长与钢地质掏勘查芳资料盆中所捞反映其的持苹力层钥埋深阵的关篮系，邮判断诉桩端搂有没浮有进使入持赚力层劝、进举入深结度如认何、栋持力所层中韵有没颈有软析弱夹薄层等攻情况饮。但使武用此府方法霸的前刑提条篇件就屋是要毙在试窝桩边鲁有详决细的眠勘察昏资料含且探恩孔距芦离不眼要太吊远，插否则棍会影紫响判羡断的邻准确书性。由于从本工枝程的记几根灾试桩咽离原务先的凶探孔汤都较什远，穗同时跃也为煤了后气面的呀桩基娘处理犯需要敏，决益定在课本工俗程场班址的附不同握方位坦布置俱八个病探孔魔，以背便探蚂明各烤土层逝的分普布情农况。厕补充玩勘察投数据信显示列：8#桩的累桩尖砌离⑥喝号砾榜石层调还有委约0.说3m的距纲离，77#、12出0#桩的铃桩尖肉已进劝入⑥刮号砾帅石层诱，但汽离其封中的聚夹层竹只有毙约0.饶5m距离急。6#竖桩长3链7mBZ少812唇0#也桩长巷37页mBZ歼86.桩基谢处理条方案在对吴以上违试桩椅的质区量问拴题原顷因查建明以培后，饱为了悲保证净工程魔质量帜，并贪顺利剂比进迹行下坑一道仰工序湖施工古，决严定对待本工洋程的庭桩基减础进麻行处哨理。毯处理余的方感式共绩分三齿种：第一乏种处斤理方或案：对那哗些根围据补方充堪谷查资蚂料和蜻入土仍深度宜判定点为桩锻端未革进入雀⑥号如持力钳层或滑进入租持力塌层，骑但未吓穿透体软夹屑层的掉工程探桩进值行高保压注端水泥拴浆处往理。第一剑种处雪理方有案的克施工堵方法蹲：经过霸比较走分析脑决定荷对不紧同区羊域的撞共计10个承鞠台的34根桩皇进行烦管内由钻Φ30静0直径睡的钻轿孔至验⑥号盯土层1米（越有夹讯层的吵需钻象穿）糠，提射钻后疾埋入栽注浆泉管至饺孔底岔，倒飞入5-独20规mm卵石70旷%，中搜粗砂30恳%，充防填至-2扔0米，杨先注轧水冲慎洗，域直到怖孔口最为清族水为皱止，圾再注瞒浆固窝结、赛压浆叫泵泵扔压0.吨5M持Pa，水瞒泥选寒用32丙.5级普耗通硅雕酸盐属水泥少，水但灰比锁均为0.哗5，每塔根桩调压浆20很00赢kg水泥笑，在摸施工狼时要婆注意纤保持容原桩生身垂容直度泡。第二鸣种处雕理方疼案：对部两分承如台进程行补哈水泥沈搅拌意桩处胀理，检一方醋面是符弥补欲前一探方案蓝中各严工程便桩承显载力含的不驰足，念另一领方面掀也是提为了讯提高便预应偿力管胸桩的还摩擦齿力，市进一男步达扬到提袭高本畅承台股桩基朱的实伐际承转载力嚷的目患的。受决定餐对上闲述十掠个承查台中毒的2桩承拜台补2根水估泥搅槐拌桩逮，3桩承亩台补3根水冬泥搅五拌桩害，4桩、5桩承涝台补4根水另泥搅离拌桩拆水泥请搅拌因桩。第二待种处拉理方支案的篮施工血方法蔑：水泥戏搅拌桨桩位蜜置基霸本位蛇于院渣有管援桩桩仔之间引，2桩承奥台中薯补桩涉与原棍有管晒桩呈剑菱形陆布置勒，搅只拌桩衡桩径药Φ50鲜0，桩狂长15米，诵水泥责掺入站量为近加固街土量信的15慎%，另株掺水饥泥用备量0.求2%的木愧质素点磺酸桌钙减群水剂2%的石记膏粉叨，搅掩拌桩尸施工骑严格萄控制哥水灰彼比0.疯5，控然制提读升速呀度小宅于1米/分钟太，边顽提升沃、边敞压浆药、边逝搅拌险，泵文送液思必须解连续耕，并叠复搅活一次种。除阶此以错外，网部分什承台忠尺寸究及配凯筋也埋要作柜相应负变动挡（方药案略筝）。第三贩种处幕理方育案：第三捎种是暴对场灰地内榴补勘疤的8个地容质钻肢探孔丙在原着位进迷行水车泥搅证拌桩膛加固愈，其森深度敲为15米，迅具体渡要求草同上污。除辞此以府外，狗为了怎解决巡寿前面威的“礼浮桩长”以秒及预日应力流管桩刺和水就泥搅萍拌桩宝的不央均匀圈沉降光问题境，在俱桩顶打设置朱褥垫双层。股桩顶闹褥垫睡层厚芒度为25屿0m盛m，其幕中级酿配为20辨~4耐0m专m的人层工石聪占50要%，5m磨m的人宾工石棒占30锣%，中掀砂占20还%，洒朴水振增动夯虑实，美且压实希系数优≥0.项93。7.桩变基处肺理后短的复快测为了紫检验真本工蔑程的事桩基沃础在腊处理谷后的惑效果狠，又管对与8#桩（杰由于走已测咐出8#桩是残Ⅱ类甚桩，娘若再乔次进名行测枣试有艇可能篮将其找压坏艰）处遭于同轻一承惨台的9#（37授m）桩趁进行钥静载首荷试爱验测救试。●实趣验方磨法及瘦结果菜：本次领的静翠载荷命试验扎测试烟与前淋面测痛试有芒所不没同：论本次戚测试喷采用1.餐5m×1.蚕5m的厚仗钢板荷，压堡板中喇心与9#桩中掉心重卡合，血压板领覆盖4根水缴泥搅伞拌桩园的部躬分区至域。桌在试鸽验中跳，沉拴降均归匀、佛沉降糠速度号较小郊。在励最大射试验夺荷载20顽00士kN级加巩载作更用下井，桩财顶最内大沉兵降量旷为15盒.1候1m姻m。卸赚载后骂，回瞧弹观邪测中源桩身紧回弹夹较大访，最坐大回恩弹量奴为11撕.3殃3m说m，回喉弹率按为74代.9病8%，沉仔降残被余量进为3.谈78缎mm。8.本勾工程药桩基绝质量削问题多的成暴因造成劳本工稻程桩格基出呆质量牛问题锯的原坊因有于多方咳面。第一：由篮于原苍规划夹方案右调整秒，使默得本遗教学犯楼整尘体后占移8m潮,但本询工程谜的岩齿土工遇程详既细勘番察是失在方答案调董整之阴前，帐方案约调整市后又蓬未重男新组企织详恭细勘呈察。母这就伤使得碧本工负程打蛮桩存棉在较佛大的外盲目肉性。第二：施纸工人荐员责烘任心释不强际，在咏桩基属施工须过程伏中遇白到地跑质情晨况与脱勘察吗报告局有明忧显差淘异时挂未向拍有关梳单位液通报思、处爆理。撑施工太过程功中的搜隐蔽齿资料涨未与驰施工锦同步斜完成虫，特撞别是斤打桩截过程似中不量做原翠始记捞录，悠许多匹记录启是后晋补的绿。例如职，补量勘资识料显括示8#桩的贪桩端痰未进鼻入⑥宽号砾横石层棵（即搜处于窑⑤号济淤泥裤质粘币土层复中）,静载摧荷试诵验也薄验证历了这四一点研。但舌打桩蚂记录层却显帽示最耀后30传cm的锤棋击数求为8击/1惜0c男m、8击/1捆0c叼m、9击/1平0c岁m。根洗据经部验判所断