一起樁基質(zhì)量事故的獨(dú)特處理

張煜 (紹興市建筑業(yè)管理局紹興 312000)

紹興市一住宅工程，多層混合結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為單排φ377沉管灌注樁和寬60cm承臺梁，1995年開工建設(shè)，TRANBBS施工至承臺完工，因客觀原因停工，直至1999年有新的業(yè)主接手后，另擇施工單位重新開工。該施工單位進(jìn)場后發(fā)現(xiàn)承臺混凝土質(zhì)量很差，遂委托有關(guān)單位進(jìn)行取樣檢測，結(jié)果證明，混凝土質(zhì)量確實(shí)低劣，經(jīng)與TRANBBS設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，作承臺鑿除重澆處理。不料承臺鑿除后，暴露出來的樁基質(zhì)量問題更為嚴(yán)重。有關(guān)部門十分重視，對此質(zhì)量問題展開了認(rèn)真的分析 并仔細(xì)研究了相應(yīng)的處理辦法。

1質(zhì)量問題的存在形式及其特征

根據(jù)工程現(xiàn)場觀察和有關(guān)部門的多方面嚴(yán)格檢測，樁基嚴(yán)重質(zhì)量問題有：①樁基偏位：共204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%，而偏離軸線在一個樁徑以上的樁占到總樁數(shù)的38%，計(jì)78根；②混凝土強(qiáng)度不足：設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級為C20，檢測部門依據(jù)事前商定的抽檢數(shù)量和樁位，對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，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)場觀察發(fā)現(xiàn)部分樁樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高，個別樁樁身斷裂，相當(dāng)部分的樁鋼筋存在偏位現(xiàn)象；50根樁的小應(yīng)變動測，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，不是在一個方面而是在有關(guān)工程施工質(zhì)量的幾乎各個方面存在問題；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。

2常規(guī)處理辦法的否定

該工程曾于1995年對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。

對該工程樁基質(zhì)量問題的處理，應(yīng)立足于前述三個質(zhì)量特征進(jìn)行考慮。常規(guī)處理如沉臺加寬 、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TRANBBS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，考慮到將樁頂承臺梁改為板式基礎(chǔ)，讓樁土共同作用，使樁與板作為一個整體來承擔(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 數(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，社會各界對住宅質(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)算時不必考慮樁的存在；樁在建筑物產(chǎn)生沉降時才受力，而這個力由于存在50cm的回填土對基礎(chǔ)板的作用已不是一個集中力，這樣樁偏位對基礎(chǔ)板的影響幾乎可以不計(jì)，同時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A(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。