一起樁基質量事故的獨特處理

張煜 (紹興市建筑業管理局紹興 312000)

紹興市一住宅工程，多層混合結構，基礎為單排φ377沉管灌注樁和寬60cm承臺梁，1995年開工建設，TRANBBS施工至承臺完工，因客觀原因停工，直至1999年有新的業主接手后，另擇施工單位重新開工。該施工單位進場后發現承臺混凝土質量很差，遂委托有關單位進行取樣檢測，結果證明，混凝土質量確實低劣，經與TRANBBS設計單位聯系，作承臺鑿除重澆處理。不料承臺鑿除后，暴露出來的樁基質量問題更為嚴重。有關部門十分重視，對此質量問題展開了認真的分析 并仔細研究了相應的處理辦法。

1質量問題的存在形式及其特征

根據工程現場觀察和有關部門的多方面嚴格檢測，樁基嚴重質量問題有：①樁基偏位：共204根樁中143根偏位超過規范7cm的允許偏差，占總樁數的70%，而偏離軸線在一個樁徑以上的樁占到總樁數的38%，計78根；②混凝土強度不足：設計的混凝土強度等級為C20，檢測部門依據事前商定的抽檢數量和樁位，對9根樁作混凝土強度取芯試驗，結果有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根樁的混凝土強度達不到C20的設計強度等級，其余5根樁的取芯試驗結果表明只有2根樁的混凝土強度滿足設計要求；③樁身質量差：表現在現場觀察發現部分樁樁頂標高低于設計標高，個別樁樁身斷裂，相當部分的樁鋼筋存在偏位現象；50根樁的小應變動測，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象。

可見該樁基工程的質量具有普遍性、嚴重性、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量達不到設計要求，不是在一個方面而是在有關工程施工質量的幾乎各個方面存在問題；質量問題的普遍存在本身就意味著問題的嚴重性，質量問題的嚴重性還表現 為實際施工質量與設計質量相差很大，如取芯的混凝土最低強度僅13kPa，只有設計強度65% ，又如樁的最大偏位達32cm，樁的中心線已在設計承臺的外側；樁的偏位呈現各向隨意性，混凝土強度也或高或低，樁的完整性或好或差，分布沒有規律可循，嚴重離散。

2常規處理辦法的否定

該工程曾于1995年對兩根樁作過靜荷載試驗，結論為承載力能滿足設計要求。有專家對此結 論持懷疑態度，因為鄰近同樣狀況的樁基工程，1995年靜荷載是合格的，而1999年兩根樁靜荷載 試驗卻不合格。1995年靜荷載試驗的正確性固然值得懷疑，但如注意到樁基質量離散性的特征，也許該工程的樁基承載力，會有部分滿足設計要求，因此基于工程質量正態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量。理論上要反映該樁基工程的質量全貌，只能對其逐一進行靜荷載試驗，這是不可能的也是沒有必要的。

對該工程樁基質量問題的處理，應立足于前述三個質量特征進行考慮。常規處理如沉臺加寬 、補樁及樁板合一等方法，都是不可靠不合適的。由于樁基偏位數量過多、過大，且由于存在比樁基偏位更嚴重質量問題，采用加大承臺寬度不足以滿足設計要求，亦于事無補。要補樁又難于確定補樁位置，或使補樁數量過多而實際成為重新打樁。原樁基不予考慮， 重新進行打樁，這在TRANBBS技術上是可行的，但實際工程中卻由于工期緊迫，建設單位表示不能接受。

于是，考慮到將樁頂承臺梁改為板式基礎，讓樁土共同作用，使樁與板作為一個整體來承擔 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范，但工程實踐中，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設計人員所認可。為避免處理方案留有隱患，也激發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。

紹興城區的地質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 數米的軟弱粘土層，其塑性指數一般大于5，土層為亞粘土、粘土、淤泥質土，液性指數在0.6～1.5之間，呈可塑、軟塑甚至流塑狀態，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建造五六層的住宅在承載力方面是沒有問題的。紹興地區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，社會各界對住宅質量的關注程度迅速提高，促使設計人員去認真對待沉降問題，因此軟土地基的住宅工程開始普遍采用了樁基礎。筆者處理該樁基質量事故的思路源自于此，基礎板傳遞上部建筑荷載，工程樁控制沉降并調節不均勻沉降。

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，基礎板在承載力計算時不必考慮樁的存在；樁在建筑物產生沉降時才受力，而這個力由于存在50cm的回填土對基礎板的作用已不是一個集中力，這樣樁偏位對基礎板的影響幾乎可以不計，同時樁承受的荷載比原設計的荷載大為減少，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，而且可能調節不均勻沉降。

這樣一個方案，技術上可行、經濟上合理，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的松散部分清除，基礎分層回填塘渣，用10～12t的壓路機壓實，然后按常規方法，澆筑填層，進行鋼筋混凝土基礎板施工。工程現已完工，并投入使用，沉降和不均勻沉降均在規定的控制范圍內，說明上述設計方案的思路是正確的， 實踐結果取得了預期的成效。