东区工程部分桩基础断桩事故原因调查

张爱武 王建平

[摘要]东区工程项目的水处理化学除油器和泥浆调节池桩基础工程(下称本工程)施工中,发现桩基倾斜和断桩质量事故。通过对前期的地质勘察报告书以及本工程超前钻获取的地质资料,还有相关工程资料及现场情况进行调查与分析,查找事故的原因。

[关键词]泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁冲孔灌注桩桩基倾斜断桩

中图分类号:TU19文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120081-01

一、事故情况

本工程桩基检查发现部分桩基不同程度倾斜。经对开挖后的18根桩基进行低应变检测,其中14根不合格。后对全部桩基检测,又发现12根存在质量问题。本工程桩基共97根,发生质量事故桩基26根,其中,Ⅲ类桩基18根,Ⅳ类桩基8根。

二、事故原因调查

(一)事故工程地质情况

东区工程项目部向设计部门提供的1989年4月18日的《初勘报告》,及本工程超前钻获取的地质资料显示,本工程地质由上至下主要分为四层:

1.人工素填土或人工杂填土覆盖层(覆土厚度大部分在5米至7米之间);

2.第四系全新统淤泥和淤泥质粘土层地质层(淤泥赋存厚度在7.9米和20.2米之间,大部分都在13米至16米之间),性状呈流塑状态;

3.沙土或碎石土层;

4.第四系全新统的淤积粘土层、冲洪积层、上更新统冲积粘土亚粘土灰岩层及各种岩石层。

地质情况较为复杂。

(二)设计情况

该桩基施工图由设计单位根据《初勘报告》设计要求桩基为泥浆护壁钻孔灌注桩桩基施工。同时,要求桩基做超前钻。

(三)施工情况

本工程由东区项目部主管,有地基基础施工单位,有监理单位、有相关项目施工单位共四个单位组成。

工程施工与监理:

1. 施工方案

桩基施工单位在《东区工程水处理桩基工程工程开工报告》中,列明本工程有施工组织设计,但该施工组织设计为2008年4月17日由监理单位批准的东区主厂房及加热炉桩基基础施工方案,并没附有针对本工程设计图要求的专用施工方案,本工程实际施工方案为泥浆护壁冲孔灌注桩方案,与设计图纸要求不符。监理单位批准了该开工报告。

2. 施工情况

(1)截至10月5日桩基施工单位开始桩基施工时,已经完成桩基位超前钻孔48个。从已获的超前钻孔资料看,本工程桩基础区域地下普遍存在较厚呈流塑状态淤泥层,并且淤泥层厚度在4米至16.5米之间。在资料已经明确揭示了本工程区域地下出现很厚的流塑态淤泥层的地质情况下,施工方没有注意到这一情况,没有改变自己原本与设计要求不相符合的施工方案,仍采用泥浆护壁冲孔灌注桩进行施工;监理方也没有注意这一变化,没有对原施工方案提出任何修正意见;同时,项目部也没有注意到淤泥层实际厚度与其向设计单位提供的《初勘报告》所提供的淤泥层厚度等地质情况相比,已经有了较大变化。并且,项目部、监理方、施工方三家都没有将此情况向设计单位通报。

(2)桩基施工连续出现塌孔、缩孔和砼严重超灌等现象,桩基施工单位向东区工程项目部和监理单位口头汇报后,于10月14日停止施工,项目部主持召开了三方专题会研讨应对办法。

(3)会议上,监理单位和桩基施工单位认为应当改变桩型。监理单位要求采用整板基础进行施工;桩基施工单位提出采用预制砼桩;项目部认为按照原设计要求继续施工。会议进行了两天,最终议定:采用黄土和碎石进行换填处理,进行成孔。这次会议项目部没有作出会议记录。

(4)采用黄土和碎石进行换填的处理方法后,后期可以成孔,但砼超灌量仍然较大。

(5)桩基施工,钢筋为甲供,砼由桩基施工单位提供。材料均进行质量检验,没有发现质量问题。根据混凝土灌注桩工程检验批质量验收记录表记录结果,桩基施工单位的桩基施工过程符合《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002要求。

(6)从钻孔灌注桩开孔申请与成孔记录表(表3-1)报验资料看,本工程所有桩基垂直度均未检测,监理工程师竟然同意桩基施工单位进入下道工序。

(7)桩基相继浇注完毕后,项目部口头要求另一相关的施工单位进场施工,开始开挖本工程桩基周围土方。开挖后有18根桩基出现倾斜,经检测后桩基存在不同程度的质量问题。

相关施工单位进行施工时,将开挖后的土泥方大部分堆积在事故工程区南偏东侧,给事故工程区域较大的侧向压力,使事故桩基柱呈现明显的向北偏西方向倾斜。

(四)事故原因

1.桩基施工单位作为具有资质的专业建筑基础工程施工企业,应当严格按照图纸设计要求施工。设计图纸选用了较适合上述地质状况的“泥浆护壁钻孔灌注桩”。该单位承揽本工程施工,施工方案及实际桩基施工工艺为“泥浆护壁冲孔灌注桩”,不符合图纸设计要求,是造成桩基工程质量事故的直接原因。

2.监理单位作为有资质的监理方,应当发现并提出纠正施工方案错误,应当发现、制止成孔工艺不符合图纸设计要求的实际施工而未发现、未制止,是纵容错误施工,造成质量事故的重要原因。

3.本工程桩基围土挖出的土方,集中堆积较多并过高的堆放在事故工程区南偏东侧,造成对区域内地下流塑状态淤泥的重压,迫使其由地势较高的南偏东向地势较低的北偏西方向产生较大侧向压力,将桩基挤压倾斜,是造成桩基质量事故的重要原因。

4.项目部对工程地质情况没有足够的重视,没有对本工程区域的地质情况组织详细的勘察,不能向设计单位提供真实反应本工程处地质情况的资料。超前钻地质资料出来后,项目部没有对超前钻获得的地质情况和89年《初勘报告》有关本工程的地质情况进行分析并将其重大差异及时向设计单位通报。也是此次事故的由于管理不善造成的的原因之一。

参考文献:

[1]中华人民共和国地质矿产行业标准(DZ/T0155-95).