对一起断桩工程质量事故的分析与处理

陈雅君 沈华

【摘 要】本文通过某工程基础桩检测中出现大量断桩的工程质量事故，对事故产生的原因进行分析、对后续施工采取技术措施论述。

【关键词】管桩断桩；原因分析；处理措施

Broken pile together to project quality accident analysis and processing

Chen Ya-jun1，Shen Hua2

（1.Zhejiang FengHui Construction Group Co.， Ltd. Shangyu Zhejiang 312300；

2.The Shangyu Huafu Real Estate Development Co.， Ltd Shangyu Zhejiang 312300）

【Abstract】In this paper， a foundation pile of detection of a large number of broken pile of project quality accident analysis， accident causes and take technical measures to discourse on the subsequent construction.

【Key words】Pipe pile off pile；Cause analysis；Treatment measures

1. 工程概况

某工程由多层及高层组成，建筑面积约13.8万m2，其中地下室建筑面积为2.6万m2、其中的3#楼至10#楼为五层框架结构，建筑面积各为1350.51 m2，建筑物高16.69M，储藏层高2.19M，标准层2.9M。基础采用400（75）预应力管桩，每幢76根桩，设计桩长26M，5#、6#、9#楼系老河道填筑基础。老河底高程为3.00M左右，地面高程为6.50M左右，专家论证设计要求地面高程以下1 M开始用塘渣回填，作为打桩机施工时的稳定层，施工方在施工时为节约塘渣费用，只填筑0.3～0.5M厚的塘渣层。其下层土回填时也未能按回填土施工要求控制回填。桩基施工完成后，经法定检测单位检测结论为，5#楼为Ⅲ类42根、Ⅱ类9根、Ⅰ类18根；6#楼为Ⅲ类16根、Ⅱ类9根、Ⅰ类44根；断桩部位位于地面以下2至4M范围；9#号楼因5#楼检测时还未施工，被监理通知暂停施工。但施工方在后来未报监理同意的情况下自行施工，经检测，结果类似上述两楼。

2. 断桩原因分析

2.1 回填土层密实度不够。施工回填土方时，是用挖掘机作为回填土的压实机械，回填土层厚度在1M左右，超出规范规定要求，最厚时达1.5M，层厚控制不严、不均匀；压实机械用挖机完成，压实中漏压、欠压面多造成压实的不均匀；回填土施工时却逢梅雨季；回填土采用附近基坑挖土进行回填，土壤含水率属饱和土，达不到回填土的质量要求；回填土总厚度超出设计厚度。

2.2 塘渣层填筑厚度不足是造成工程断桩的主要原因。设计回填土层中上部采用2M其它基础开挖后的旧塘渣和1M新填塘渣，其作用是为了使回填层能承受静压桩施工时的基面层土的稳定性。由于施工过程中施工单位为了节省施工费用，擅自将3M层厚的塘渣层减少到0.3M到0.7M厚。打桩过程中由于下部地基土承载力不足，在打桩机作业、移动过程中，因打桩机自重较大，桩机挤压上部塘渣时，在塘渣层以下一定范围的土体受压侧向位移，使下部土体产生挤压、位移，造成完成的桩体断裂。

2.3 土方开挖过程中造成断桩。

基础土方开挖，通常工程中采用机械挖土。机械操作人员的操作不当，在机械行走、土方开挖时不慎使铲斗碰及桩头过猛也会造成桩身断裂。如某工程中挖桩机操作人员因操作不当，铲斗水平方向碰桩，造成一根500的预应力管桩在桩顶以下4.9M处断裂。又如有另一住宅小区六层住宅楼采用500预应力管桩基础，桩长为38～40M，进入第8-2持力层，设计单桩承载力为800KN。地质上部为粉沙淤泥质土，为使打桩机械能够作业，面层填铺50CM厚的塘渣。因打桩机自重大，面层塘渣不能满足承载力要求，打桩过程中桩机倾斜较大，土方开挖后发现有二幢楼的基础分别有15根和47根桩桩顶发生位移，最大位移值为70CM。经检测这些桩均在桩顶以下4.2M～5M处发生断裂。

2.4 送桩原因造成断桩。

一般桩顶均低于施工地面，因地质条件不一，当打桩标高达到达设计深度，压力值末达到设计要求承载力时，采取继续送桩。送桩柱与打入桩之间是活动接触。送桩时桩机垂直度稍有偏差，造成桩顶受力不均匀，也会导致已打入的桩桩体断裂。

3. 桩承载力分析

根据桩基设计理论，桩基主要承受竖向荷载的作用，其水平作用力一般仅为竖向容许承载力的1/10～1/20，在设计时一般不作考虑，桩的抗弯性能只需满足管桩吊动和堆放要求。因此，在进行工程断桩处理时，只需考虑桩体轴向荷载的传递，适当考虑水平力的作用。

4. 断桩的工程处理

4.1 桩顶有位移断桩的处理。

用挖掘机械或葫芦将斜桩纠正。用黄砂、碎石进行充填，在短时间内将制作好的钢筋笼放入桩内，要求制作的钢筋笼长度低于断桩位置以下1M，并通长到桩顶与承台连接；然后用C30以上的混凝土进行灌浇。钢筋数量要求大于4*16（二级钢）以上，对于断裂面离桩底较近处的断桩，可在下部用1：1黄砂、碎石的混合料进行填充。

使用这种纠正方法，一般能达到纠正后的桩的轴心偏差小于2CM，效果较好，不会影响工程桩的质量。

4.2 桩顶无位移断桩的施工处理。

桩顶无位移的断桩主要产生的原因，是由电焊焊接质量不符要求；送桩超过一定长度造成末焊接口及桩体在打压过程中，由于桩体本身质量问题而产生的断桩等。其断点一般只有一处，也可能有二处以上。这类断桩的处理方法原则上与标准图集中的处理方法相类似，具体如下：

4.2.1 当断桩处距桩顶较近一般在1～2M时，可将上部

断桩移走（有地下水位时应当根据地下水位情况进行降水），然后用直径大于桩外径100MM的模板套从断口以下200MM处开始向上接长；大于1M小于2时也可用内径比桩外径大100MM的混凝土管，采用沉管的方法沉至断口以下200MM，管桩孔中用碎石充填，填至断口以下1.2M处，然后在上部按接桩图集要求配置钢筋笼，用比承台或基础梁提高一级，且不低于C30的混凝土灌实，伸入承台或基础梁中。

4.2.2 当断桩面距桩顶距离较远（大于1M或地下水位较高不能将断桩移去）时，按接桩标准图集要求，将接长部分延伸至断口处以下1M处开始将桩接至承台。底部亦可采用下部填充碎石的处理方式。

5. 断桩处理的经济分析比较

对于断桩，工程中一般的处理原则是进行补打桩。补打桩方法为条形基础和独桩承台基础的断桩，在轴线方向左右各加补打一只，设计中不考虑断桩再参与承载作用；对群桩承台基础除应补打相同数量的桩外，还应对承台作加固处理，按照目前当地500桩150元/M。一根40M500的预应力管桩，一般费用在6000元左右。按上述方法进行处理，一般费用为100～500元之间，最多只有补打费用的10%。而且减少打桩机械二次进出场等费用。

经过这样处理的断桩，经数个工程应用和对建筑物沉降、倾斜等观测，均未发现有明显超出规范的要求，质量满足现行规范要求。故，我们认为这样的处理方案技术上可靠，经济上合理、处理工期短。可推广到其它类似工程质量的处理中。

参考文献

[1] 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002.

[2] 浙江省工程建设标准 先张法预应力混凝土管桩基础技术规程 DB33/1016-2004.

[3] 浙江省建筑标准设计 建筑标准图集 先张法预应力混凝土管桩2002浙G22标准图集 浙江省标准设计站.

[4] 廉晓飞主编 钢筋混凝土及砖石结构（下） 中央广播电视大学出版社.