沿海地区某电厂预应力管桩截桩分析

王 猛 王爱娟 郭 惠

南京国联电力设计有限公司（210000）

1 工程概况

工程位于连云港沿海地区，为一主厂房，建筑层数为局部5层，建筑高度为32.4m，建筑面积4 265.675m2，结构形式为框排架结构，建筑高度32.1 m，最大跨度18m，共计4层，功能区域为汽机房、管道间、除氧间、煤仓间、皮带层等，层高及荷载分布不均匀，地基基础为桩基，2020年11月施工图设计完成，2021年1月开始桩基施工。主厂房桩基采用直径600mm的预应力混凝土管桩，桩长25 m，桩顶标高-2.5m，桩端持力层为第6层粉土加粉质黏土层，沉桩方式采用锤击打入。主厂房桩位布置图如图1所示。

图1 主厂房桩位布置图

2 管桩施工及基础开挖

2.1 管桩施工

本工程为二期扩建工程，根据一期工程经验和勘察报告，天然地面下表层土层分布为①-1层杂填、①层素填土、②层黏土、③-1层黏土、③-2层粉质黏土、④层粉土夹粉砂、④-1层粉砂夹粉土、④-2层粉质黏土夹粉土、⑤层粉质黏土、⑥层粉土夹粉质黏土、⑦-1层粉质黏土夹粉土、⑦层粉质黏土。如地勘所示桩端持力层第⑥层土以上存在④-1层粉砂夹粉土，桩基施工时会遇到沉桩困难的情况。在整个压桩过程中，主厂房共有24根桩施工至④层土时出现沉桩困难，桩基仍有10m的桩长未进入持力层，建设单位因工期及经济原因，要求施工单位进行截桩处理[1]。

2.2 基坑开挖及管桩检测

桩基施工完毕后，经甲方指定，作了3根桩的静载试验。静载检测结果满足设计要求，由于建设单位指挥失误，现场在未通知设计院的情况下，擅自进行主厂房基础的基坑开挖，并进行截桩处理，截桩长度平均约10m，随即进行了主厂房基础的施工。建设主体结构施工至0m时，建设单位在质监站的要求下，对桩基工程进行处理，并要求设计院对桩基安全性进行复核，并给出意见。

3 截桩分析及处理

本工程地处连云港沿海地区，地下土质非常不均匀。地质剖面如图2所示。

图2 工程地质剖面图

由典型地质剖面可以看出，桩基穿越持力层的过程中存在④-1粉砂夹层，这是桩基施工困难的根本原因。事故出现后，经建设单位要求，设计单位立刻派人到现场进行了现场踏勘和调研。很显然，这种情况是由于缺乏专业知识、对法律法规的淡漠无视、指挥失误造成的，是不应该出现的错误[2]。

设计院根据现场情况对截桩部分进行复核，与此同时要求建设单位提供桩基检测和补勘报告。根据建设单位提供的上述资料得知，134#桩基高应变检测的单桩承载力为2611kN，桩侧阻力跟桩端阻力近似相等，但检测结论不满足设计要求2800 kN。另据补勘报告显示，桩侧土体侧阻力比一期相比由316kPa下降至199.3kPa，下降幅度很大。前后报告中的桩侧阻力相差甚大，与高应变检测中的134#桩的桩侧阻力1223kN约等于桩尖端阻力1 388kN相矛盾，存在较大的安全隐患[3]。现场有24根截桩，其中134#截桩的高应变检测结果见表1。

表1 受检桩高应变法检测结果一览表

试时地面标高起算，缺陷深度自桩身安装传感器位置起算（传感器安装在桩顶下0.5m位置）。

最终由建设单位组织结构及岩土专业专家对此进行评估论证并给出处理方案。

4 事故出现的原因分析

本工程地处连云港沿海地区，由典型地质剖面可以看出，桩基穿越持力层的过程中存在④-1粉砂夹层，这是桩基施工困难的根本原因。其次，建设单位不专业的施工管理、监理单位施工监督的不到位、施工单位技术力量薄弱都是本次事故的主要原因[4]。

5 结语

桩基穿越持力层的过程中存在粉砂夹层，导致桩基施工困难，建设单位及施工单位直接进行现场截桩处理并继续施工，导致后期的截桩处理难度较大，对工期造成巨大的影响，工程的综合损失很大。

设计院根据现场情况对此截桩部分进行复核，与此同时要求建设单位提供桩基检测和补勘报告。建设单位出于工期、经济方面的考虑，仅对2根截桩作了单桩竖向抗压静载承载力检测，1根截桩高应变补充验证性检测。由于24根截桩地理位置相近，客观土壤条件类似，桩基型号相同，所以建设单位组织的结构及岩土专家论证会对截桩进行评估，结论为24根截桩处单桩承载力不小于2600kN。

连云港地区地下地质情况复杂，设计、施工时一定要格外重视，避免不必要的工程事故发生。