顧成永 米拓

摘 要：通過某水泥攪拌樁復(fù)合地基質(zhì)量問題實例，闡明在施工過程中影響質(zhì)量的因素，以及處理措施。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁 復(fù)合地基 承載力特征值 多元復(fù)合地基 加固處理

1工程概況

1.1工程簡介

擬建工程位于邢臺市某縣城的北部。擬建四棟多層建筑，均為地上6+1層，磚混結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深-2.20m，±0.00相當于絕對高程34.586m。

1.2地質(zhì)條件

（1）地層

根據(jù)勘察報告，主要地層由上至下分層描述如下：

①耕土：黃褐色，主要由粉土構(gòu)成，稍濕，稍密狀態(tài)，含有大量植物根系。

②粉土：褐黃色，濕～很濕，稍密狀態(tài)，低壓縮性土。

③粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑狀態(tài)，中等壓縮性土，局部夾有粉土薄層。

④粉土：黃褐色，主為粉粒，濕～很濕，中密狀態(tài)。

⑤粉質(zhì)粘土：灰褐色，主為粘粒、粉粒，可塑狀態(tài)，局部夾有粉土薄層。

⑥粉土：褐黃色，主為粉粒，濕，中密狀態(tài)，低壓縮性土。

⑦粉質(zhì)粘土：灰褐色，濕，主為粘粒、粉粒，可塑狀態(tài)。

⑧粉土：褐黃色，主為粉粒，濕，中密～密實狀態(tài)。

⑨粉土：褐灰色，主為粉粒，濕，中密～密實狀態(tài)。

（2）地下水

本場地穩(wěn)定水位埋深為5.25～7.00m，穩(wěn)定水位標高約26.62m。地下水類型為上層滯水，主要補給來源為大氣降水和區(qū)域側(cè)向逕流，水位變幅約為2.0m。地下水對建筑材料具微腐蝕性。

（3）地基土主要設(shè)計參數(shù)

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

根據(jù)巖土工程勘察報告和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，本工程基底土質(zhì)為②層粉土。由于天然地基承載力特征值不能滿足設(shè)計承載力和變形要求，要求采用水泥攪拌樁復(fù)合地基，處理后的復(fù)合地基承載力特征值不小于160KPa，最終沉降量不大于100mm，局部傾斜滿足規(guī)范要求。

2水泥攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計參數(shù)

（1）樁徑：根據(jù)當?shù)貦C械選擇樁徑為500mm。

（2）樁長：有效樁長10.0m，保護樁長不小于0.5m。樁端持力層為（5）層粉質(zhì)粘土，樁端進入持力層不小于0.5m。

（3）單樁承載力：依據(jù)巖土勘察報告中的樁基參數(shù)進行計算，根據(jù)規(guī)范及當?shù)亟?jīng)驗，設(shè)計取值120KN。

（4）樁土材料及強度：水泥采用普通硅酸鹽水泥Po42.5；摻入量為18%；水灰比0.45～0.55；28天軸心抗壓強度平均值不小于2.5MPa。

（5）水泥土攪拌樁面積置換率：經(jīng)計算復(fù)合地基面積置換率：m==17.84%。實際布置樁時按間距1.0m正方形布置。實際面積置換率為19.36%，實際計算處理后的復(fù)合地基承載力特征值為172.2KPa。

（6）褥墊層設(shè)計：采用碎石屑料，最大粒徑不大于30mm，厚度為200mm，鋪設(shè)范圍超出基礎(chǔ)墊層不小于200mm。

3水泥攪拌樁施工和檢測情況

3.1施工機械和施工時間

使用LH805單軸攪拌樁機白天施工，夜間停工?；坶_挖預(yù)留樁保護樁長為500mm。施工過程中施工單位未反饋異常信息。

3.2質(zhì)量檢測情況

在四棟樓樁基施工全部完成后，采用靜載荷試驗方法對水泥攪拌樁質(zhì)量進行了檢測。其中三棟建筑物單樁和單樁復(fù)合地基檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求。在12#樓中檢測四根單樁，三根合格，位于西南部的565#樁試驗結(jié)果為80KN，未達到設(shè)計值；之后在565#樁的同區(qū)域和班次又選擇了二根樁進行單樁檢測，均未達到設(shè)計值（678#樁試驗結(jié)果為98KN，377#樁試驗結(jié)果為105KN）。采用該區(qū)段的563#樁進行單樁復(fù)合地基載荷試驗，試驗結(jié)果為125 KPa，也未達到設(shè)計值。

4質(zhì)量事故原因分析

當出現(xiàn)樁質(zhì)量檢測達不到設(shè)計要求時，在增加了檢測數(shù)量后，各樁仍未達到設(shè)計值。針對該情況，由甲方組織對整個設(shè)計和施工過程進行了檢查，對事故的原因進行了查找和分析。

單樁和單樁復(fù)合地基不合格的均體現(xiàn)在：總沉降量大，超出規(guī)范允許值，從對樁體的觀察來看，樁頭完整。因此從經(jīng)驗上來講，主要原因應(yīng)該是單樁承載力不足造成，但不排除其他原因，比如樁體中下部斷樁、樁間土強度低、樁體強度不滿足設(shè)計要求等原因。

經(jīng)對多方資料進行收集、核對和分析，以及對現(xiàn)場地基土及一根樁開挖驗證等方法，認為造成質(zhì)量事故的原因是多方面的，總結(jié)如下：

4.1施工管理

根據(jù)調(diào)查，施工單位和監(jiān)理單位均存在管理不到位情況，在施工過程中均存在管理人員不在現(xiàn)場的情況，其間施工的質(zhì)量不能得到有效監(jiān)控和保證。

4.2施工質(zhì)量

在施工時，在管理人員不在場情況下，存在樁復(fù)攪長度不足的問題，這樣，會造成下部樁體材料強度降低，影響樁體強度和單樁承載力強度值。經(jīng)對現(xiàn)場樁個別開挖驗證，發(fā)現(xiàn)了攪拌樁局部位置水泥含量很少的情況。這是發(fā)生質(zhì)量問題的原因之一。

4.3地層條件

根據(jù)勘察資料，基底土質(zhì)均為②層粉土，且土質(zhì)均勻。在樁檢測不合格問題出現(xiàn)后，經(jīng)對基槽土質(zhì)進行鑒別及對施工中情況、場地歷史進行重新調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)樁質(zhì)量問題區(qū)域，原為一池塘，深3～4米，后人工用素土松散堆積回填，回填時間約2年左右，未進行正規(guī)的碾壓處理。該區(qū)該層土強度低，松散，其強度及側(cè)阻力均不能達到報告中所提供數(shù)值強度，該問題在勘察報告中未提及，現(xiàn)場施工人員在施工時，雖然發(fā)現(xiàn)較其他地段軟弱，也未及時上報，而現(xiàn)場管理人員，均未發(fā)現(xiàn)該問題，這是造成本工程質(zhì)量問題的關(guān)鍵。

4.4檢測方法

由于受環(huán)保的嚴格管控，建設(shè)工程施工時間不能保證，建設(shè)單位為趕工期，要求檢測單位提前進場檢測。由于前3棟樓完成時間較長，試驗結(jié)果相對正常。12#樓最后施工，試驗時間距樁完成時間僅10天。在出現(xiàn)不合格樁后，補壓樁的完成時間也不足15天，均未達到規(guī)范要求的28天的時限，但可以看出，單樁強度隨著時間增長而呈現(xiàn)增長趨勢。

4.5 設(shè)計要求

由于該地區(qū)原為區(qū)域性泄洪區(qū)，且局部坑塘較多，雖然勘察報告中未提及坑塘等，但是設(shè)計圖紙中明確要求在開槽后且在樁施工前先進行初驗槽，以確定基底土質(zhì)情況，再行施工，并提出當遇有填土時應(yīng)挖除并采用素土分層夯填至設(shè)計標高，回填土強度不低于②層粉土強度，施工時壓實系數(shù)不小于0.97的要求。但是，本工程在開槽后，未進行驗槽，未及時發(fā)現(xiàn)局部回填土，同時在施工時也未加注意，從而造成如此結(jié)果。

5質(zhì)量問題的處理

針對本工程出現(xiàn)的質(zhì)量問題，本次經(jīng)濟合理、安全可靠的原則，提出如下處理意見。

勘察單位對回填土區(qū)補充勘察，提供回填土的分布范圍、深度及變化，以及回填土的強度及相關(guān)參數(shù)值，并提出針對性的處理意見。

根據(jù)補充勘察資料及現(xiàn)場的調(diào)查，提出如下方案：一是將回填土全部挖除，采用設(shè)計要求的換填方法；二是利用長短樁的方法加固回填土，以達到復(fù)合地基設(shè)計承載力要求。第一種方案需大面積開挖，且回填土厚度大，對原施工樁有一定的影響。第二種方案則相對簡單，僅在原樁的對角線中點加水泥攪拌樁，通過計算承載力確定樁長及提高的幅度即可，施工起來也相對方便。因此最終確定加樁形成長短樁多元復(fù)合地基的方法來達到設(shè)計要求。根據(jù)計算，在回填土區(qū)域現(xiàn)有樁的對角中心位置均增加一個樁，有效樁長6.0m，水泥攪拌樁采用原配比及施工工藝，設(shè)計計算采用原試驗樁的最小值。根據(jù)最終補樁試驗結(jié)果，復(fù)合地基承載力達到了設(shè)計要求，效果良好。

6結(jié)論與建議

通過本工程出現(xiàn)的問題，總結(jié)出經(jīng)驗和教訓。在進行水泥攪拌樁施工時，一定要加強現(xiàn)場的監(jiān)督管理，同時勘察單位應(yīng)認真做好勘察工作。在施工中應(yīng)按照相應(yīng)的管理程序，開槽后先初步驗槽，無誤后再進行樁施工；檢測單位也不能任由他方指揮，應(yīng)嚴格按照規(guī)范規(guī)定時間要求進行檢測，方可真實客觀反應(yīng)樁的質(zhì)量的真實情況。只有通過嚴格的施工管理方可切實保證工程質(zhì)量，使建筑質(zhì)量百年無憂。

參考文獻

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[2] 《水泥土樁復(fù)合地基技術(shù)規(guī)程》 （DB 13（J）T39-2016） 中國建材工業(yè)出版社 2016年 北京

[3] 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標準》 （GB50202-2018） 中國計劃出版社 2018年 北京

作者簡介：顧成永，男，47歲，高級工程師，工作方向巖土工程。