高层商住楼工程桩基事故分析与处理工学论文

　　在较弱地基上进行单桩承载力较大的静压预制管桩施工，桩位偏移和断桩事故时有发生，严重影响工程质量、工程造价和工程进度。虽然这些建筑物及基础各异，但是这些工程的地质条件均为含水量较高软弱地基，均采用高强度预应力管桩，引发事故的主客观因素有相同或类似之处。因此分析此类桩基工程事故的原因，吸取经验教训，避免此类事故再次发生，有其实际意义。

　　某高层商住楼，长56m，

　　宽16.6m。建筑高度84m。建筑面积26029㎡，地上28层，地下局部地下室，钢筋砼框架—剪力墙结构，基础埋深5.9m，采用Φ500(壁厚125mm)或Φ400(壁厚95mm)绘高强度预应力管桩基础。设计单桩竖向承载力极限值Φ500(400)≥3700(2900)KN，单桩竖向承载力特征值Ra≥1850(1450)KN，设计有效桩长36m，实际施工38m，桩总数173根。当压桩完成，基槽开挖后，发现大部分管桩向东南侧方向发生不同程度的断裂倾斜。

　　场区抗震设防烈度6度，基本地震加速度0.05g，抗震设防类别丙类，设计地震分组第一组，场地土类型为中软场地土，Ⅱ类建筑场地。

　　场区地貌单元属长江冲洪积和

　　湖相淤积交互沉积形成的长江一级阶地。场地原为菜地和鱼塘，施工期场地地面略有起伏。绝对标高在23.00—24.26m之间，场区整平标高24.00m，场地±0.000设计标高为24.64m，比路面标高高0.3m。

　　根据勘察报告，拟建场地地层在勘探深度范围内自上而下主要由杂填土，第四系全新统冲洪积和湖相淤积形成的粘性土与砂土，47.2m以下为新生界上第三系中新统泥质砂岩。各岩土层主要物理力学性质指标详见表1：各土层中杂填土及粘性土承载力低，压缩性较高;第⑧层粉砂中等密实，层位稳定，是较为理想的桩基持力层。

　　桩基施工从2010年9月底开始，到2010年10月底完工，全部管桩30天施工完毕。采用680型静压桩机施工，配重加机身自重4800KN。拟建建筑物东偏北有一鱼塘。

　　1.工程概况

　　2.工程地质条件3.桩基施工与检测表1各土层物理力学性质指标表2桩基静载试验成果4.桩机事故原因及处理5.经验与教训4.1基坑开挖工程桩施工完毕后开始基坑开挖工作，建设单位和施工单位从节约资金考虑没作基坑设计与支护，按1：2的坡率放坡开挖。施工采用大型挖机进行土方开挖，为便于场区外围空地回填和塔吊安装，开挖顺序由东南角开始逐步向北西面开挖，开挖土方直接堆在地表。一次性土方堆高6m—7m左右，再用推土机和挖土机二次转运。当开挖至场区北侧时发现大部桩基向东南方向明显倾斜。基槽开挖完后，经检测单位进行底应变检测，共有113根桩为Ⅲ、Ⅳ类桩，占总桩数比例65%，现场测量桩顶偏移120—950mm，为验证小应变准确性，现场抽样开挖至可疑部位，均发现管壁有水平裂缝。

　　4.2事故原因

　　根据现场调查与分析，造成该工程桩基倾斜，断裂主要有以下几方面原因：

　　4.2.1地层条件原因依据勘察报告，场区上部土层大多为高压缩软弱地层。

　　地基承载力较低，在地表硬化程度达不到规范规定承载力前题下，不应采用大功率桩机设备施工《湖北省预应力混凝土管桩技术规程》(DB42/489—2008)第8.11条第3款规定，表层土承载力特征值不宜小于120KPa，开挖时更不应在地表堆6—7m高的土方。

　　4.2.2桩机施工原因

　　桩机施工单位是首次施工这种复杂地质条件下的`桩基工程，当桩机单位面积压力超过场地土的容许承载力，桩机移动出现下陷的情况下，没有采取必要的应对措施，明显缺乏相关施工经验。

　　4.2.3基坑开挖施工原因

　　(1)基坑底落在③层淤泥质粘土层上，当基坑一侧开挖卸载一侧堆载时，在该土层中间易形成滑移面，对桩产生侧向水平推力。况且基坑开挖时又不是分层逐步开挖，而是一步开挖到基底标高，土层应力释放过快。

　　(2)由于施工单位对预应管桩的特点及土质性质不了解，基坑开挖过程中挖机和推土机频繁地在开挖管桩一侧来回运行碾压，对桩施加了很大的侧向推力，进一步促使了桩的倾斜和断裂，是此次桩基工程事故的重要原因。