FD项目桩基工程事故分析及处理

FD项目桩基工程事故分析及处理

冯春

（身份证120223198807040177）

摘要：本文以FD项目桩基工程事故为切入点，在对该事故原因全面而深入分析的基础之上，提出了切实可行且有针对性的解决措施，为有效应对FD项目桩基工程事故具有较强的有效性，同时，也为其他类似事故提供了基本参考。

关键词:桩基；事故处理；补桩；软土固化

伴随着建筑技术与社会发展的需要，高层建筑近年来如雨后春笋般地在全国各地蓬勃发展并壮大起来。伴随着高层建筑施工的存在与发展，桩基工程作为高层建筑的重要基础结构，也逐渐呈现出来，并获得了一定的发展与进步。新的桩基基础形式、材料结构、施工工艺、施工机械等等都在不断的更新与进步，为桩基工程施工质量的提升，为桩基工程安全性能的保障提供了一定的技术与材料基础，也在很大程度之上保障了高层建筑的安全性能。但是，我们也不得不清晰地认识到，高层建筑的事故中，总是少不了桩基工程的因素。造成桩基工程安全性能下降的不利因素是多种多样的，这其中既包括设计不符合相关规范的情况，也包括施工环节存在的施工管理不到位、原材料质量不过关等因素。为切实有效地提升桩基工程的安全性能，应该在充分对工程事故进行全面分析的前提之下，在强化桩基工程相关理论知识的基础之上，总结出桩基工程事故的原因，进而开展有针对性的解决措施。

1.FD项目简介

1.1项目基本概况

FD项目属于钢筋混凝土建筑结构，该项目建筑总高度超过80米，包括地上22层建筑以及地下一层，总建筑面积超过了28万平米。FD项目的底层平面呈现半圆状，主楼地面投影形状为“V”字型。FD项目的桩基分为两种，分别为7.2×8.4米与8.4×8.4米，占地面积超过1500平方米。FD项目地下室主要为设备用房及蓄水池，主楼周围的裙房不设置地下室。该项目地下室柱子的设计轴力控制为800毫米，桩的有效长度为36.6米，桩身采用c30型号混凝土浇筑完成。主楼基坑的开挖深度为4.4m，相对标高-5.65m，承台处的开挖深度为5.9m，相对标高为-7.15m，拉梁梁处开挖的深度5.4m，相对标高为-6.7m，裙楼承台开挖的深度为1.45m，相对标高为-2.70m。

1.2事故情况概述

FD项目在具体的基坑开挖施工过程中，施工方没有按照最初制定的施工方案进行基坑开挖，而是直接一次性开挖至基坑桩基的承台底标高位置。在FD项目基坑开挖工程管理过程中，支护结构的稳定性较差，几乎是基坑开挖过程与支护结构失稳同步发生。支护结构的失稳现象具体表现为挡土墙顶部向基坑方向倾斜、挡土墙表面塌陷、钢筋混凝土锁口梁板位置发生裂缝、挡土墙整体出现滑移现象等等。与此同时，施工方借助相关的监测设备对桩基位移情况进行了监测，结果显示，基坑已经完成开挖的位置的桩基出现了大范围的不合理位移，且位移方向都是基坑内部方向，测量的95根基桩中有61根的位移值超过了规范中规定灌注桩施工的桩位允许偏差。

2.事故原因分析

2.1设计方面的原因

首先，由原设计单位给出的柱脚内力值与原设计文件中柱下的单独承台基桩布置综合分析可知，该项目的桩基存在着较为严重的设计问题，以至于桩基超载的问题十分常见。该问题的存在，直接导致桩基工程安全系数的大打折扣，对FD项目之后的安全隐患造成较大影响。

其次，实际设计结果与设计规范要求不相吻合。一方面，在本项目的设计文件之中，并未对基坑开挖的顺序进行明确规定，也为考虑开挖堆土对基坑桩基稳定性的影响。另一方面，FD项目施工场地地质条件为软土地基，但是，在实际的设计阶段，设计单位并未就该地质问题制定完善的防护措施。

2.2施工方面的原因

首先，FD项目在进行挡土墙既粉喷桩施工的过程之中，未能按照设计既施工规范要求，进行有效的副班复拌与复喷，以致于水泥的使用量明显不足，且挡土墙的深入深度不足以完全穿透周围的软土结构，造成安撑无法牢牢抓住周边墙体，进而降低了稳定强度，在收到外界环境的影响之后，发生墙体下沉的现象，增加了墙体坍塌的风险。

其次，在主井中，粉末桩的平均寿命只有10天，不符合设计要求，混凝土支撑墙的寿命不到28天。因此，这次事故的原因之一是挖掘地基所需的时间没有得到满足。

2.3桩基监测问题

首先，本工程是在支撑已经受力之后才开始的监测，所以只能测得从测量开始之后轴力的变化范围，测量开始之前支撑的轴力已经难以获得。所以，不能够判断实际的支撑轴力有没有超出控制范围。

其次，从监测报表中数据得知，事发的前两天，异常情况有以下几点：第一，各测量点总的沉降量和沉降速度远远大于正常范围；第二，桩基支护结构水平位移速率相对较大。根据地面的沉降以及支护结构水平位移这2项监测数据突然急剧变化的现象，现场没有针对监测的异常及时报警，也没有针对上述突发情况采取有效的预防以及应急措施。

3.事故处理

3.1补桩

补桩的原则与数量：桩基补桩工程是建立在充分实现焊接机械性能的基础上的，前提是建筑长期安全，使焊接基础能够在经济上可持续、方便、快速、环境上清洁。打桩主要满足了打桩垂直负载的要求。可以减少轴的不均匀脱位，选择的直径与最初设计的桩相同，根据上述添加桩的原则，用钢筋钻进钻孔，可以确定附加值。按照上述补桩原则经补桩计算，可知实补42根桩径为800mm的钻孔灌注桩、嵌岩1米。同时，另补锚杆静压桩21根，其桩径377mm，桩长21米。

补桩桩位确定：在确定补桩的桩位时，在考虑各补桩之间、补桩与原工程桩之间的间距要求之后，按照下述原则确定：第一，低应变动力检测中，桩身完整性被判为Ⅲ类桩的附近增补替桩；第二，经桩基承载力计算不足处应补桩；第三，经桩基沉降计算其沉降量过大处应补桩；第四，设计需加强的部位，尤其是周边区域应补桩。

补桩施工工艺的确定：新的桩基用于钻探泥壁，考虑到地质特征和原始工程桩的问题，使用反向循环来避免坍塌。为了消除泥浆和泥浆沉积物对桩基的影响，特别是通过两次灌注后，第一道桩侧注浆距桩顶18m，第二道桩侧注浆距桩顶36.6m。

3.2改原柱下单独承台为整板刚性承台

由于基桩在事故后造成竖直向的和水平向的变位不协调作为基础本身来说已无法克服，而需上部结构来抵御，从而使上部结构因此而引起的附加内力将是危险的，是高层建筑基础设计时所必须禁止的。因此单独承台整板刚性化是非常必要的。为了满足上述要求，要求整板承台相对刚性，设计中取筏板砼强度等级为c30厚度为2.5m，同时在柱网下筏板内设置了纵横交错的暗梁系，暗梁的高度与筏板厚度一致。

3.3地基土固化处理

该工程最终确定用高压注浆法对地基土进行加固处理。高压注浆是用一定压力将水泥浆液或化学浆液通过注浆管压入土体，使之渗透到土粒间，浆液发生水化反应，或与土粒发生化学反应，形成凝胶，并逐渐对土体产生固体作用，从而达到软土固化处理的目。本工程采用的是水泥水玻璃注浆。

4.结论

本文通过对FD项目桩基工程事故过程分析的基础之上，从设计、施工既监测三方面对引起该事故的具体原因进行深入而具体的分析与研究，并在此基础之上，制定了完善的事故处置措施，为有效解决FD项目基坑桩基工程事故提供了有效的措施指引，也为同类事故的有效预防提供了有效参考。

参考文献

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[2]宗文华.基坑施工技术分析与研究[J] .房地产导刊，2021，3(1):44-47.

[3]柳宗仁.建筑桩基工程事故分析[J].中国房地产业，2019，4(5):34-36.

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