桩基础常见质量事故及分析

桩基础常见质量事故及分析

1沈志明2吴慧明

1 慈溪市建筑安装工程质量监督站

2 浙江开天工程技术有限公司

摘要：基桩工程是建筑工程中最重要的隐蔽工程，但桩基工程质量受多项因素的影响，如工程勘察、基桩设计、环境变化、施工质量等，尤其施工质量最难控制，对桩基工程质量影响最大，所以熟悉桩基础施工中常见质量事故以及事故发生原因，并了解常见质量事故的处理方法，才能有效控制桩基工程质量，保证整体工程的安全。

一、桩基础事故定义及桩基础事故原因

桩基础事故是指由于勘察、设计、施工和检测工作中存在的问题，或者桩基工程完成后其他环境变异原因，造成桩基础受损或破坏现象。

由桩基础事故定义可看出桩基础事故主要原因有：

1.工程勘察质量问题

工程勘察报告提供的地质剖面图、钻孔柱状图、土的物理力学性质指标以及桩基建议设计参数不准确，尤其是土层划分错误、持力层选取错误、侧阻端阻取值不当，均会给设计带来误导，产生严重后果。

2.桩基础设计质量问题

主要有桩基础选型不当、设计参数选取不当等问题。不熟悉工程勘察资料、不了解施工工艺，主观臆断选择桩型，会导致桩基础施工困难，并产生不可避免的质量问题；参数指标选取错误，结果造成成桩质量达不到设计要求或造成很大的浪费。

3.桩基础施工质量问题

施工质量问题一般是桩基础质量问题的直接原因和主要原因。桩基础施工质量事故原因很多，人员素质、材料质量、施工方法、施工工序、施工质量控制手段、施工质量检验方法等各方面出现疏忽，都有可能导致施工质量事故。

4.基桩检测存在问题

基桩检测理论不完善、检测人员素质差、检测方法选用不合适、检测工作不规范等，均有可能对基桩完整性普查、基桩承载力确定，给出错误结论与评价。

5.环境条件的影响

例如，软土地区，一旦在桩基础施工完成后发生基坑开挖、地面大面积堆载、重型机械行进、相邻工程挤土桩施工等环境条件变化，均有可能造成基桩严重的桩身质量问题，而且常常造成的是大范围的基桩质量事故。

二、几种主要桩型常见施工质量事故分析

1.打入式预制桩

①桩身本身质量问题。主要原因有预制桩生产过程中材料、胎膜、生产工艺、养护龄期等控制不严导致桩身强度不够，桩身几何尺寸偏差大等质量问题，装卸、运输、堆放不当造成桩身裂缝等缺陷，在施工前又未能及时发现。桩身本身质量有缺陷的桩经锤击打入后，将严重影响基桩承载力，造成的事故是很难处理的。

②接桩质量问题。主要原因有接桩材料、接桩方法等原因，如上下节平面偏差、焊接不牢、焊接后停歇时间过短、螺栓未拧紧、胶泥质量差等。可采用对接桩部位进行补强的方法处理。③桩身垂直度问题。原因很多，如施工中垂直度控制、布桩密度、打桩路线、持力层面坡度、地面超载、基坑开挖、相邻工程挤土桩施工等，造成基桩倾斜，严重影响桩身质量及基桩承载力。处理方法将根据事故原因采用纠偏补强、补桩等方法。

④“拒打”造成的质量问题。打入式预制桩施打过程中常出现送桩困难或无法送桩现象，桩长达不到设计要求。主要原因有勘察资料失实，设计参数、桩型、持力层选用不当，施工中采用的锤重锤垫不当，停歇时间长，或出现复杂地质现象（如夹砂土层等硬土层、地下孤石等），过多的重锤打击，易导致桩头碎裂，桩身损伤。

⑤“上浮吊脚”造成的承载力不足问题。在深厚软土地区，已打入的桩在施工其相邻基桩时，往往会发生整桩“上浮”、桩端离开持力层的现象。这种现象对基桩承载力影响很大，但如果采取措施将“上浮吊脚”桩压回原位，一般说其承载力能满足设计要求。

⑥锤打出现的桩身质量问题。当重锤打击桩头时，由桩头向桩身射入的压力波，当桩长较长、桩尖为软土层时，桩尖将反射回拉力波，此时的拉力波往往会集中在桩的中部0.3~0.7倍桩长的位置；当桩尖为硬土层时，桩尖将反射回压力波，压力波到达桩顶后又产生拉力波，该拉力波一般集中在桩头部分。如果拉力波产生的拉应力超过预制桩桩身混凝土抗拉强度，混凝土将会出现裂缝，形成断裂面。应选用合适的桩型，采用合适的重锤与锤垫，避免锤打中出现桩身质量问题。

2.钻（冲）孔灌注桩

钻孔灌注桩施工包括泥浆护壁、水下成孔、水下下笼、清孔、水下灌注等工序，每道工序多或轻或重会出现一些缺陷。

①钻孔倾斜。在钻进过程中，遇孤石等地下障碍物使得钻杠偏斜，桩倾斜程度不同，对基桩承载力的影响不同，由于该类事故无法通过基桩质量检测手段测定，所以施工中的垂直度检验显得尤其重要，特别是大直径钻孔灌注桩。

②坍孔。易造成断桩、沉渣、孔径突变等缺陷。主要原因有：

1）由于护壁不力。如泥浆质量差，易沉淀，比重小，护筒内无足够压力水头，护筒埋深不够，导致筒底漏土等。

2）钻进速度过快。

3）操作碰撞。如下落提升钻具、放置钢筋笼时碰撞，由于无导向装置的正循环钻机，钻杆细，刚度小，摇晃大而造成钻头导向圈碰撞孔壁。

4）土质原因。如粉砂土等粗颗粒土层以及松散地层中成孔时，常易发生坍孔事故。

5）有较强的承压水，并且水头较高，易造成孔底翻砂和孔壁坍塌。

③充盈系数过大。一般设计要求混凝土浇灌充盈系数在1.05~1.25之间，但由于成孔的工艺，地质条件等原因，造成充盈系数超过1.3，甚至于达到1.6或更大，这都属于施工不正常现象，它既造成材料的浪费，也造成左右桩刚度不一致的弊病。

④桩身缩径、夹泥、断桩、离析，均为不同程度的桩身质量问题，对基桩承载力有很大影响，一般说发生原因有：

1）断桩。混凝土浇注过程中，导管不慎拔出混凝土面，或由于堵管、停电等原因而采取的拔管措施，或软土层中流土，砂土层中流砂挤入钢筋笼内，或是导管大量进水。混凝土灌注中出现的这些事故，会使混凝土灌注面与护壁泥浆混合，形成断裂面。此外，采用机械挖土时，机械设备对桩头的碰撞易使桩浅部断裂。钻孔灌注桩在使用商品混凝土时，在混凝土浇注过程中，由于坍孔较大，实际灌注的混凝土量大大超过预估的混凝土量，在再灌时的混凝土超过原混凝土的初凝时间，产生桩身浅部局部裂缝。

2）夹泥。混凝土灌注过程中，出现坍孔和内挤，坍落和挤入的土体混入混凝土中，这是一种严重桩身缺陷。

3）离析。混凝土和易性差、混凝土初灌量过小、导管进水、导管埋深不足、在混凝土初凝前地下水位变化等，造成桩身局部断面混凝土胶结不良，离析。

4）缩径。钢筋笼设计太密，如果混凝土级配和流动性差时，造成桩身某些断面尺寸达不到设计要求，或地下承压水对桩周混凝土侵蚀。