沿海地區(qū)某電廠預(yù)應(yīng)力管樁截樁分析

王 猛 王愛娟 郭 惠

南京國聯(lián)電力設(shè)計(jì)有限公司（210000）

1 工程概況

工程位于連云港沿海地區(qū)，為一主廠房，建筑層數(shù)為局部5層，建筑高度為32.4m，建筑面積4 265.675m2，結(jié)構(gòu)形式為框排架結(jié)構(gòu)，建筑高度32.1 m，最大跨度18m，共計(jì)4層，功能區(qū)域?yàn)槠麢C(jī)房、管道間、除氧間、煤倉間、皮帶層等，層高及荷載分布不均勻，地基基礎(chǔ)為樁基，2020年11月施工圖設(shè)計(jì)完成，2021年1月開始樁基施工。主廠房樁基采用直徑600mm的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁長(zhǎng)25 m，樁頂標(biāo)高-2.5m，樁端持力層為第6層粉土加粉質(zhì)黏土層，沉樁方式采用錘擊打入。主廠房樁位布置圖如圖1所示。

圖1 主廠房樁位布置圖

2 管樁施工及基礎(chǔ)開挖

2.1 管樁施工

本工程為二期擴(kuò)建工程，根據(jù)一期工程經(jīng)驗(yàn)和勘察報(bào)告，天然地面下表層土層分布為①-1層雜填、①層素填土、②層黏土、③-1層黏土、③-2層粉質(zhì)黏土、④層粉土夾粉砂、④-1層粉砂夾粉土、④-2層粉質(zhì)黏土夾粉土、⑤層粉質(zhì)黏土、⑥層粉土夾粉質(zhì)黏土、⑦-1層粉質(zhì)黏土夾粉土、⑦層粉質(zhì)黏土。如地勘所示樁端持力層第⑥層土以上存在④-1層粉砂夾粉土，樁基施工時(shí)會(huì)遇到沉樁困難的情況。在整個(gè)壓樁過程中，主廠房共有24根樁施工至④層土?xí)r出現(xiàn)沉樁困難，樁基仍有10m的樁長(zhǎng)未進(jìn)入持力層，建設(shè)單位因工期及經(jīng)濟(jì)原因，要求施工單位進(jìn)行截樁處理[1]。

2.2 基坑開挖及管樁檢測(cè)

樁基施工完畢后，經(jīng)甲方指定，作了3根樁的靜載試驗(yàn)。靜載檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，由于建設(shè)單位指揮失誤，現(xiàn)場(chǎng)在未通知設(shè)計(jì)院的情況下，擅自進(jìn)行主廠房基礎(chǔ)的基坑開挖，并進(jìn)行截樁處理，截樁長(zhǎng)度平均約10m，隨即進(jìn)行了主廠房基礎(chǔ)的施工。建設(shè)主體結(jié)構(gòu)施工至0m時(shí)，建設(shè)單位在質(zhì)監(jiān)站的要求下，對(duì)樁基工程進(jìn)行處理，并要求設(shè)計(jì)院對(duì)樁基安全性進(jìn)行復(fù)核，并給出意見。

3 截樁分析及處理

本工程地處連云港沿海地區(qū)，地下土質(zhì)非常不均勻。地質(zhì)剖面如圖2所示。

圖2 工程地質(zhì)剖面圖

由典型地質(zhì)剖面可以看出，樁基穿越持力層的過程中存在④-1粉砂夾層，這是樁基施工困難的根本原因。事故出現(xiàn)后，經(jīng)建設(shè)單位要求，設(shè)計(jì)單位立刻派人到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)研。很顯然，這種情況是由于缺乏專業(yè)知識(shí)、對(duì)法律法規(guī)的淡漠無視、指揮失誤造成的，是不應(yīng)該出現(xiàn)的錯(cuò)誤[2]。

設(shè)計(jì)院根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)截樁部分進(jìn)行復(fù)核，與此同時(shí)要求建設(shè)單位提供樁基檢測(cè)和補(bǔ)勘報(bào)告。根據(jù)建設(shè)單位提供的上述資料得知，134#樁基高應(yīng)變檢測(cè)的單樁承載力為2611kN，樁側(cè)阻力跟樁端阻力近似相等，但檢測(cè)結(jié)論不滿足設(shè)計(jì)要求2800 kN。另據(jù)補(bǔ)勘報(bào)告顯示，樁側(cè)土體側(cè)阻力比一期相比由316kPa下降至199.3kPa，下降幅度很大。前后報(bào)告中的樁側(cè)阻力相差甚大，與高應(yīng)變檢測(cè)中的134#樁的樁側(cè)阻力1223kN約等于樁尖端阻力1 388kN相矛盾，存在較大的安全隱患[3]?，F(xiàn)場(chǎng)有24根截樁，其中134#截樁的高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 受檢樁高應(yīng)變法檢測(cè)結(jié)果一覽表

試時(shí)地面標(biāo)高起算，缺陷深度自樁身安裝傳感器位置起算（傳感器安裝在樁頂下0.5m位置）。

最終由建設(shè)單位組織結(jié)構(gòu)及巖土專業(yè)專家對(duì)此進(jìn)行評(píng)估論證并給出處理方案。

4 事故出現(xiàn)的原因分析

本工程地處連云港沿海地區(qū)，由典型地質(zhì)剖面可以看出，樁基穿越持力層的過程中存在④-1粉砂夾層，這是樁基施工困難的根本原因。其次，建設(shè)單位不專業(yè)的施工管理、監(jiān)理單位施工監(jiān)督的不到位、施工單位技術(shù)力量薄弱都是本次事故的主要原因[4]。

5 結(jié)語

樁基穿越持力層的過程中存在粉砂夾層，導(dǎo)致樁基施工困難，建設(shè)單位及施工單位直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)截樁處理并繼續(xù)施工，導(dǎo)致后期的截樁處理難度較大，對(duì)工期造成巨大的影響，工程的綜合損失很大。

設(shè)計(jì)院根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)此截樁部分進(jìn)行復(fù)核，與此同時(shí)要求建設(shè)單位提供樁基檢測(cè)和補(bǔ)勘報(bào)告。建設(shè)單位出于工期、經(jīng)濟(jì)方面的考慮，僅對(duì)2根截樁作了單樁豎向抗壓靜載承載力檢測(cè)，1根截樁高應(yīng)變補(bǔ)充驗(yàn)證性檢測(cè)。由于24根截樁地理位置相近，客觀土壤條件類似，樁基型號(hào)相同，所以建設(shè)單位組織的結(jié)構(gòu)及巖土專家論證會(huì)對(duì)截樁進(jìn)行評(píng)估，結(jié)論為24根截樁處單樁承載力不小于2600kN。

連云港地區(qū)地下地質(zhì)情況復(fù)雜，設(shè)計(jì)、施工時(shí)一定要格外重視，避免不必要的工程事故發(fā)生。