施工技术｜桩倾斜、断裂！原因是这样？

大家见过这么震撼的断桩场面吗？

1、立塔基桩桩头质量缺陷事故情况简介

立塔基坑土方开挖于2020年4月20日下午开始，2020年5月15日地下室土方开挖全部完成。期间，发现部分桩桩头存在质量缺陷，检测单位加强了检测措施。

立塔工程桩低应变检测结果：Ⅰ、Ⅱ类桩70根，Ⅲ类桩84根，大部分Ⅲ类桩质量缺陷部位集中在底板垫层标高下2-5米（大部分在15米钢护筒底部位置），其中一根桩质量缺陷部位在垫层下最深8.3米。分析桩基偏位情况（见图一）可知：Ⅲ类桩中偏位较大的有35根，主要分布在基坑东侧，呈流线型向一个方向偏斜，似土体流动带动工程桩偏移。

我项目部分析工程桩检测及偏位、地质情况，认为：偏位较大桩断裂应在土层软硬交接处，在土层软硬交接处以下好土质中的工程桩不会出问题。提出偏位较大的35根Ⅲ类桩处理初步方案：二次围护坑中坑高压旋喷桩重力式挡墙加固后，大开挖至桩头缺陷部位（下挖3-5米），检测合格后再接桩再检测。所有检测的Ⅲ类桩采用高压注浆处理。

2020年5月25日，建设单位组织各方专家对缺陷桩的处理方案进行论证，同意按以下三种工艺处理：开挖法接桩处理、高压注浆补强桩处理、钢护筒支护接桩处理。

现在正在进行开挖法接桩质量缺陷处理第一阶段（坑中坑二次支护的围护加固处理）的施工

发生质量缺陷事故原因分析

2.1、调查分析挖土情况，排除挖土原因

2020年5月8日，桩基检测单位对工程桩进行低应变检测，共检测19根，其中Ⅲ类桩18根。本次检测的桩均按4.30日确定的挖土方案执行，严格分层开挖，挖机挖土时不走动，采用长臂挖机直接掏土，人工配合小挖机修土，凿桩及时跟进，但检测结果仍基本为Ⅲ类桩。说明造成立塔工程桩桩头质量缺陷的主要原因不是挖土问题，可能在挖土前桩头已产生质量缺陷。

还原挖图情况见图片一、图片二：在2020年4月21日上午开挖时，开挖深度1.5m左右，挖机站在东南角支撑梁上开挖，支撑外侧桩已倾斜。据此可判断挖土前桩已断裂，基桩桩头质量缺陷与挖土无关。

图片一 4.21日东南角塔吊附近，39#桩堆配重区域桩开挖时已倾倒

原挖图情况见图片三：4月20日上午基坑土方开挖前，东南角支撑梁北侧区域已发现有桩倾斜，4月20日下午开挖时撑梁内桩挖机碰到时桩头已抖动，据此可判断挖土前桩已断裂，基桩桩头质量缺陷与挖土无关。

综上所诉，可排除挖土原因。

2.2排除了挖土原因，根据工程桩基的设计施工情况、地质、工程桩静载测试情况，质量缺陷情况调查分析，找到了造成本次桩头质量缺陷事故的二个直接原因，第一个原因：35根偏位大的Ⅲ类桩偏斜，主要由静载配重堆载引起，第二个原因：旋挖桩施工工艺及钢护筒调至15米而集中造成Ⅲ类桩质量缺陷，现分别深入分析如下：

2.2.1静载检测配重堆载区域，承受超大荷载，土体流动，工程桩在开挖前已挤断

2.2.1.1还原桩基静载情况如下

见图片四：2020年3月25日，桩基检测单位对 LT138#桩开始进行堆载检测作业。3.26日堆载完成，3.30日检测完成。3.31开始卸载，因场地狭小、工期紧张，检测单位将砼配重放在LT39#桩附近区域（具体位置见图二），项目部发现情况后立即制止，要求其装车运走，检测单位仍继续往下卸载配重堆放在LT39#桩附近区域。检测单位还要求业主协调此事，说项目部不予配合。当天上午11：36项目部管理人员在现场发现堆载静载桩砼配重区域土体下沉，边坡侧滑，土体流动，东南角支撑梁区域土体上拱1000mm，发现情况后项目部马上制止，检测单位仍将剩余配重放在另一侧。

见图片五：22020年3月31日LT39#桩静载检测开始，4.2日完成，4.3日开始卸载。因场地狭小、工期紧张，检测单位将砼配重再次放在LT39#桩堆载配重区域（具体位置见图二），此次堆载区域占地100㎡，堆载重量1200T,每平方米承重12T。在配重卸下吊往堆载场地时土体再次上拱，上拱幅度达到1200-1400mm。

见图片六：1200T配重放在此区域（具体位置见图二）超过48小时，超重的荷载对土体持续破坏。

2.2.1.2静载配重堆载对工程桩桩头产生质量缺陷的影响：

根据图一立塔工程桩偏位情况图、图二桩基静载测试配重堆放区域位置图分析可知，偏移位置较大的缺陷桩区域正好是土方开挖前做静载检测时堆放配重位置。同时根据图一立塔工程桩偏位情况图分析，偏移位置较大的缺陷桩呈流线型向一个方向（即图片一、图片二中土体拱起位置）偏斜，应是土体流动带动工程桩偏移。故得出结论：在配重块强大的外力作用下，配重块下面及周边的土体流动，从东南角拱出，带动工程桩桩偏移，造成工程桩偏斜，偏斜桩周边其他桩也受到了一定影响。

堆载法检测在宁波地区亦为常规方案，但本次静载配重堆载造成立塔工程桩产生偏斜，主要原因是立塔基坑东边位置地面以下15米土质太差（这也是立塔旋挖桩施工，根据试打桩的现场情况和地质情况，要求采用15米的超长钢护筒施工的原因），土体无法承受大的荷载，反过来看，西边区域经过被动土旋喷桩水泥加固处理，土质改善，同样做了静载实验，工程桩受影响不大；次要原因是工期紧，静载桩静载实验开始时，周边桩还在养护阶段，未到设计强度，容易开裂。

2.2.2 旋挖桩施工工艺及钢护筒调至15米而集中造成Ⅲ类桩质量缺陷

该工程桩原设计为钻孔灌注桩，因地质情况复杂，地层起伏变化非常大，桩基抗滑移、入岩要求高，因钻孔灌注桩入岩困难，设计钻孔灌注桩改为旋挖桩，又因地面已下15米为於泥质土，该土层内土质差旋挖桩施工易塌孔，采用了15米超长钢护筒旋挖桩施工工艺。

根据地质勘查报告可知原始地面下15m正好是本基坑土层的软硬交界面层，拔护筒时极有可能将地下淤泥质土层挤开，产生扩孔现象（见图三），有可能会被判断为缺陷，但对桩的整体质量没有影响。

拔钢护筒虽然是一个成熟的施工工艺，但本工程地质较差，淤泥土层厚，钢护筒直径大、又超长，护筒周边土体摩擦力大，在护筒起拔过程中如遇场地土质差，打拔机稍有倾斜，护筒周边土对护筒产生向下的阻力，护筒起拔时要加强振动，护筒底位置桩身混凝土可能产生离析等轻微缺陷（见图三），但对桩的整体质量没有影响，后续方案论证在对81#、68#、56# 三根桩进行高压注浆处理时打孔取芯，这三根桩混凝土芯样还可以，裂缝很难在检测结果显示部位找到，估计为细微裂缝。见图片七。

综合分析附表一桩基检测结果、附图二立塔工程桩偏位情况图。可知除受配重块严重影响的35根偏斜桩外，其他Ⅲ类桩缺陷部位大部分在垫层下2-5米，基本在15米钢护筒底部位置（因土层有起伏，护筒放置也有偏差），可认定其他Ⅲ类桩的质量缺陷是主要因由15米超长钢护筒旋挖桩施工工艺引起的，对桩的整体质量没有影响。

2.2.3本工程地质情况复杂难以判断，整个工程从开工到现在一直存在着预判不足的情况，本次静载配重堆载造成立塔工程桩桩头产生质量缺陷，主要原因也是各方参建主体对立塔基坑东边位置地面以下15米土质太差预判不足。

3、下步质量缺陷事故处理方案简介

3.1 2020年5月14日专家论证意见，本工程立塔缺陷桩的处理确定为3种工艺：

1）偏位较大Ⅲ类桩采用二次围护坑中坑高压旋喷桩重力式挡墙加固后大开挖至桩头缺陷部位，检测合格后再接桩再检测的工艺，即我项目部一再坚持的方案。该工艺看得见、摸得着，能确保万无一失，能达到Ⅰ类桩标准，完全达到设计要求。

2）、桩位偏差在规范允许范围内的缺陷桩，采用高压注浆补强的方式处理。

3）、靠近东侧围护桩区域附近的偏位较大的缺陷桩，采用钢护筒支护接桩处理，检测合格后再进行下道工序。

3.2 2020年5月15日-5月24日，根据5月14日的会议精神对现场的缺陷桩进行试桩缺陷处理，81#、68#、56# 三根桩进行高压注浆补强的方式进行处理，66#、85# 二根桩采用钢护筒支护的方式进行处理。2020年5月24日对现场预处理的5根桩进行现场复测，采用高压注浆补强的方式进行处理的3根桩复测结果分别为Ⅰ类桩、Ⅱ类桩、Ⅱ类桩；采用钢护筒支护的2根桩复测结果分布为缺陷部位以下为Ⅱ类桩和Ⅰ类桩。基本可认为本工程基桩桩头质量缺陷处理方案经现场试验论证可行。

3.3本工程基桩桩头发生质量缺陷事故后，各方参建主体极为重视，加强了小应变、声测管检测，细小缺陷也全部检测出来，要求进行高压注浆补强处理，偏安全、保守。

4、报告结论

综上所述，造成本工程立塔桩头缺陷的主要原因是立塔基坑位置土质差，桩基静载实验配重荷载作用于土体，使土体流动带动工程偏斜。次要原因是因地质复杂采用15米超长钢护筒施工，可能造成钢护筒底部位置桩身轻桩微缺陷，该质量缺陷对桩的整体质量没有影响。另外因地质条件复杂，各方参建主体对立塔基坑地质情况预判不足为间接原因。现本工程基桩桩头质量缺陷处理方案已经确定，并经现场试验论证可行，偏保守，能确保安全。各位工程专家做了一辈子的工地都不能遇到这样的案例，1米桩径的钻孔灌注桩，开挖前试桩检测报告为合格，而在深基坑土方开挖过程中出现群桩倾斜断桩，小应变检测出断裂处为桩下2-6米处，你们知道什么原因造成的吗，工程位于沿海地区，如遇到这种情况，项目经理应该采取何种措施，这是一个技术性很大的问题，再后续我会为大家揭晓我们项目如何处理.