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岩土研究院

沉管灌注桩事故原因分析

304 2022-07-12 09:32:54

东港市地处黄海与鸭绿江交汇处,地层为滨海沉积层,地表下有20m 左右的软弱土层,一般为淤泥质粉质粘土,呈软塑-流塑状态,孔隙比e>1.0,地表以下约20m 处才出现粉砂-粗砂层,33m 以下才进人岩层。东港自撤县建市以来,建筑业有所发展,建筑高度由过去的3~5层发展到开始修建10层左右的高层建筑,地基处理亦开始采用桩基。


东港市的打桩条件非常好,只要将桩打至地下 24m 左右达到砂层,即可获得很高的承载能力,这正是其它沿海软土城市所没有的得天独厚条件。加上当地环保部门对打桩时的噪音扰民问题没有限制,于是打人式沉管灌注桩应运而生,在当地的建设主管部门极力推荐下成了当地人工地基的首选施工方法。不料,自1995年以来,这种以二段接管施工工艺为代表的沉管灌注桩却接连发牛重大丁程质量里故 其中比较典的有中 图银行东滋市分行综合楼和中国工商银行东港市营业大楼(以下分别简称为中行大楼和工行大楼),前者局部高 10层,框剪结构,为东港最高建筑,后者主楼高 11层,是框剪结构,与前者相距不足 200m,事故发生后,笔者到现场进行了调查研究,现具体分析这二个工程的事故原因。


一、中行大楼的桩基事故分析

中行大楼主体框架完工后(约占总荷载50%~60%),柱下桩基即开始下沉,经实测观察,从1月12日至3月20日共69天实测下沉量达20.5mm,平均每天下沉0.29mm,各个柱的下沉量和下沉速度都接近一样,整个高层部分,呈匀速均匀下沉状态。这实际上是在进行实际荷载试桩呈现出桩端刺入破坏的特征,目所有的桩都同时进入破坏状态,到 6 月28日高层部分整体下沉239.5mm,由于各个桩下沉值都差不多,故主体框架本身仍保持完整状态未发现裂缝现象,而主体框架与裙房之间的连系梁,由于裙房下沉的少,两者的沉降差远远超过允许沉降差 2‰的要求,则普遍产生较大裂缝,有的梁的剪切裂缝接近贯通。


中行大楼的地质情况如图1所示,地表以下 19.60m 以上为软塑-流塑状态的淤泥质粉质粘土,该层土除表层稍硬外,愈往下愈软,在地表下10m 至19m 之间是最软弱的流塑层。

沉管灌注桩的桩径为 377mm,端部支承于粉细砂层上,设计单桩承载力标准值为490kN,其中端阻为180kN,摩阻力为310kN。


中行大楼施工时采取二段接管工艺,下段桩管长15m,上段桩管长 9m,施工步骤如图2示,具体过程依次为∶


(1)将下段桩管(L=15m)打入;

(2)将上段桩管(L=9m)连接并打入,上段露出地面lm;

(3)在下段桩内浇灌混凝土浆;浆面距下段管顶(连接处)lm;

(4)提升桩管并卸去上段桩管,这时下段桩管露出地面0.4~0.5m,沉人地表以下14.5


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