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桩基工程常见质量问题分析

2024-01-01詹煜坤安徽省建设工程质量安全监督总站安徽合肥230092

安徽建筑 2023年10期
关键词:试桩桩基工程质量

詹煜坤 (安徽省建设工程质量安全监督总站,安徽 合肥 230092)

1 工程概况

工程一主楼采用钻孔灌注桩,设计桩径1000mm,桩长8~23m,持力层为中风化砂岩、含砾砂岩,成孔方式采用旋挖法。设计单桩竖向抗压极限承载力14440kN,实际只有9025kN。经取芯验证,发现桩端沉渣过厚,达到42cm。

工程二采用混凝土预应力管桩,设计桩型PHC-AB500(125),桩长约12m,自上而下土层依次为填土、淤泥质粉质粘土(厚约9m)、残积土(厚2~3m)、强风化岩。基坑进行无支护开挖,开挖过程中,土方堆放于南侧边坡外,基坑开挖3m 深并暂停一夜后,坑底开挖面淤泥土不断隆起,桩身严重倾斜并有隆起现象,导致两栋楼桩基作废,重新设计并施工钻孔灌注桩。

工程三设计采用混凝土预应力管桩,设计总桩长约7 万m,单桩桩长50m(施工配桩4节);设计地库抗拔桩长约6万m,单桩桩长30m(施工配桩2~3节)。桩基施工单位在施工过程中,私自减少施工桩长,少打桩长约3 万m,造成严重质量问题,直接经济损失5000万元。

2 常见桩基工程质量问题及原因分析

2.1 桩基工程常见质量问题

结合工程案例,通过多年来对工程项目的研究,目前桩基工程质量问题集中表现为桩端沉渣过厚、桩身混凝土夹渣缩颈、断桩、桩身倾斜、预制桩上浮以及在施工过程中偷工减料。

2.2 直接原因

2.2.1 施工工艺不当

在泥浆护壁成孔灌注桩二清时,导管距孔底过高、清孔不彻底,甚至二清工序缺失。由于灌注混凝土时初灌量不足等,均可造成孔底沉渣难以清除干净。在灌注大直径混凝土灌注桩时,灌注导管直径或灌注混凝土流量与桩径不匹配,从导管中灌入的混凝土顶替力不足而导致孔壁泥块或浮浆混入桩身混凝土中。

2.2.2 地质情况了解不清

对于地下水丰富的工程场地,灌注桩采用干法灌注前,未采取有效措施降低场地地下水水位,在混凝土灌注过程中或已灌入孔内的混凝土尚未凝固时,孔底积水或地下水冲刷使桩身水泥浆及细骨料上浮、流失,导致桩身严重离析。

2.2.3 对周边环境影响考虑不周

基坑无支护、支护措施不合理、开挖不合理,较大的桩侧水平压力易引发桩体失稳、桩身局部折断现象;场地附近大型载重车辆形成附加动荷载或堆载形成的附加静荷载,引发桩基整体失稳或接桩处开裂。

2.2.4 桩基施工顺序不合理

在现场施工阶段未按规定顺序进行沉桩,加剧了预制桩的挤土效应,施工结束后,为节省工期及成本,不按设计要求进行复压处理,导致桩身上浮。

2.2.5 相关主体管理人员不作为

项目管理人员质量意识淡薄,存在侥幸心理;工程项目管理混乱,各方责任主体未履职尽责,在质量控制过程中缺少有效管控措施。

3 影响桩基质量的行为及现象剖析

3.1 市场行为方面

3.1.1 低价竞争

目前桩基工程中的勘察、设计、施工及检测等招标活动多采用最低价中标方式,大量存在中标价格远低于市场正常价格的现象,部分项目甚至不能保证工程直接成本支出。如工程勘察方面,正常的直接成本计算为现场劳务成本+差旅成本+人工成本+试验成本+管理费+仪器设备折旧+其他成本≈150 元/m(岩石地区为260元/m),而部分勘察的报价仅为30~50 元/m。极低的合同价导致勘察成果的真实性、准确性无法得到有效保证。此处仅列举了勘察市场中的价格乱象,在设计、施工细分市场中也同样存在低价现象。正因长期存在这种恶性低价竞争,导致重质量、守诚信、有价值的企业无法生存和发展,严重扰乱了桩基市场正常秩序。

3.1.2 各参建单位履责不到位

在建设工程各参建单位的行为规范性及责任落实方面,制定了详尽的法律法规和标准规范,但在实施过程中,仍有部分单位落实不到位。例如,某建筑工程采用旋挖钻孔灌注桩,要求采用设计桩长与桩端入持力层深度双控的方式确定桩长,而施工单位在实际施工时仅以设计桩长为控制标准,而不考虑场地地层起伏等影响因素,导致桩端并未进入设计要求的持力层,造成单桩承载力严重不足的问题。

3.1.3 桩基施工单位挂靠

挂靠是一种违法行为,挂靠双方签订的挂靠协议无论是用何种形式表现出来的,都是无效合同。但这种违法行为直接造成挂靠的桩基施工队伍主观上认为逃避了法律规定的工程质量主体责任,实施违法违规行为有恃无恐。挂靠也造成施工队伍技术人员和现场管理人员素质得不到保证。

3.2 流程衔接及管理方面

3.2.1 未按规定进行图纸审查

由于各种原因,未批先建的情况屡见不鲜,尤其是桩基施工图纸未经过审图流程就进场施工,导致桩基工程存在先天性质量隐患。

3.2.2 工程桩施工前未进行有效试桩或工艺性试验

试桩及工艺性试验是对桩基设计方案、勘察地层及施工工艺是否匹配的检验,可避免因设计或施工地区经验不足、勘察资料不准、设计桩型或参数错误、施工工艺与地层不匹配等问题造成的工程桩大面积作废或返工处理。但在实际执行过程中,部分建设单位为赶工期,仍要求同步进行试桩与工程桩施工,甚至不进行试桩,明显违反了相关强制条款的规定,使得试桩失去了控制质量风险的意义,为工程桩埋下质量隐患。

3.2.3 试桩数量及位置选取缺乏代表性

试桩数量及位置的选取应根据工程规模、地层条件、施工工艺、工程部位等情况,综合确定试桩数量及位置。在实际执行过程中,勘察、设计单位往往无法参与,无法保证试桩选桩过程的有效性和代表性。

3.2.4 过程控制及验收不规范

由于地质条件的复杂多变,时常出现实际地质条件与勘察报告不相符的情况,勘察人员不进行现场复核,桩基施工质量满足勘察设计要求。部分桩基施工单位为了通过验收,甚至伪造过程控制及验收资料,导致桩基工程质量控制失控。桩基工程为分项工程,监理单位只组织相关参建单位人员进行内部验收,这种内部验收时常流于形式,甚至存在尚未取得桩基检测报告即通过验收的情况。

3.2.5 桩基检测不规范

用于工程验收的桩基检测应由建设单位委托,但仍有部分桩基检测由施工单位委托,难以保证检测数据及结果的客观准确性。单桩静载试验作为单桩承载力的检测手段,试验桩位的选择应遵循随机、均布的基本原则。但部分建设单位为赶工期,在工程桩施工尚未结束时,提前安排检测单位进行单桩静载试验,更有甚者在施工前就指定了静载试验桩位,使单桩静载试验失去了质量抽检的意义。

3.3 技术实施规范性方面

3.3.1 勘察资料不准确

部分勘察单位为节省开支,不按照规范要求实施,导致桩基设计主要依据的勘察报告不准确,直接影响了桩基工程的设计结果。

3.3.2 桩基设计经验不足或迫于建设单位压力

桩基选型不合理,必然导致桩基质量问题。例如,近年来预应力混凝土管桩施工快速、造价较低的优势,获得了建设单位和设计人员的青睐,但在一些特殊分布的软土地层中,设计人员并没有考虑基坑开挖过程中桩基稳定性,导致出现了很多桩基质量问题,甚至整栋楼桩基报废。

3.3.3 忽略多种方法综合检测桩身完整性的必要性

低应变法桩身完整性检测,因其实施快捷、轻便、造价低等特点,大量应用于桩基检测工程,但其自身也存在理论假设条件、检测精度、有效深度及应用桩型等限制条件,仅使用低应变法检测会导致误判。如对大直径灌注桩、预制管桩,只采用低应变完整性法检测,忽视了声波透射法、钻芯法、孔中摄像法及高应变法等多种方法优势互补的综合应用,导致检测结果准确性大大降低。

3.3.4 建设单位不按规范流程处理桩基质量

当桩基检测出现质量问题时,首先应充分查明问题,对存在质量问题的桩基进行分析,有目的、分阶段地开展检测,直到查明全部质量问题,制定解决方案,处理完毕后还应进行相关的检测验收。但在执行过程中,部分单位并不查明质量问题原因而是加测其他工程桩,利用新的检测结果掩盖之前发现的质量问题。个别单位甚至直接要求检测单位掩盖质量问题,按合格部分与不合格都桩分开出具检测报告,在验收时蒙混过关。

4 桩基质量控制工作建议

4.1 落实参建各方主体责任,加强行业自律

一是要进一步落实建设单位首要责任,在桩基工程乃至建设工程的勘察、设计、审图、施工、检测等环节,秉承高质量发展理念,从技术、质量、管理、信用、价格等多维度择优选择完成单位,给予合理的工期要求,带动建筑市场健康良性发展。二是要进一步提高工程参建各方责任主体的质量意识,落实质量终身责任制,各参建主体的项目负责人以及涉及建筑主体和承重结构材料供应的企业法定代表人,应按照规定签署工程质量终身责任承诺书,履行工程质量终身责任。三是进一步加强各方责任主体关键人员管理,确保其具备相应的能力并到岗履职。各参建单位尤其是桩基分包单位人员,应严格执行报验制度,建立现场考勤制度,对到岗履职情况进行管理,鼓励运用信息化手段进行人员管理。

4.2 各级主管部门加强对参建各方责任主体行为的监督管理

一是进一步完善监管工作机制,明确监管职责,对桩基工程的勘察、设计、招投标、施工、检测、验收等环节进行监管,形成联动。建立市场退出机制,对出现严重质量问题和违法违规行为的单位和个人,按相关规定严肃处理。二是要创新监管方式,通过差别化监督,对工期、造价异常、项目管理差的项目加大抽查频次和力度;结合当地实际,采取政府购买服务的方式,委托第三方检测机构对桩基工程质量等进行监督抽测;三是要强化桩基工程质量的监督抽查,通过采取“双随机”、暗访等方式对项目和单位进行抽查,重点检查各项质量管理措施落实情况、项目关键岗位管理人员的到岗情况、建设标准的执行情况以及桩基工程实体质量情况。

4.3 细化桩基工程流程管控

一是严格遵守各项基本建设程序,坚决按照先勘察、后设计、再施工的原则,遵守勘察设计、施工图审查、图纸会审、设计交底等关键环节的相关规定,规范工程变更程序,严禁随意进行工程变更。桩基勘察报告中有重大变动的,应进行重新审图,审查合格后方可用于进一步设计、施工。二是严格勘察设计管理程序,建设单位必须在施工图设计完成前提供完整准确的必须资料,设计单位依据资料对施工图进行核对并修改完善。三是规范试桩工作流程,由建设单位组织、设计单位主导,确定试桩数量及位置,并形成书面材料,情况特殊时可采用专家论证会的方式确定。四是确保桩基检测的真实性、代表性,桩基检测工作应由建设单位委托并对检测方案进行确认,试验桩的选取应有监管部门和各方责任主体共同参加,检测过程应使用信息化系统实时上传,不得进行人为干预,发现问题及时上报主管部门。五是进一步落实验收工作的责任,按分部工程验收的程序和要求对桩基进行质量验收,各方责任主体的代表共同参与。

5 结语

桩基质量问题产生的直接原因是施工单位的桩基施工技术实施、质量保障措施和技术质量管理工作落实不到位。但是,在每个看似偶然的质量问题的背后,必然存在更深层次的本质诱因。提高桩基工程质量水平,应由各参加主体及行业主管部门等单位共同参与,从勘察、设计、招投标、施工、检测、验收等多个环节,强化系统思维,推进桩基工程质量提升。

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