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摘要：文章是作者以江西某堤防扩建工程为例，叙述了该堤防工程机械灌注桩施工过程中出现的质量事故，分析了质量事故的原因及处理措施，给同行提供值得借鉴的经验和教训。
关键词：灌注桩；施工质量；分析与处理；堤防扩建工程
0 前言
在江西某市堤防扩建工程的建设中, 第四标段的基础工程有153 根机械灌注桩，其中：B 型堤有118 根（孔径1.2 m，桩长20 m）；C 型堤有35 根（孔径1.5 m，桩长16 m）。在施工完成桩基后，对桩基进行检测，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94- 94） 和设计要求，确定B 型堤竖向承载力和水平承载力各检测4 根，C 型堤竖向承载力和水平承载力各检测1 根。
桩基检测委托具有桩基检测资质的省级水利工程质量检测中心站进行。根据工程施工进度需要, 先对已施工完成的部份桩基进行检测，第一批检测3 根桩的水平承载力（即C 型堤12 号桩，B 型堤87 号桩、119 号桩） 和2 根桩的竖向承载力(即B 型堤83 号桩和112 号桩)。检测结果显示，B 型堤87 号桩单桩水平承载力为169 kN，低于设计单桩水平承载力1 130 kN，评定为不合格；B 型堤83 号桩和112 号桩单桩竖向承载力分别为1 920 kN 和1 440 kN，低于设计单桩竖向承载力2 900 kN，这2 根桩均评定为不合格。第一批检测5 根桩只有2 根桩合格。
1 质量情况调查
在得知检测结果没有达到设计要求后，业主召开了由监理公司、质量监督项目站、设计及施工单位代表参加的讨论会，对检测出不合格桩进行了认真地分析和技术探讨，认为导致不合格的原因可能是：①桩身施工质量问题，②测试仪器有误差，③地质条件与钻探有差别，④设计荷载取值偏大，等等。为了进一步核实现场情况，会议决定让与会人员到工地实地考察，现场开挖桩头查找原因。开挖87 号桩周围2~3 m 浅层土后，发现护壁与灌注桩之间有1.5~3 cm 的泥浆夹层，再检查发现有露钢筋现象，初步确定是施工质量问题。因此决定扩大检查范围，对B型堤(桩号：6+381.52~6+422.02) 堤段已施工的89 根桩中先抽检18 根进行开挖检查，开挖出来后再组织有关人员到现场查看。开挖结果：18 根桩的混凝土护壁都开挖至4~5 m深的护壁底部，把护壁凿除后,发现桩身与护壁间均和87 号桩的情况一樣，有泥浆夹层和露筋现象，由此确定了B 型堤已施工的89 根桩出现了质量事故。
2 质量事故原因分析
经检查发现，B 型堤87 号桩单桩水平承载力及83、112 号桩的单桩竖向承载力检测不合格，桩身与护壁有泥浆夹层，有露箍筋和主筋现象，都是由于施工质量所致。原因分析如下：
a) 混凝土浇注问题。从施工的质量看，钻孔较深且是采用泥浆护壁，在施工过程有些桩孔清洗不彻底，浆液浓度偏大，再加上混凝土是从下往上浇注，孔底泥浆逐渐上升（或排），同时混凝土浇注的时间较长，泥浆中的泥颗粒由于自重作用下沉，在每m 护壁接头处由于接头凸出，这就给粘土（颗粒） 浆沉积提供了有利空间；而且浇注混凝土的导管可能埋得较深（相对孔内混凝土料面），上面通过导管倒入的拌合混凝土往上冲力较小，波动护壁粘土浆较少，导致粘土浆在桩与护壁间形成似三角形的粘土浆断面。从开挖情况看，桩与护壁间存在粘土浆就证明了这一点。由于粘土浆积厚占了混凝土的空间而形成局部钢筋笼缺少保护层。具体状况见图1。
3 质量事故处理措施
对于本次质量事故，业主单位召集了设计、监理、施工及质监单位举行专题研究会，研究决定了以下处理方案：
a) 将B 型堤段采用混凝土护壁的89 根桩全部开挖检查，对桩身与护壁之间有泥浆的全部开挖至护壁底后再深挖大于0.5 m，检查桩身与下部周边土壤接触情况，彻底清除桩身周边的粘土，桩边挖宽约60 cm，然后清洗干净桩身并凿毛，用C20 混凝土回填开挖的坑至承台底高程。开挖桩周边时，必须保证施工人员安全。
b) 对B 型堤89 根桩处理后按有关规定进行水平承载力和竖向承载力抽样检测，检测结果如果还未能达到设计要求，再进一步研究处理办法。
c) 对未完成的孔桩，不得再采取人工开挖4~5 m 深来进行造孔，避免再出现泥浆夹层。另外，必须加强冲洗(清孔) 稀释浆液浓度，严格检测泥浆的比重，增加技术人员旁站指导，注意提升导管和上下插拉振动次数，提高混凝土浇筑速度，加强质量意识，确保工程质量。
d) 监理部应以此为戒，进一步加强质量控制力度。尤其是现场监理工程师要认真检查反思，吸取教训，认真履行现场监理工程师职责，切实做好本职工作，杜绝类似事件再次发生。
e) 此次质量事故处理费用按有关规定由施工方承担。
4 质量事故的处理
由于本次质量事故的主要原因是施工单位未按规程规范施工，未能认真清孔和放水冲淡原孔内泥浆浓度，对桩顶以下4~5 m 采用C10混凝土护壁的桩身混凝土没有采用振捣器充分振实，使混凝土没有完全充实孔壁，造成桩护壁与桩身间有明显夹泥浆现象，甚至有些桩身有露筋现象，以致桩承载力不够。主要责任是由于施工单位质量管理不严，责任心不强，没有机械钻孔桩结合人工挖孔桩护壁的施工经验，也没有做好技术交底。因此，由施工单位承担全部返工处理费。
4.1 处理过程及相关费用
a) 对已施工的B 型堤89 根桩采取开挖其桩周边土，再采用外包混凝土进行处理。其中开挖土方436.71 m3、回填C20 混凝土486.71 m3。其处理直接费用为93 920.43 元。
b) 调整局部结构。经设计人员复核验算需作局部结构调整：①将外江侧桩承台宽1.3 m增加至1.8 m, 增加基础承台C20 混凝土131.63 m3。②在78 m 高程以下防渗面板厚度由原设计的1.0 m厚往堤内背水侧增加至1.6 m厚, 以调整上部结构的重心，降低挡水工况下堤内排桩的竖向压力，增加防渗面板C25混凝土283.5 m3。③在已浇筑的交通闸段底板堤后背水侧承台边增设3 根桩，增加C20混凝土105.98 m3、钢筋10.92 t。3 项设计调整需增加费用为187 735.51 元。
以上处理直接费用合计281 655.94 元(已经监理核实)。处理时间为：10 月25 日得到检测结果，11 月5 日研究确定了处理方案，11 月6- 25 日为返工处理时间，共用20 d。
4.2 处理后质量检测结果
B 型堤89 根桩基处理完毕后，经省级水利工程质量检测中心站重新对87 号桩水平承载力进行检测，检测结果符合设计要求；重新对83 号、原检测的112 号改为130 号桩竖向承载力进行检测, 检测结果符合设计要求。原抽检不合格的桩, 经过加固处理后，全部达到了设计要求。另外对第一批未检测的B型堤52 号、147 号桩进行水平承载力检测，C型堤7 号桩、B 型堤53 号桩和149 号桩进行竖向承载力检测, 检测结果全部合格。至此,已按规范和设计对抽检桩数量的要求全部抽检完毕。
4.3 确定其质量事故等级
根据《水利工程质量事故处理暂行规定》，对照比较水利工程质量事故分类标准，认为本次事故处理直接损失费用在10~30 万元范围内，事故处理所需合理工期在1 个月内，事故处理后，不影响正常使用和工程寿命，定为一般质量事故。因此，此次工程质量事故的各项指标均符合一般质量事故的等级类别，定为一般质量事故处理。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：灌注桩；施工质量；分析与处理；堤防扩建工程
0 前言
在江西某市堤防扩建工程的建设中, 第四标段的基础工程有153 根机械灌注桩，其中：B 型堤有118 根（孔径1.2 m，桩长20 m）；C 型堤有35 根（孔径1.5 m，桩长16 m）。在施工完成桩基后，对桩基进行检测，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94- 94） 和设计要求，确定B 型堤竖向承载力和水平承载力各检测4 根，C 型堤竖向承载力和水平承载力各检测1 根。
桩基检测委托具有桩基检测资质的省级水利工程质量检测中心站进行。根据工程施工进度需要, 先对已施工完成的部份桩基进行检测，第一批检测3 根桩的水平承载力（即C 型堤12 号桩，B 型堤87 号桩、119 号桩） 和2 根桩的竖向承载力(即B 型堤83 号桩和112 号桩)。检测结果显示，B 型堤87 号桩单桩水平承载力为169 kN，低于设计单桩水平承载力1 130 kN，评定为不合格；B 型堤83 号桩和112 号桩单桩竖向承载力分别为1 920 kN 和1 440 kN，低于设计单桩竖向承载力2 900 kN，这2 根桩均评定为不合格。第一批检测5 根桩只有2 根桩合格。
1 质量情况调查
在得知检测结果没有达到设计要求后，业主召开了由监理公司、质量监督项目站、设计及施工单位代表参加的讨论会，对检测出不合格桩进行了认真地分析和技术探讨，认为导致不合格的原因可能是：①桩身施工质量问题，②测试仪器有误差，③地质条件与钻探有差别，④设计荷载取值偏大，等等。为了进一步核实现场情况，会议决定让与会人员到工地实地考察，现场开挖桩头查找原因。开挖87 号桩周围2~3 m 浅层土后，发现护壁与灌注桩之间有1.5~3 cm 的泥浆夹层，再检查发现有露钢筋现象，初步确定是施工质量问题。因此决定扩大检查范围，对B型堤(桩号：6+381.52~6+422.02) 堤段已施工的89 根桩中先抽检18 根进行开挖检查，开挖出来后再组织有关人员到现场查看。开挖结果：18 根桩的混凝土护壁都开挖至4~5 m深的护壁底部，把护壁凿除后,发现桩身与护壁间均和87 号桩的情况一樣，有泥浆夹层和露筋现象，由此确定了B 型堤已施工的89 根桩出现了质量事故。
2 质量事故原因分析
经检查发现，B 型堤87 号桩单桩水平承载力及83、112 号桩的单桩竖向承载力检测不合格，桩身与护壁有泥浆夹层，有露箍筋和主筋现象，都是由于施工质量所致。原因分析如下：
a) 混凝土浇注问题。从施工的质量看，钻孔较深且是采用泥浆护壁，在施工过程有些桩孔清洗不彻底，浆液浓度偏大，再加上混凝土是从下往上浇注，孔底泥浆逐渐上升（或排），同时混凝土浇注的时间较长，泥浆中的泥颗粒由于自重作用下沉，在每m 护壁接头处由于接头凸出，这就给粘土（颗粒） 浆沉积提供了有利空间；而且浇注混凝土的导管可能埋得较深（相对孔内混凝土料面），上面通过导管倒入的拌合混凝土往上冲力较小，波动护壁粘土浆较少，导致粘土浆在桩与护壁间形成似三角形的粘土浆断面。从开挖情况看，桩与护壁间存在粘土浆就证明了这一点。由于粘土浆积厚占了混凝土的空间而形成局部钢筋笼缺少保护层。具体状况见图1。
3 质量事故处理措施
对于本次质量事故，业主单位召集了设计、监理、施工及质监单位举行专题研究会，研究决定了以下处理方案：
a) 将B 型堤段采用混凝土护壁的89 根桩全部开挖检查，对桩身与护壁之间有泥浆的全部开挖至护壁底后再深挖大于0.5 m，检查桩身与下部周边土壤接触情况，彻底清除桩身周边的粘土，桩边挖宽约60 cm，然后清洗干净桩身并凿毛，用C20 混凝土回填开挖的坑至承台底高程。开挖桩周边时，必须保证施工人员安全。
b) 对B 型堤89 根桩处理后按有关规定进行水平承载力和竖向承载力抽样检测，检测结果如果还未能达到设计要求，再进一步研究处理办法。
c) 对未完成的孔桩，不得再采取人工开挖4~5 m 深来进行造孔，避免再出现泥浆夹层。另外，必须加强冲洗(清孔) 稀释浆液浓度，严格检测泥浆的比重，增加技术人员旁站指导，注意提升导管和上下插拉振动次数，提高混凝土浇筑速度，加强质量意识，确保工程质量。
d) 监理部应以此为戒，进一步加强质量控制力度。尤其是现场监理工程师要认真检查反思，吸取教训，认真履行现场监理工程师职责，切实做好本职工作，杜绝类似事件再次发生。
e) 此次质量事故处理费用按有关规定由施工方承担。
4 质量事故的处理
由于本次质量事故的主要原因是施工单位未按规程规范施工，未能认真清孔和放水冲淡原孔内泥浆浓度，对桩顶以下4~5 m 采用C10混凝土护壁的桩身混凝土没有采用振捣器充分振实，使混凝土没有完全充实孔壁，造成桩护壁与桩身间有明显夹泥浆现象，甚至有些桩身有露筋现象，以致桩承载力不够。主要责任是由于施工单位质量管理不严，责任心不强，没有机械钻孔桩结合人工挖孔桩护壁的施工经验，也没有做好技术交底。因此，由施工单位承担全部返工处理费。
4.1 处理过程及相关费用
a) 对已施工的B 型堤89 根桩采取开挖其桩周边土，再采用外包混凝土进行处理。其中开挖土方436.71 m3、回填C20 混凝土486.71 m3。其处理直接费用为93 920.43 元。
b) 调整局部结构。经设计人员复核验算需作局部结构调整：①将外江侧桩承台宽1.3 m增加至1.8 m, 增加基础承台C20 混凝土131.63 m3。②在78 m 高程以下防渗面板厚度由原设计的1.0 m厚往堤内背水侧增加至1.6 m厚, 以调整上部结构的重心，降低挡水工况下堤内排桩的竖向压力，增加防渗面板C25混凝土283.5 m3。③在已浇筑的交通闸段底板堤后背水侧承台边增设3 根桩，增加C20混凝土105.98 m3、钢筋10.92 t。3 项设计调整需增加费用为187 735.51 元。
以上处理直接费用合计281 655.94 元(已经监理核实)。处理时间为：10 月25 日得到检测结果，11 月5 日研究确定了处理方案，11 月6- 25 日为返工处理时间，共用20 d。
4.2 处理后质量检测结果
B 型堤89 根桩基处理完毕后，经省级水利工程质量检测中心站重新对87 号桩水平承载力进行检测，检测结果符合设计要求；重新对83 号、原检测的112 号改为130 号桩竖向承载力进行检测, 检测结果符合设计要求。原抽检不合格的桩, 经过加固处理后，全部达到了设计要求。另外对第一批未检测的B型堤52 号、147 号桩进行水平承载力检测，C型堤7 号桩、B 型堤53 号桩和149 号桩进行竖向承载力检测, 检测结果全部合格。至此,已按规范和设计对抽检桩数量的要求全部抽检完毕。
4.3 确定其质量事故等级
根据《水利工程质量事故处理暂行规定》，对照比较水利工程质量事故分类标准，认为本次事故处理直接损失费用在10~30 万元范围内，事故处理所需合理工期在1 个月内，事故处理后，不影响正常使用和工程寿命，定为一般质量事故。因此，此次工程质量事故的各项指标均符合一般质量事故的等级类别，定为一般质量事故处理。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。