華東地區(qū)某行政中心大樓，混凝土預(yù)應(yīng)力管樁檢測過程中，發(fā)現(xiàn)樁身不同位置出現(xiàn)裂縫、錯位、樁中樁等質(zhì)量問題和質(zhì)量缺陷，經(jīng)過多次專家論證，采取了管樁芯混凝土補(bǔ)強(qiáng)、管樁芯投石注漿、地基土壓密注漿、增補(bǔ)鋼管樁等措施，最后經(jīng)各項(xiàng)檢測和聯(lián)合驗(yàn)收，達(dá)到了設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
一、工程概況及樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指標(biāo)
該行政中心大樓建筑面積9.82萬平方米，鋼筋混凝土框架-筒體結(jié)構(gòu)，裙房部分為3層、高度18.47m，主樓部分為22層、高度109m，地下室為2層基底標(biāo)高-7.85m。工程樁總數(shù)量為1306根，其中主樓區(qū)為群樁（樁距2m）共計(jì)938根，裙房區(qū)為承臺樁共計(jì)368根。
抗壓樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHCAB600-110*10），按照《上海市建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集先張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》制作，樁身強(qiáng)度等級C80，主樓樁長31m裙樓32m，單樁承載力特征值2300KN。抗拔樁為預(yù)制鋼筋混凝土450×450mm方樁，樁身強(qiáng)度等級C40樁長32m，單樁承載力設(shè)計(jì)值900KN。設(shè)計(jì)樁端持力層為粉土類，樁端入持力層深度2～3m，施工質(zhì)量控制以標(biāo)高為主、錘擊貫入度為輔。
二、樁基礎(chǔ)施工方案及施工過程
1. 樁基礎(chǔ)施工方案
根據(jù)工程地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)卣ㄔO(shè)文明施工現(xiàn)場的有關(guān)要求，本工程預(yù)應(yīng)力混凝土管樁以靜壓為主錘擊為輔方法施工。即：大部分管樁采用靜壓法施工，以降低噪音和震動，減少施工對周圍環(huán)境的影響；土層較為復(fù)雜的局部區(qū)域，為增加沉樁的穿透能力采用錘擊法施工。打樁機(jī)械采用3臺JNB－900型全液壓靜壓樁機(jī)、1臺D80型柴油錘樁機(jī)。
2. 施工過程簡述
施工試樁采用靜壓工藝，經(jīng)單樁極限承載力靜荷載試驗(yàn)，最大荷載值均不小于5759 KN，對應(yīng)的樁頂沉降位移量為19.00mm。根據(jù)試樁結(jié)果，設(shè)計(jì)單位確定單樁承載力特征值為2300KN。
工程樁于試樁檢測合格后，按照經(jīng)批準(zhǔn)的施工方案進(jìn)行靜壓樁和錘擊樁施工。沉樁過程中，無論靜壓樁還是錘擊樁都出現(xiàn)了少數(shù)樁達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高的情況，而其它指標(biāo)如靜壓樁壓力值（3450～5700 KN）、錘擊樁貫入度（最后3陣貫入度2～5cm/擊）均滿足要求。
施工單位請示設(shè)計(jì)單位意見，設(shè)計(jì)單位回復(fù)沉樁以標(biāo)高控制為主，盡可能壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高。根據(jù)現(xiàn)場情況，施工單位提出下述方案：1）靜壓樁不能壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高的，改由錘擊樁施工；2）錘擊樁不能施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高的，采用預(yù)引孔方案施工，即減少樁身摩阻力保證沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。由于預(yù)引孔方案涉及到部分費(fèi)用，而施工合同價(jià)又是固定總價(jià)合同，故業(yè)主不同意支出合同外額外費(fèi)用，方案改為使用大功率錘擊樁機(jī)施工。
三、樁基礎(chǔ)檢測及缺陷樁情況
1. 樁基礎(chǔ)檢測
工程進(jìn)入土方開挖階段，隨土方開挖進(jìn)度檢測單位對樁基礎(chǔ)進(jìn)行了樁身完整性（低應(yīng)變）檢測，檢測結(jié)果如下：主樓部分（工程樁總數(shù)938根）低應(yīng)變檢測總數(shù)925根，低應(yīng)變檢測發(fā)現(xiàn)缺陷樁（Ⅲ類、Ⅳ類）78根，樁中樁5根，共計(jì)缺陷樁83根，缺陷樁占主樓總樁數(shù)的8.8％；裙樓部分（工程樁總數(shù)368根）低應(yīng)變檢測總數(shù)238根，低應(yīng)變檢測發(fā)現(xiàn)缺陷樁5根，低應(yīng)變?nèi)毕輼墩贾鳂菣z測總數(shù)的2.1％。
在小應(yīng)變樁身完整性檢測基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了大應(yīng)變檢測。大應(yīng)變檢測表明，部分樁基礎(chǔ)雖小應(yīng)變判為Ⅲ類、Ⅳ類樁，但樁基礎(chǔ)承載力滿足設(shè)計(jì)要求。
2.樁清孔攝像檢查、缺陷具體情況
在小應(yīng)變、大應(yīng)變檢測基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步查明缺陷樁傷損情況、制定缺陷處理方案，根據(jù)專家論證意見，對缺陷樁進(jìn)行清孔、抽水并攝像檢查。根據(jù)攝像資料，缺陷樁傷損主要有一般裂縫、斷裂處錯位、斷裂處涌砂、樁身彎曲、樁中樁、樁身明顯下沉等情況，列表介紹如下：

缺陷類型	主要特征	分布情況	備注
一般裂縫	樁身斷裂，裂縫大小不等，多數(shù)為輕微裂縫，最大裂縫1.5mm，清孔后無涌水、涌砂現(xiàn)象。數(shù)量較多，906#樁3.5～8.8m共13處裂縫。	裙樓區(qū)（承臺樁）5根缺陷樁均屬一般性裂縫；主樓區(qū)15根缺陷樁也屬一般性裂縫，總數(shù)量占缺陷樁的22.7%，深度均在11.40m以上。
斷裂錯位	樁身斷裂，上下段錯位明顯，不影響下段樁身清孔。清孔后無涌水、涌砂現(xiàn)象。	分布于主樓區(qū)，裙樓區(qū)無，總數(shù)量占缺陷樁的37.5%。	錯位樁一般伴隨有裂縫。
斷裂涌砂	一般樁身裂縫、錯位較大，最大裂縫30mm最大錯位70mm。	分布于主樓區(qū)，裙樓區(qū)無，總數(shù)量占缺陷樁的26.1%。	部分樁底部涌砂。
樁身彎曲	斷裂段之間彎曲，清孔水泵、鋼筋籠不能放入。	分布于主樓區(qū)，裙樓區(qū)無，總數(shù)量占缺陷樁的8.0%。	一般伴隨有裂縫。
樁 中 樁	樁身打爆，上節(jié)樁落入下節(jié)樁之中，已成廢樁。	分布于主樓區(qū)，數(shù)量5根，總數(shù)量占缺陷樁的8.0%。

四、樁基礎(chǔ)質(zhì)量問題原因簡析
本工程的Ⅲ類、Ⅳ類缺陷樁高達(dá)8.8%，在當(dāng)?shù)厣踔寥A東地區(qū)也是絕無僅有的，故有必要對管樁基礎(chǔ)缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析和探討。當(dāng)然，管樁基礎(chǔ)出現(xiàn)裂縫、錯位等質(zhì)量缺陷的原因很復(fù)雜，筆者試結(jié)合本工程實(shí)際，從設(shè)計(jì)、施工兩個角度做下述分析。

1. 設(shè)計(jì)角度應(yīng)考慮的問題

本工程主樓群樁的設(shè)計(jì)間距為2.0m，即3.33倍管樁直徑。暫且不論2.0m樁間距是不是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須的，單據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該說2.0m間距對于600mm管樁而言間距是比較偏小的。管樁屬于擠土類樁基礎(chǔ)，特別是大樁徑小間距管樁基礎(chǔ)，擠土量量很大、擠土效應(yīng)明顯，擠土效應(yīng)產(chǎn)生的水平推力對樁身的破壞性很大（見后述），可能導(dǎo)致樁基礎(chǔ)缺陷產(chǎn)生。
所以，在滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算和規(guī)范規(guī)定、確保結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，盡可能考慮施工因素，不能把安全系數(shù)定得過大，從而給施工造成困難。

2. 挖土機(jī)械的影響

管樁基礎(chǔ)施工完畢后，土建施工單位即進(jìn)行土方開挖，開挖方案按照常規(guī)方法進(jìn)行。選用反鏟挖掘機(jī)和推土機(jī)配合施工，推土機(jī)由基坑西側(cè)向東側(cè)推土、挖掘機(jī)在邊角處配合，土方分層開挖至樁頂標(biāo)高上300～500mm，之后推土機(jī)退出，剩余土方由人工配合挖掘機(jī)施工。上述開挖過程，對管樁質(zhì)量可能產(chǎn)生的影響簡析如下：
1）工程地基土多為壓縮性較高淤泥質(zhì)土、松散性粉質(zhì)砂土，加之基坑降水效果不佳，土體壓縮性和流動性較大。推土機(jī)行走時與管樁頂部的實(shí)際距離，可能不足規(guī)定；同時推土機(jī)行走還給土體施加了一水平推力，土體可能把這種推力傳遞給附近樁基礎(chǔ)，一定程度上構(gòu)成了管樁缺陷產(chǎn)生的原因。