鉆孔灌注樁樁身缺陷的處理措施和方案探討

曲長清

(黑龍江省公路勘察設計院)

鉆孔灌注樁樁身缺陷的處理措施和方案探討

曲長清

(黑龍江省公路勘察設計院)

結合工程實際提出了橋梁鉆孔灌注樁施工過程中斷樁的處治措施，詳細介紹了鉆孔灌注樁斷樁處理過程中的取芯、清淤、壓漿、驗證等具體做法。

鉆孔灌注樁;質(zhì)量缺陷;防治與處理

1 前言

鉆孔灌注樁的應用十分廣泛，而且已經(jīng)有了成熟的施工工藝和質(zhì)量控制方式，但由于施工過程的不確定因素較多，樁身很容易產(chǎn)生夾泥、縮徑、空洞和膠結不良等缺陷。在以往的施工過程中，通過動測(小應變)檢測的鉆孔樁之中，一般有1% ～5% 的Ⅲ類樁。也就是說，有1% ～5% 的鉆孔樁需要進行適當?shù)奶幚?，方能正常使用。將有問題的樁變?yōu)楹细竦臉?，在處理樁身缺陷之前，要對樁身缺陷的成因進行技術分析，確定缺陷的類型，然后對癥下藥，找出合理、經(jīng)濟的處理措施和方案。

2 產(chǎn)生樁身缺陷的主要原因

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的決定性因素是水下混凝土的灌注。由于水下混凝土灌注的特殊性，往往導致在灌注過程中出現(xiàn)諸如:導管進水、卡管、坍孔、埋管、澆短樁頭等問題。同時，一根樁穿過的地層可能由不同的土壤構成，也就是說，地質(zhì)情況比較復雜。在這種復雜的地質(zhì)情況下，樁身在灌孔過程中容易產(chǎn)生卡管、夾泥、縮徑、局部離析等缺陷。具體分析如下。

2.1 斷樁

(1)在開始灌注時，首批混凝土儲量沒有達到規(guī)定的要求，導管底口距孔底間距太大，首盤

混凝土不能有效地埋住導管口，使泥水進入導管造成斷樁。首批混凝土儲量的最小值計算公式為。

式中:Vmin為儲料斗最小容量，m3;d為導管直徑，m;D為鉆孔直徑，m。

(2)灌注混凝土過程中導管提升過猛或測量計算失誤致使導管底口脫離混凝土面而引起斷樁。

(3)拆除導管時，誤測混凝土面深度而使導管埋深得不到保證而引起斷樁。

(4)機械設備故障，造成混凝土灌注中斷時間過長而引起斷。

2.2 夾泥

(1)當首批混凝土已達到初凝狀態(tài)，導管埋置深度又較淺，續(xù)灌混凝土數(shù)量較多，可能會沖破原有混凝土頂層及泥漿渣土而引起夾泥。

(2)當灌注混凝土過程中，因某種原因造成孔壁局部坍塌，且有大塊泥團崩落形成夾泥。

(3)因導管破裂或接頭密封不嚴，在壓力作用下，泥漿混入導管中的混凝土而引起夾泥。

(4)灌注較長的鉆孔樁時，孔內(nèi)泥漿稠度越來越大且因靠近鋼筋籠時，樁身混凝土很容易產(chǎn)生夾泥。

2.3 縮徑或局部混凝土松散

(1)樁身混凝土的碎石級配不良或混凝土運距長(泵送混凝土除外)引起混凝土嚴重離析而出現(xiàn)的縮徑現(xiàn)象。

(2)導管埋置過深，而又拆管不及時，或拔管過快使新老混凝土不能很好地結合，而留下空隙，引起局部松散。

(3)因樁身范圍的地層之中夾有一層比較軟弱的土壤，而造成樁身縮徑。

(4)局部擴孔而導致的樁身縮徑，一般可以不處理。

3 樁身混凝土質(zhì)量缺陷處理

鉆孔灌注樁因缺陷產(chǎn)生的原因不同，嚴重程度也各有差異，處理方法也各不相同，在實際工程當中就應采取相應、適當和經(jīng)濟的方式進行處理。

3.1 斷樁的處理

(1)如果一根樁在剛開始灌注時就發(fā)生卡管、導管斷落、首批混凝土未埋住導管底口時，應立即清除已灌混凝土，進行重新灌注。最好在現(xiàn)場配備高壓設備，對已灌混凝土采取吹風、吹水，以方便、快捷地清理已灌注的混凝土。

(2)當樁身混凝土已灌注到一定長度時發(fā)生斷樁，而又未及時進行處理，造成已灌注混凝土凝結，可以采取沖擊鉆重新成孔的方式進行。如斷樁位置位于水位線以上，亦可采取明挖接樁的方式進行。

(3)樁身混凝土缺陷位于樁頂下一定范圍內(nèi)(0～5 m)，同時水位較低或水位容易降低，可將缺陷處至樁頂?shù)幕炷凌彸儆猛瑯颂柣蛱岣咭粋€標號的混凝土接樁。

3.2 夾泥、縮徑或局部混凝土松散

樁身混凝土經(jīng)過無破損檢測發(fā)現(xiàn)存在缺陷，而又經(jīng)過鉆蕊取樣證實時，應采用適當?shù)姆椒ㄟM行處理，以滿足設計要求。

(1)壓漿

①當樁身混凝土存在夾泥、縮徑或局部混凝土松散等缺陷時，可采用壓漿補強的方式進行處理。漿液可采用水泥漿或改性高分子聚合物和其他化學漿材。對需要壓漿補強的樁至少設兩個鉆孔，一個進漿孔，另一個出槳孔，孔深要求到缺陷位置1 m以下。

②補強程序:先根據(jù)無破損檢測所確定的缺陷位置進行鉆孔取蕊，再用高壓水沖洗干凈樁身混凝土中的夾泥或松散混凝土，然后再將孔中的水排出，即可壓漿，直至漿液充滿缺陷部分。

③實例:例如經(jīng)無破損檢測，發(fā)現(xiàn)一根樁在樁頭下面10～12 m處樁身混凝土局部松散，并位進行抽蕊檢測。經(jīng)過4、5號孔位進行抽蕊證實，該樁在樁頂以下10～12 m內(nèi)混凝土確實不能滿足設計要求，其他部位樁身混凝土質(zhì)量良好。經(jīng)幾方會審，決定采用壓漿補強的方式處理。帷幕灌漿，阻止?jié){液外流，灌漿段為樁頂以下8～14 m，采用425#普通硅酸鹽水泥灌注。

(2)補強

當樁身混凝土出現(xiàn)縮徑時，可采取在抽蕊孔加設補強鋼筋束的方式進行處理。抽蕊孔的數(shù)量和補強鋼筋束的多少應通過計算來確定。

一般的方法是，通過抽芯孔來確定縮徑的程度，根據(jù)縮徑的程度計算所需的鉆孔和鋼筋數(shù)量。計算方法可采用等強度替代法。

施工程序如下。

①取芯確定縮徑的范圍。

②根據(jù)縮徑的范圍確定鉆孔數(shù)目和鋼筋束用量。

③用高壓水沖洗鉆孔，直至全部都是清水為止。

④在孔內(nèi)放置事先計算好數(shù)量的鋼筋束。

⑤在孔內(nèi)壓漿至飽滿。

4 結束語

鉆孔灌注樁混凝土一般為水下混凝土，因地質(zhì)條件的復雜性，以及混凝土灌注過程中的連續(xù)性要求，往往會因施工過程控制不當而產(chǎn)生各種質(zhì)量缺陷。因此，一旦發(fā)生質(zhì)量缺陷一定要認真分析、及時處理。經(jīng)過檢測，確定缺陷的性質(zhì)和程度，針對具體問題制定出妥善的處理方案和措施。

［1］盧世深，林亞超.橋粱鉆孔樁試驗［M］.人民交通出版社.

［2］建筑樁基技術規(guī)范［M］.中國建筑工業(yè)出版社.

［3］朱之基.混凝土灌注樁質(zhì)量無損檢測技術［M］.人民交通出版杜.

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1008－3383(2011)12－0054－01

2011－10－08