某工程沖孔樁的補強加固處理★

黃柳云 鐘谷 賈迪

(廣西工學(xué)院土木建筑工程系，廣西柳州 545006)

1 工程概況

某工程位于柳州市濱江東路，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，地上26層、地下2層，設(shè)計選用機械沖孔灌注樁基礎(chǔ)，總樁數(shù)為120根，樁徑分別為800 mm，1 000 mm，1 200 mm，1 400 mm，1 600 mm，1 800 mm，2 000 mm，混凝土設(shè)計強度等級C40，樁端持力層為微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r。

2 地質(zhì)概況

據(jù)鉆探揭露及土工試驗成果，場內(nèi)巖土層自上而下可分為:①1層雜填土;①2層素填土;②層表層粉質(zhì)粘土;③1層硬塑狀粉質(zhì)粘土;③2層可塑狀粉質(zhì)粘土;④層基巖。

其中基巖按其風(fēng)化程度不同和巖石的完整性可分為四個亞層:

④1層強風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r:灰黃、淺灰色，風(fēng)化裂隙特別發(fā)育，巖芯多呈粉狀及砂狀，層厚0.2 m～8.4 m。

④2中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r:灰白色，表面泛黃色，巖芯多呈碎塊狀，較新鮮，性脆質(zhì)硬，大部分巖芯表面見小溶孔及閉合節(jié)理裂隙發(fā)育，層厚0.4 m～6.6 m。

④3層微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r:灰白色，巖塊不易擊碎，表面見小溶孔及閉合節(jié)理裂隙發(fā)育，層厚8.8 m～26.3 m。

3 檢測情況

樁基施工完成后，在進行鉆芯檢測過程中發(fā)現(xiàn)，110號樁孔鉆進深度為27.0 m，檢測施工樁長為22.5 m。檢測樁長范圍內(nèi)0 m～22.5 m所取混凝土芯樣連續(xù)、完整，表面光滑，膠結(jié)較好，骨料分布均勻，呈長柱狀，斷口基本吻合，未見氣孔、空洞、麻面、溝槽等現(xiàn)象。22.5 m～23.5 m巖芯呈粗砂狀，為強風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，鉆機鉆進速度快。23.5 m～25.0 m巖芯呈粗砂夾碎石狀，為強～中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，鉆機鉆進速度快。25.0 m～27.0 m為微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，灰白色，巖芯為短柱狀，棱角較明顯，鉆機鉆進進尺慢，鉆進平穩(wěn)(見圖1)。

圖1 110號樁鉆孔芯樣圖

由于110號樁端持力層為強風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，不滿足設(shè)計要求，故要求進行工程處理。

4 原因分析及處理方案

根據(jù)勘察單位補充勘察提供的地質(zhì)資料，110號樁樁底存在一條深約3 m的裂隙，裂隙段巖石為強風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r。110號沖孔灌注樁的超前鉆由于只布置了一孔，并未鉆經(jīng)裂隙而發(fā)現(xiàn)其存在。施工方在施工過程中根據(jù)超前鉆結(jié)果看到樁底反渣有微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r的存在就認為樁端進入了持力層，由此導(dǎo)致實際樁底持力層不滿足設(shè)計要求。

經(jīng)設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等各方論證，考慮到110號樁的上部是裙樓，荷載不大，故對110號樁采用高壓灌漿［1-4］方法對樁底進行加固補強。

5 施工技術(shù)參數(shù)要求及施工工藝

5.1 施工技術(shù)參數(shù)要求

1)壓漿導(dǎo)管采用φ42 mm無縫鍍鋅鋼管，導(dǎo)管放至樁底強～中風(fēng)化巖石裂隙底，樁底以下鋼管長度區(qū)域內(nèi)開花眼，花眼口徑為5 mm，花眼間距為150 mm。管底下端可適當封閉。

2)沖洗氣體采用12 m3空壓機供氣。沖氣后沖水時必須將樁底巖層裂隙強風(fēng)化物全部沖洗出來，直至孔口返清水。

3)灌漿材料為P.O52.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.5，配制的灌漿漿液應(yīng)要求具備下列特點:初凝時間長，施工和易性好。

5.2 施工工藝

110號樁灌漿處理施工工藝流程為:灌漿導(dǎo)管制作(下端約1.5 m處開好花眼)→將導(dǎo)管放至孔底→用水汽進行沖洗→沖洗干凈→高壓灌漿。

整個灌漿處理的具體施工工藝見圖2。

圖2 灌漿處理施工工藝

現(xiàn)場施工中，施工工藝主要要點如下:

1)沖洗階段。

此樁樁底裂隙層的風(fēng)化巖石厚度較大，為了能夠更大程度的清洗出樁底裂隙的薄弱巖土層，應(yīng)采取分兩層，每層1.25 m逐層往下清洗的施工方法，清洗采用12 m3空氣壓縮機供氣，采用150型壓力注漿機進行供水，直至泛出水汽趨于干凈。

2)灌漿階段。

沖洗完成后，拔出清洗導(dǎo)管插入灌漿導(dǎo)管至處理底標高處，從孔口插入φ20長度1 m的排氣管后對其孔口用混凝土進行密封。灌漿要從灌漿導(dǎo)管由樁底往上進行壓力灌漿，以免產(chǎn)生氣泡。灌漿時注意觀察排氣孔泛出的水泥漿濃度。當泛出的漿液與進入的漿液濃度一樣時，對排氣管進行密封并繼續(xù)壓漿，注意對孔口采取有效的抗壓措施(2 MPa)，當高壓灌漿壓力達到2 MPa以上方可停止。

6 灌漿效果

灌漿后重新對110號樁進行鉆芯檢測，經(jīng)高壓灌漿處理后的芯樣完整性很好，而經(jīng)低應(yīng)變進行補充檢測樁身無缺陷。

7 結(jié)語

1)當沖孔灌注樁不滿足持力層要求而需要進行加固處理時，采用高壓灌漿法具有費用少、工期短、技術(shù)成熟、施工簡便等優(yōu)點，在實際施工中具有一定的應(yīng)用價值。

2)對于巖溶地區(qū)地質(zhì)條件較為復(fù)雜的場地，應(yīng)在勘察階段盡可能地增加勘探點，以較詳細地揭露地質(zhì)情況。

［1］ 李建強.沖孔灌注樁的質(zhì)量控制探討［J］.建材發(fā)展導(dǎo)向，2011，9(14)：119-120.

［2］ 張 宏.灌注樁檢測與處理［M］.北京：人民交通出版社，2001：12.

［3］ 王付華.復(fù)雜巖溶地基的處理［J］.有色金屬設(shè)計，2007(2)：53-56.

［4］ 楊曉淞.某廠房樁基工程質(zhì)量事故分析及處理［J］.西部探礦工程，2003(9)：76-77.