CGM高強無收縮灌漿料在處理樁基礎(chǔ)缺陷中的應(yīng)用

曹展標(biāo)

（廣州市第三建筑工程有限公司 廣州市　510050）

CGM高強無收縮灌漿料在處理樁基礎(chǔ)缺陷中的應(yīng)用

曹展標(biāo)

（廣州市第三建筑工程有限公司 廣州市510050）

鉆孔灌注樁在施工過程中由于施工工藝、地質(zhì)條件、施工隊伍質(zhì)量控制等因素的影響，有一定的幾率出現(xiàn)樁身完整性缺陷及樁的承載力缺陷等質(zhì)量問題，特別是旋挖灌注樁在采用干作業(yè)工藝進行成孔時，樁端沉渣過厚情況比較普遍，嚴(yán)重影響樁的承載力，當(dāng)出現(xiàn)該質(zhì)量缺陷時，采用壓力灌漿法結(jié)合CGM高強無收縮灌漿料對樁端進行加固，處理后的樁承載力基本能達到原設(shè)計要求。

樁端沉渣過厚；壓力灌漿法；CGM高強無收縮灌漿料

1　工程概述

本工程基礎(chǔ)采用直徑為800mm旋挖灌注樁，樁數(shù)量為532根，樁長約12～25m，樁身混凝土強度等級為C30，以第5○-3中風(fēng)化層為持力層，要求樁端嵌入設(shè)計巖層內(nèi)深度≥0.8m，樁長約12～25m，單樁豎向承載力特征值≥2400kN。

根據(jù)設(shè)計要求，針對該532根沖孔灌注樁，基樁檢測采基樁豎向抗壓靜載試驗檢測、基樁鉆芯法檢測、基樁高應(yīng)變法、基樁低應(yīng)變法檢測等方法進行檢測，根據(jù)樁基檢測結(jié)論，該532根沖孔灌注樁的豎向抗壓靜載檢測、鉆芯法檢測及低應(yīng)變法檢測均全部合格。

但高應(yīng)變法檢測結(jié)論為C1及C10判定為Ⅲ類樁，樁身完整性評價為樁底有明顯缺陷，其中C1動測承載力為4258kN，C10動測承載力為4641kN，無法滿足設(shè)計要求，必須按照有關(guān)規(guī)定要求進行處理。

2　原因分析

經(jīng)復(fù)查施工記錄及施工日志，C1樁的施工日期為2013年6月23～24日，C10樁的施工日期為2013年6月2～4日。根據(jù)實際施工情況，C1樁的成孔時間超過28h，C10樁的成孔時間超過60h。由于中風(fēng)化花崗巖層硬度高，旋挖鉆孔成孔速度慢，導(dǎo)致成孔施工時間長，因此在澆筑混凝土?xí)r可能孔壁在漿液長時間浸泡下會出現(xiàn)松動及塌孔的情況。而且循環(huán)泥漿經(jīng)過長時間使用，稠度有所下降，因此在清孔時會出現(xiàn)清孔不徹底的情況，通過上述分析，導(dǎo)致樁底明顯缺陷的原因可判定為樁底沉渣過厚。

3　補強處理方案

針對C1及C10兩根樁的樁底缺陷情況，擬采用壓力灌漿法對樁底進行補強加固處理。壓力灌漿法利用鉆機在樁頂鉆孔至樁底，再進行封閉式的壓注純水泥漿液，使樁身局部破碎、松散、膠結(jié)不好的混凝土的空隙注滿水泥漿液，令其重新進行膠結(jié)，并與膠結(jié)完好的混凝土形成一個受力整體，加強樁身整體強度。

同時，由于樁端承載力未能滿足設(shè)計要求的2400kN，如采用常規(guī)的灌漿做法，灌入純水泥漿液能加強樁身完整性，但對提高樁端承載力的效果不明顯，有可能灌漿后樁端承載力仍無法滿足設(shè)計要求，且水泥漿的凝固期較長，需達到齡期28d后才能進行復(fù)檢，對工期影響非常大，因此本項目灌漿材料采用CGM高強無收縮灌漿料代替水泥漿進行灌注。

CGM高強無收縮灌漿料就是水泥基灌漿材料是以高強度材料作為骨料，以水泥作為結(jié)合劑，輔以高流態(tài)、微膨脹、防離析等物質(zhì)配制而成，具有自流性好，快硬、早強、高強、無收縮、微膨脹的特性：

（1）自流態(tài)：現(xiàn)場只需加水?dāng)嚢?，可直接進行灌注，砂漿自流，施工免振，確保無振動、長距離的灌漿施工。

（2）早強高強：澆后3d強度高達40MPa以上，28d后強度達到60MPa以上，縮短工期。

（3）微膨脹：灌注體長期使用無收縮，保證基巖與基礎(chǔ)緊密接觸，并適當(dāng)?shù)呐蛎泬簯?yīng)力提高基礎(chǔ)承載力。塑性膨脹和硬化期膨脹的雙重效應(yīng)，確保有效承載面（EBA）大于90%，均勻傳遞荷載。

（4）低堿耐蝕：嚴(yán)格控制原材料堿含量，適用于有腐蝕性地下水的工程。

（5）同時其具有無毒、無害、不老化、對水質(zhì)及周圍環(huán)境無污染，自密性好、防銹等特點，在施工方面具有質(zhì)量可靠，降低成本，縮短工期和使用方便等優(yōu)點。

（6）產(chǎn)品性能

表1　

4　施工工藝

壓力灌漿法施工工藝流程：造孔→注漿管埋設(shè)→高壓清水洗孔→壓水試驗→配備灌漿料→壓漿→封孔→樁復(fù)檢。

（1）造孔及埋管：利用抽芯用的地質(zhì)鉆機在樁中鉆兩個孔：①用做進漿孔；②用作出漿孔，孔深要求達到基巖，并抽取巖芯查看持力層具體情況。同時采用φ50壓漿管在進漿孔內(nèi)埋設(shè)，從孔口埋設(shè)至需補強位置往上0.5m，并將其固定好。

（2）洗孔及水壓試驗：利用水泵，使用0.5～1MPa的壓力水向一個孔內(nèi)壓入清水，將孔底夾泥和松散的混凝土碎渣從另一個孔沖洗出來，排渣時間應(yīng)充分保證，注入清水利用水循環(huán)將雜物排出樁身，當(dāng)出水口的水由濁變清時，再換另一個孔處理，直至所有孔排除均為清水為止，則清孔結(jié)束。在清孔過程中，同時進行壓水試驗，壓水試驗不僅起到疏通注漿通道的作用，而且注漿的有關(guān)參數(shù)也應(yīng)根據(jù)壓水試驗結(jié)果做出相應(yīng)調(diào)整。

（3）封閉式壓漿：孔內(nèi)清洗完畢后，用壓漿設(shè)備置換清水，在未封閉口前通過壓漿管壓入水灰比為0.8的純水泥漿液，把抽芯孔內(nèi)的水全部置換溢出來，當(dāng)孔口出現(xiàn)大量濃水泥漿時且此漿與注入的漿液比重基本相同時，可封閉出漿口開始進行注漿作業(yè)。

（4）攪拌灌漿料：按產(chǎn)品合格證上推薦的水料比確定加水量，拌和用水應(yīng)采用飲用水，水溫以5～40℃為宜，采用機械攪拌，攪拌時間一般為1～2min，在滿足施工流動度的條件下盡量降低用水量，嚴(yán)禁使用明顯沁水的攪和料進行灌漿。

（5）為保證壓漿效果，注漿壓力一般控制在2～3MPa，穩(wěn)定時間為15～20min，當(dāng)注漿壓力逐步上升，表明內(nèi)部空隙逐步被水泥漿充填，當(dāng)壓力升到4～5MPa、單位吸漿量不小于1L/min時，即閉漿穩(wěn)定15～20min，若壓力不再下降，標(biāo)明內(nèi)部空隙均被填充滿，可終止壓漿作業(yè)。

（6）在注漿時，注漿壓力隨注漿進展呈現(xiàn)出由低到高的變化規(guī)律。若注漿中壓力突然急劇下降，表明發(fā)生冒漿或漏漿現(xiàn)象，應(yīng)在漿液中加入相應(yīng)的添加劑或采取間歇灌漿措施以確保注漿效果。

在完成該兩條樁壓力灌漿后，對所使用的CGM高強灌漿料進行見證取樣抽檢，檢驗結(jié)論如表2。

表2　

該高強灌漿料在3d齡期的抗壓強度已達到56.5MPa，遠大于原設(shè)計樁身混凝土強度C30，因此在完成灌漿后7d進行高應(yīng)變檢測復(fù)檢，復(fù)檢結(jié)果均為合格，判定為Ⅱ類樁。

5　結(jié)語

采用CGM高強無收縮灌漿料作為混凝土灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量缺陷補強的灌漿料，利用其早強、高強、無收縮、微膨脹等特性，可以提高灌漿體的早起抗壓強度，加快施工進度，并且在完成灌漿料后避免出現(xiàn)水泥灌漿料收縮的問題，確保了樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。同時，CGM灌漿料的高強度特性，能對因樁端沉渣過厚導(dǎo)致承載力下降的樁基礎(chǔ)起到很好的加強作用，在灌漿料充滿樁端沉渣層并達到強度后，使樁端持力層的承載力得到大大的提高，基本可以解決因樁端沉渣造成的樁基礎(chǔ)缺陷。

TU746.3

A

1673-0038（2015）20-0049-02

2015-3-10

曹展標(biāo)（1982-），男，中級工程師，本科，主要從事施工管理工作。