高壓注漿法處理灌注樁缺陷的工程實(shí)例

伍文

【摘要】本文通過工程實(shí)例，對高壓注漿法處理灌注樁缺陷的具體施工工藝、特殊情況的處理和效果進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】樁基缺陷處理；高壓注漿法；特殊情況的處理

【Abstract】Project example， high-pressure grouting method pile defects concrete construction technology， processing and effects of the special circumstances discussed.

【Key words】Pile defect treatment；Grouting method；Special case handling

1. 高壓注漿法處理樁基缺陷概述

在我國現(xiàn)代建筑物中，灌注樁因其具有承載力高、無擠土、無振動(dòng)、能貼近已建建筑物施工、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已在樁基工程中得到廣泛應(yīng)用。但是機(jī)械灌注樁的質(zhì)量事故時(shí)常發(fā)生，嚴(yán)重影響了其承載力。灌注樁的質(zhì)量事故發(fā)生后，如果單純的采取補(bǔ)樁或在原地鑿除重澆的方法，往往費(fèi)用很高，有的時(shí)候也是不必要的。而采用高壓注漿法，可以處理好原鉆孔樁膠結(jié)不好或較差的地段，使混凝土達(dá)到盡可能高的強(qiáng)度，既經(jīng)濟(jì)又能夠縮短工期。

2. 處理實(shí)例

本工程為一26層高的高層建筑，基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁，樁端持力層為中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，承載力特征值為2000KPa，現(xiàn)有一樁樁徑1400mm，樁端擴(kuò)大頭2400mm，樁身砼強(qiáng)度等級為C30，單樁承載力特征值9000KN。經(jīng)聲波檢測結(jié)果為：樁長19.9m，樁身6.9～7.6m段缺陷明顯，評價(jià)類別為Ⅱ類樁?；鶚缎卷刨|(zhì)量評述：鉆孔孔深20.1m，砼樁長19.8m，鉆入樁端持力層中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖0.3m。0.0～5.5m：混凝土，骨料分布基本均勻，膠結(jié)較好，砼芯樣完整。5.5～11.5m：混凝土，骨料局部分布不均勻，膠結(jié)較差，砼芯樣呈短柱狀，連續(xù)，表面粗糙、麻面，局部見溝槽。11.5～19.8m：混凝土，骨料分布基本均勻，膠結(jié)較好，砼芯樣完整。樁底無沉渣。19.8～20.1m：中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密、堅(jiān)硬。

3. 處理方案

對樁身采用高壓注漿充填處理。在樁基上均勻布置4個(gè)鉆孔，對混凝土骨料局部分布不均勻，膠結(jié)較差段采用高壓注漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。

4. 灌漿處理主要設(shè)計(jì)參數(shù)與設(shè)備

4.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)。

（1）灌漿材料：普通硅酸鹽水泥（P.O.52.5）及膨脹材料。

（2）水泥漿配合比：采用分段灌注，漿液由稀至濃進(jìn)行灌注，水灰比為2：1→1：1→0.8：1→0.6：1→0.45：1。

（3）灌漿壓力為1～5MPa，開始應(yīng)盡量將壓力控制在1MPa左右。

4.2 主要設(shè)備（見表1）。

5. 具體施工方案

5.1 抽芯成孔。

（1）均勻布置4個(gè)灌漿孔，每個(gè)孔分擔(dān)的面積應(yīng)盡量相等。

（2）用長沙礦探機(jī)械廠150型地質(zhì)鉆機(jī)成孔，單動(dòng)雙管金剛石鉆進(jìn)取芯，開孔徑為110。

（3）采用清水高壓循環(huán)給水，嚴(yán)禁采用水泥漿護(hù)壁。

（4）鉆機(jī)必須平穩(wěn)、調(diào)平，盡量用低壓高速鉆進(jìn)，防止孔身傾斜，垂直度控制在0.3%以內(nèi)。

（5）孔身必須超過樁身硅膠結(jié)差部位為3m，抽芯孔約20m深。

（6）巖芯必須逐一放置巖芯箱內(nèi)，統(tǒng)一編號，順序擺放，并作好記錄，以便于觀察樁身質(zhì)量，指導(dǎo)灌漿作業(yè)。

（7）在鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行注漿固結(jié)松散部位，然后再往下鉆進(jìn)。

（8）鉆至設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)先采用鉆具進(jìn)行第一次清孔。

5.2 安裝循環(huán)注漿裝置并高壓清洗孔身。

（1）注漿管采用6分的鍍鋅管，前端2m開8@300孔。

（2）注漿管由上往下放，直至孔底。

（3）在孔口管安裝三通連接補(bǔ)芯，且與注漿管連接。

（4）采用自來水高壓清洗各孔，壓力為3～5MPa，把孔內(nèi)存留的巖粉鐵屑、粘土等雜物沖離孔內(nèi)并將樁底沉渣置換出來。

（5）清孔標(biāo)準(zhǔn)為：排出的液體基本無浮粒、無混濁。

5.3 壓水試驗(yàn)。

（1）灌注水泥漿前應(yīng)對各孔進(jìn)行簡易壓水試驗(yàn)。

（2）封閉返漿閥，加壓灌入自來水，觀察吸水情況以及孔與孔之間是否連通。

5.4 全孔段高壓循環(huán)灌漿。

5.4.1 灌漿材料：普通硅酸鹽水泥（P.O.52.5）及膨脹材料。

5.4.2 水泥漿配合比：采用分段灌注，漿液由稀至濃進(jìn)行灌注，水灰比為2：1→1：1→0.8：1→0.6：1→0.45：1。

5.4.3 灌漿壓力為1～5MPa，開始應(yīng)盡量將壓力控制在1MPa左右。

5.4.4 灌漿過程應(yīng)根據(jù)吃漿量和壓力變化來改變水灰比，這是保證灌漿質(zhì)量的關(guān)鍵。

具體按如下進(jìn)行調(diào)整：（1）當(dāng)某一水灰比漿液灌人300L左右或同一水灰比漿液的灌漿時(shí)間超過20分鐘，可變濃一級。（2）如單位吸漿量及灌漿壓力沒有改變或改變不明顯時(shí)，可變濃一級。（3）當(dāng)壓力突然降低或吸漿量增大時(shí)，應(yīng)增大水灰比濃度；反之則減小水灰比濃度。

5.4.5 灌漿要持續(xù)進(jìn)行，不能中斷。如特殊原因中斷，應(yīng)在水泥初凝前半小時(shí)恢復(fù)灌漿；若不能恢復(fù)，則應(yīng)用低壓水進(jìn)行清洗，正常后再重新灌漿。

5.4.6 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：漿液濃度為0.45：1、壓力為4MPa時(shí)，穩(wěn)壓持續(xù)時(shí)間為30min，樁身停止吸漿或吸漿量不大于0.2L/min時(shí)，可結(jié)束灌漿。

5.5 封孔。

灌漿完畢檢查合格后，采用1：1水泥砂漿封孔。

6. 特殊情況處理

6.1 串漿處理：

注漿過程中發(fā)生串漿時(shí)，如串漿孔具備條件可采用同時(shí)進(jìn)行注漿，應(yīng)一泵一孔，否則應(yīng)將注漿孔堵塞，待注漿結(jié)束后，串漿孔再進(jìn)行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)注漿。

6.2 冒漿、漏漿處理：

應(yīng)根據(jù)具體情況采用封墻、低壓、濃漿、限流、限量、間歇注漿等方法進(jìn)行處理。

6.3 注漿工作因故中斷時(shí)的處理。

（1）及早恢復(fù)注漿，否則立即進(jìn)行沖洗鉆孔，而后恢復(fù)注漿。若無法沖洗，或沖洗無效，則進(jìn)行掃孔，而后恢復(fù)注漿。

（2）恢復(fù)注漿后，如注入率與中斷前相比減少很多，且較短時(shí)間停止吸漿，則應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

（3）對吸漿量大、注漿難以結(jié)束地段，采取低壓、濃漿、限流、限量、間歇注漿或摻加速凝劑、回填等方式處理。

（4）注漿過程中，注漿壓力或注入率突然改變較大時(shí)，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)的措施處理。

7. 工程質(zhì)量保證措施

（1）鉆孔施工：開鉆前，嚴(yán)格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機(jī)定位要準(zhǔn)確，開鉆前的鉆頭點(diǎn)位與布孔點(diǎn)之距相差不得大于2cm，鉆桿度不得大于1°。

（2）配料：采用準(zhǔn)確的計(jì)量工具，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配方配料施工。

（3）注漿：注漿一定要按程序施工，每段進(jìn)漿要準(zhǔn)確，注漿壓力一定要嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)注漿壓力范圍內(nèi)，專人操作。當(dāng)壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，每段注漿量應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行，跑漿時(shí)，應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿跑漿。

（5）每道工序均要安排專人負(fù)責(zé)每道工序的操作記錄。

8. 灌漿處理效果總結(jié)

經(jīng)過上述程序?qū)υ摌哆M(jìn)行處理后，經(jīng)聲波檢測已順利通過驗(yàn)收。而高壓注漿處理所需費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于補(bǔ)樁或鑿樁重新澆注的費(fèi)用。由此可見，高壓注漿法進(jìn)行樁基缺陷處理的效果還是非常顯著的。但需要注意的是，如果樁底沉渣高度超過0.5m，則單純采用高壓注漿處理就很難達(dá)到要求，可采用鋼管樁+高壓注漿進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范.

[2] 汪慶輝、黎勝勇；高壓旋噴注漿法處理樁基缺陷的一個(gè)工程實(shí)例.

[文章編號]1619-2737（2016）03-22-603