淺談施工中樁基質(zhì)量問題原因分析及處理措施

黎子明

【摘?要】橋梁樁基礎(chǔ)，作為橋梁重要組成部分，其重要性毋庸置疑。但樁基施工均在地面以下，其質(zhì)量控制難度也同樣很大?，F(xiàn)結(jié)合工程實(shí)例，分析鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷成因，并使用成功的處理措施。

【關(guān)鍵詞】橋梁工程;地下工程;鉆孔灌注樁;質(zhì)量缺陷;壓漿

Talking about the Cause Analysis and Treatment Measures of Pile Foundation Quality Problems in Construction

Li Zi-ming

（Wuhan Erhang Road and Bridge Special Engineering Co.， Ltd?Wuhan?Hubei?430000）

【Abstract】Bridge pile foundation， as an important part of the bridge， its importance is beyond doubt. However， the pile foundation construction is below the ground， and the quality control is also very difficult. Now combined with engineering examples， analyze the causes of quality defects in bored piles and use successful treatment measures.

【Key words】Bridge engineering;Underground engineering;Bored pile; quality defect; grouting

1. 工程及地質(zhì)概況

1.1?本項(xiàng)目高架橋橋長727m，起點(diǎn)方向左線寬度15.7m，右線寬度11.05m，終點(diǎn)方向橋梁總寬23.6m。上部結(jié)構(gòu)為裝配式30m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩，肋板式橋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

1.2?地質(zhì)條件。

本項(xiàng)目地層自上往下地層描述如下：

③1層-粉質(zhì)粘土（Q4al）：該層具中等偏高壓縮性，較低強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)較差，推薦地基土容許承載力基本值fa0=100～140KPa。

③1a 層-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（Q4al）：該層具高壓縮性，低強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)差，推薦地基土容許承載力基本值fa0=70～80KPa。

③2 層-粉砂（Q4al）：該層低強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)較差，推薦地基土容許承載力基本值fa0=90KPa。

③3 層-粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（Q4al）：該層具高壓縮性，低強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)差，推薦地基土容許承載力基本值fa0=80～100KPa。

③9 層-粉質(zhì)粘土（Q4al）：該層具高壓縮性，低強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)差，推薦地基土容許承載力基本值fa0=90～100KPa。

④層-粉細(xì)砂（Q4al）：該層強(qiáng)度較高，力學(xué)性質(zhì)較好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=200～300KPa。

⑤1 層-粉質(zhì)粘土（Q4al）：該層具中等壓縮性，中等強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)中等，推薦地基土容許承載力基本值fa0=160～180KPa。

⑤2 層-粉細(xì)砂（Q4al）：該層強(qiáng)度較高，力學(xué)性質(zhì)較好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=200～300KPa。

⑥層-粉細(xì)砂（Q4al）：該層強(qiáng)度較高，力學(xué)性質(zhì)較好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=200～300KPa。

⑥1 層-粉質(zhì)粘土（Q4al）：該層具中等壓縮性，中等強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)中等，推薦地基土容許承載力基本值fa0=160～180KPa。

⑦1 層-粉質(zhì)粘土（Q3al）：該層低液限，不具有膨脹性，具低壓縮性，高強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=380～400KPa。

⑦2 層-粉細(xì)砂（Q3al）：該層強(qiáng)度較高，力學(xué)性質(zhì)較好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=200～300KPa。

⑦3 層-粉質(zhì)粘土（Q3al）：該層低液限，不具有膨脹性，具低壓縮性，高強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=380～400KPa。

⑦4 層-細(xì)砂（Q3al）：該層強(qiáng)度較高，力學(xué)性質(zhì)較好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=200～300KPa。

⑦5 層-粉質(zhì)粘土（Q3al）：該層低液限，不具有膨脹性，具低壓縮性，高強(qiáng)度，力學(xué)性質(zhì)好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=380～400KPa。

⑦6 層-中細(xì)砂（Q3al）：該層強(qiáng)度較高，力學(xué)性質(zhì)較好，推薦地基土容許承載力基本值fa0=300～450KPa（見圖1、圖2）。

2. 樁基礎(chǔ)成孔施工工藝

鉆孔樁成孔。

鉆孔采用正循環(huán)回旋鉆機(jī)，采取泥漿護(hù)壁跟進(jìn)的方法。鋼筋籠在加工車間下料并加工成型，標(biāo)準(zhǔn)鋼筋籠單節(jié)長度為12m，分節(jié)運(yùn)輸至現(xiàn)場吊裝就位。砼罐車運(yùn)輸砼至樁位，吊車配合人工進(jìn)行水下砼澆筑（鉆孔灌注樁施工流程圖見圖3）。

3. 樁基缺陷類型

3.1?樁基施工情況及缺陷成因分析。

樁基設(shè)計(jì)樁長47m，樁徑2.0m，對(duì)樁基進(jìn)行無損檢樁時(shí)發(fā)現(xiàn)樁基4號(hào)聲測管18.6m～19.2m深處段聲波異常，初步判定為夾砂。為進(jìn)一步確定，進(jìn)行了鉆孔取芯。根據(jù)取芯結(jié)果，確定為夾砂。

3.2?該樁在澆筑過程中砼頂面上升正常。造成夾砂的主要原因有：

（1）在成孔二清時(shí)，泥漿比重低于規(guī)定值，造成灌注混凝土?xí)r孔身塌孔。

（2）在灌注過程，砼將孔底板結(jié)泥砂上頂升時(shí)，由于泥砂塊破碎，由于局部塊體上升受阻，埋沒于上升的砼中，從而形成夾砂。

（3）在灌注過程中，導(dǎo)管埋深不夠，當(dāng)導(dǎo)管埋深小于1m時(shí)，混凝土呈現(xiàn)非均勻上升，使得頂部泥沙埋入混凝土內(nèi)。

4. 樁基處理施工流程

樁基處理流程。

（1）壓漿孔鉆孔施工。

根據(jù)需要在夾層平面處鉆三個(gè)φ110的鉆孔，間距20～30cm間，方便排渣和底部清空后串通，鉆孔的深度超過取芯處理問題深度的50cm以上。鉆孔過程中時(shí)刻對(duì)鉆機(jī)主軸進(jìn)行垂直度校正，防止孔壁傾斜而影響結(jié)果（取孔示意圖見圖4）。

（2）夾沙層清理。

用高壓旋噴樁機(jī)將鉆桿下到孔底。先用高壓水單孔進(jìn)行沖洗，壓力為20MPa～30MPa以上，轉(zhuǎn)速10～20cm/min，邊沖洗邊提升和旋轉(zhuǎn)，往復(fù)多次。高壓水將缺陷段內(nèi)的軟弱部分切割成泥漿狀，當(dāng)由一孔進(jìn)行切割而另一孔有水溢出時(shí)可以認(rèn)為病害區(qū)已經(jīng)被打通，可換另外一孔重復(fù)操作直至全部打通，鉆孔之間連通后，壓入清水利用水循環(huán)將廢渣排出樁體，當(dāng)孔內(nèi)水流變?yōu)榍逅?，清渣完畢。然后用高壓壓縮空氣排干孔內(nèi)的積水。

（3）壓漿。

在孔口接上注漿管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)壓漿，提升速度5cm/min，轉(zhuǎn)速10～15cm/min，水泥漿的水灰比為0.38，并摻有微膨脹劑。注漿分多次，每次注漿飽滿，注漿終止壓力20MPa以上。注漿要求孔口返出漿液的溶度與配置的漿液溶度相當(dāng)為止。第一次壓漿結(jié)束后，間隔10～15min進(jìn)行第二次壓漿，壓漿次數(shù)不少于2次。

（4）樁體檢測。

壓漿處理完成2周后重新對(duì)樁基進(jìn)行聲波檢測，根據(jù)聲波檢測結(jié)果判定處理結(jié)果。

5. 結(jié)論

（1）通過處理后樁基完整性檢測結(jié)果顯示為I類樁，判定本次樁基缺陷處理措施是行之有效的。避免了樁基鑿除對(duì)施工進(jìn)度的影響，同時(shí)為工程節(jié)約了成本。

（2）該缺陷處理的方法，關(guān)鍵在于確定芯孔的位置及芯孔的深度。為保證修補(bǔ)的成功，現(xiàn)場取芯時(shí)應(yīng)留好芯樣并做好標(biāo)記，以便核查。

（3）樁基礎(chǔ)作為重要的隱蔽工程，其質(zhì)量控制重點(diǎn)主要為事先預(yù)防，如：泥漿比重、砂礫、沉渣厚度、以及灌注時(shí)導(dǎo)管埋置深度控制等，這需要現(xiàn)場管理人員責(zé)任心強(qiáng)、關(guān)鍵事項(xiàng)謹(jǐn)慎細(xì)致。

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