高壓注漿處理III類樁技術(shù)在寧波山語城項目中的應(yīng)用

王旭陽

(中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350)

在沿海等土質(zhì)差的地區(qū)，不可避免的會產(chǎn)生III類樁，因此對III類樁的處理就顯得越來越重要，在眾多的處理方法中高壓注漿處理方法具有工期短、工程量小、費用低、處理質(zhì)量較高等優(yōu)點，因此在施工實踐中應(yīng)運越來越廣泛。

1 工程概況

寧波山語城項目位于寧波市象山縣，總建筑面積54 696.06 m2，地下一層建筑面積14 845 m2。

樁基工程共有890根工程樁，分別為Φ600和Φ800水下鉆孔灌注樁，Φ600有718根，Φ800有172根，樁身長度45～57 m，樁身混凝土強度:C35，設(shè)計最大單樁承載力特征值為2 400 kN，設(shè)計最大單樁抗拔承載力特征值為800 kN。

2 工程地質(zhì)概況

根據(jù)浙江土力工程勘察院提供的地質(zhì)勘察報告顯示，土層分布情況(見表1)。

樁基工程2013年3月18日開工，2013年6月9日施工完成。于7月8日開始進行低應(yīng)變檢測，檢測結(jié)果顯示有個別III類樁樁基。根據(jù)設(shè)計單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位共同協(xié)商，對III類樁做相應(yīng)處理。

表1 地質(zhì)勘察報告 m

3 Ⅲ類樁處理方案分析

3.1 對III類樁的處理方案

對III類樁的處理主要采取接樁和高壓注漿兩種處理方案，接樁處理能保證處理后樁的質(zhì)量，施工質(zhì)量容易保證，但工期長、工程量大、費用高。而高壓注漿處理則具有工期短、工程量小、費用低、處理質(zhì)量較高等優(yōu)點[1]，因此重點介紹高壓注漿處理。

3.2 高壓注漿的適用條件

(1)對于偏移量小于250 mm的樁進行取芯分析，對離析、輕微裂縫采用高壓注漿處理；如果是缺芯樣或嚴重離析、夾泥則進行破樁接樁處理。

(2)對于樁位偏差較大(大于250 mm)的Ⅲ類樁，首先圍樁下挖土2 m，確定樁身是否傾斜，如果樁身不傾斜進行鉆孔取芯分析，若是離析、裂縫則可以進行高壓注漿處理，如果是缺芯樣或嚴重離析、夾泥則進行破樁接樁處理。

4 高壓注漿處理

根據(jù)芯樣分析判斷由于混凝土局部離析、輕微裂縫造成的Ⅲ類樁現(xiàn)場采用雙孔高壓注漿法。在樁中心造2只注漿孔直至樁身缺陷部位下一定深度，從樁頂向下，通過壓力漿液沿樁身缺陷部位，通過滲透、擠密、充填和膠結(jié)反映，對缺陷部位、空隙、樁周泥皮進行置換和充填，對原有缺陷部位及空隙進行膠結(jié)，從而在樁周圍形成脈狀的結(jié)石體[2]，同時提高了樁側(cè)摩阻力。高壓注漿處理工藝流程(見圖1)。

圖1 工藝流程圖

4.1 注漿孔施工

采用XY-1型液壓鉆機。首先合理布置2只注漿孔，就位后進行水平測定，確保鉆孔垂直度，按規(guī)范規(guī)定的水壓和鉆速鉆取芯樣，取芯深度要求進入缺陷部位以下1.0 m(缺陷部位在淺部的，取芯深度為3.0 m)，采用Φ91人造金剛石單管薄壁鉆頭混漿正循環(huán)鉆進。

4.2 孔口注漿埋設(shè)

孔口注漿采用單孔雙管埋法對注漿管進行埋設(shè)。先插入兩根鍍鋅水管在孔內(nèi)，其中一根需直接插到缺陷部位下約0.5 m作為注漿孔，另1根插入到樁頂下約0.5～1 m用作注漿時排水，孔口用錨固劑封堵密實。注漿管、埋設(shè)管周邊及樁頂需保證通暢，耐壓，不滲漏[3]。注漿孔采用橡膠膨脹專用設(shè)施封口(可承受8 MPa注漿壓力)，當孔口混凝土破碎時，埋設(shè)1寸注漿管，長度自樁頂以下0.5～0.8 m，用高強快硬混凝土澆灌密實，需養(yǎng)護3 d后再行注漿(見圖2)。

圖2 埋設(shè)孔口注漿設(shè)施

4.3 高壓注漿

4.3.1確定注漿參數(shù)

注漿前先用清水進行壓水試驗，以確定注漿參數(shù)，并有效清洗樁身缺陷部位的渣粒。

4.3.2調(diào)制水泥漿

(1)水泥需采用高于P.O42.5普通硅酸鹽水泥，而不宜采用干縮性大的火山灰水泥和泌水性高的礦山水泥。

(2)水灰比在水泥漿調(diào)制中具有決定作用，實踐表明，注漿灰漿水灰比為0.55，此種水灰流動度稍強，極易滲入開口及孔隙中，灰漿具有收縮小，強度高特性。

漿液配合比；水泥：水：UEA=100 kg：52～57 kg：0.6%～0.8%

4.3.3 注漿

本次注漿最大壓力控制在2～4 MPa，注漿過程中應(yīng)隨時觀察壓力變化，水泥漿液以實際壓力為準，注漿量以注實為止[4]。

4.3.4 壓漿終止條件

當注漿壓力上升時，表示內(nèi)部孔隙充填穩(wěn)定，若壓力值不在減少時，表示已完全充填滿，此時可終止壓漿。

4.3.5 孔口封閉

注漿結(jié)束后，封閉孔口注漿設(shè)施，待孔內(nèi)壓力消散后再予撤除孔口注漿設(shè)施[5]。

4.4 低應(yīng)變復(fù)測

對所有處理過的Ⅲ類樁進行低應(yīng)變復(fù)測,然后，再按照30%的比例進行高應(yīng)變復(fù)測，若合格則正常使用，如果復(fù)測不合格經(jīng)過處理的Ⅲ類樁高應(yīng)變檢測范圍擴大至60%，根據(jù)高應(yīng)變檢測數(shù)據(jù)確定采取何種措施進行后續(xù)處理方式[6]。

5 質(zhì)量保證措施

鑒于高壓注漿補強加固樁基具有隱蔽性，施工中必須對各工序操作、工藝參數(shù)等嚴格執(zhí)行。首先，建立質(zhì)量責任制，施工員及質(zhì)檢員等進行跟班監(jiān)督指揮，并隨時反饋信息；嚴格執(zhí)行“三檢制”制度：即施工隊自檢，項目部工程部復(fù)檢，項目部質(zhì)量部門終檢；設(shè)立檢查驗評表，逐級驗收簽字，上道工序不合格，嚴禁進入下道工序施工[7]。

二是嚴格控制水泥漿質(zhì)量，隨機抽查水泥漿密度，判定是否符合設(shè)計要求。根據(jù)設(shè)計要求，布設(shè)注漿孔，灌漿前，務(wù)必使孔內(nèi)、縫內(nèi)清潔干凈。鉆進結(jié)束等待灌漿或灌漿結(jié)束等待鉆進時，孔口均應(yīng)堵蓋，妥加保護。當注漿時壓力突然下降，出現(xiàn)漏漿或堵管堵孔情況，必須立即停機檢查，必要時需采取二次注漿，直到壓力趨穩(wěn)[8]。

6 方案實施過程及效果

經(jīng)初步檢測需進行注漿處理的III類樁共計11根，綜合考慮總工期與底板施工計劃與處理費用，現(xiàn)場安排一臺鉆機和一套注漿設(shè)備、3名施工人員對11根樁進行處理。于2013年7月1日上午9：00進場，依次對11根樁進行鉆孔、注漿，于7月10日處理完畢，后經(jīng)檢測全部合格。

7 結(jié)論

綜上所述，結(jié)合工程實例，闡述了III類樁處理方法在施工中的實際應(yīng)用。經(jīng)過研究及實踐表明，通過對注漿液的配置、注漿管的布設(shè)、注漿壓力等方法處理可有效處理III類樁，工期短、工程量小，保證了工程的安全性與經(jīng)濟性，并取得了良好的效果，為今后處理III類樁處理積累了成功的經(jīng)驗，值得類似工程的參考與借鑒。