浅谈冲孔灌注桩质量缺陷的处理.docx

浅谈冲孔灌注桩质量缺陷的处理 摘要：以工程实例介绍冲孔灌注桩质量缺陷出现的类型，以及利用高压旋喷注浆技术对缺陷桩基进行补强处理的施工经验，并进行了效益分析。 关键词：冲孔灌注桩，质量缺陷，高压旋喷注浆 冲孔灌注桩因承载力高，适用性好的特点，应用已经非常广泛。但因种种原因，施工控制不当，容易出现质量缺陷。高压旋喷注浆技术在处理冲孔桩质量缺陷应用最成熟，在施工过程中如何根据不同的桩缺陷，采取不同的处理措施，达 到最经济的效果尤为关键。 工程概况 广州市芳村茶?蚰匙?工程，拟建9栋32层的高层住宅，裙楼2层，地下1层，结构形式为框剪结构；本工程地下室桩基采用冲孔灌注钢筋砼桩，桩径800mm1600mm，砼强度等级C30，桩总根数489根。设计要求进入微风化岩层1米，持力层为泥岩、砂岩，局部为灰岩。本工程地质情况由上至下依次分别为土层、白垩系（K）基岩等两大类。工程地质资料显示部分钻孔发现有溶洞，岩土种类多，不均匀，性质变化较大，场地较复杂。甲方为了省钱，没有对桩基组织超前钻。 该工程桩承台为群桩承台、多桩承台、单桩承台，工程桩基础完工后，在桩基抽芯检测中发现有部分桩基存在质量缺陷，为保证桩基的承载能力满足建筑物荷载的要求，为此采取了一系列的桩基补强措施。 2缺陷桩基础处理方案 在桩基础的抽芯检测过程中发现的桩基础存在缺陷主要表现在以下几类：第一类：持力岩层存在下卧溶洞。第二类：个别桩端存在沉渣。第三类：部分桩检测为三类桩，桩身砼存在质量缺陷。 补强措施：根据桩基础抽芯检测所发现桩存在的缺陷及相应的补强措施如表1所示。 补强原理：对第一类缺陷，先采用压力注浆法对溶洞进行填充式处理，以便高压旋喷施工时水泥浆不易流失。再利用高压旋喷技术对溶洞进行托换，浆液与溶洞内软弱充填物（也含粗砂、碎石等）进行胶结，从而形成具有较高强度的水泥固结体，强度到达设计要求。对第二、三类缺陷，先采用高压清水将桩体中破碎段和桩端下的沉渣冲洗干净，再以高压旋喷方式注浆补强。由于水泥浆在桩的需处理部位不断的循环，随着压力的增大，使水泥浆不断压入缺陷桩的松散部位，至充填饱和达到补强的效果。 3施工工艺及特点 工艺流程：从桩身强度方面，三种旋喷方式（单、双、三管）中，单管不采用空气和清水切割，水泥浓度最高，桩身强度最高，桩径最小，而三管则桩身强度最小，桩径最大。另外，每条缺陷桩都有12个抽芯孔，抽芯孔的孔径只能放下单管旋喷，再扩孔或打孔都不利于保证工程桩的桩身质量。综合考虑，选用单管高压旋喷的原理及方法对桩身缺陷进行补强。具体工艺流程为：布孔、钻孔压力冲洗（或压力填充注浆）通过旋喷管压力循环注浆。 布孔：一般一个注浆孔的加固体有效加固直径约为500600mm，根据单个注浆孔的有效加固直径来确定注浆孔的数量和位置；例如直径为1200mm的缺陷桩采用三个注浆孔，直径为800mm的采用两个注浆孔，注浆孔径为89mm，孔位布置如图1所示。施工中尽量利用已有抽芯钻探孔，以减少对工程桩及下卧岩层的破坏，已有抽芯钻探孔数量不够的则需要增加钻孔。 钻注浆孔：注浆孔的深度必须达到存在缺陷的位置，有溶洞的必须保证钻孔已穿透溶洞并深入持力层500mm。施工时可根据准确的抽芯报告确定溶洞位置。 压力冲洗：可利用旋喷管进行清洗。通过高压清水对桩身砼及桩端沉渣进行冲刷清洗，每个孔进行上下反复多次清洗直至返水清澈无混浊。高压冲洗时喷嘴的提升速度应控制为缓慢，保证水射流有一定的切割时间，高压水射流必须达到足够的压力。本工程实际施工时旋喷钻杆一边以20r/min速度旋转，一边以30cm/min速度徐徐提升，高压水射流达到2325Mpa压力。 压力填充注浆：以浓浆慢灌方式，采用由低压到高压的工艺进行压力灌浆，使浆液能把溶洞充填饱满。为防止施工时造成大量水泥浆通过裂隙流失，灌浆压力不超过2Mpa。 旋喷压力循环注浆：当一根桩中的所有孔清洗干净后，将清水改为高标号的水泥浆进行高压注浆，当孔口流出的浆浓度足够浓时，按照20r/min旋转速度和30cm/min速度提升旋喷管进行循环旋喷注浆。旋喷压力控制在2325MPa。溶洞内的注浆填充完成后2448h，可以进行高压旋喷注浆施工，施工的方法同上。施工时还需根据成孔时提供的相应地层条件进行调整，如对注浆压力、注浆量与注浆管的上行速度进行优化调整，以取得最好的注浆效果。本工程最初的处理是对溶洞进行压力冲洗再旋喷压力循环注浆，但实践中发现水泥浆用量很大，有的桩的注浆成本已经高过重新施工一条冲孔灌注桩的费用。经过调整改为直接注浆填充溶洞的办法，效果良好。为了保证桩内每个部位的强度，桩内相邻两个支旋喷桩施工必须相隔24h后施工。旋喷管压力循环注浆完工后2448h进行补充灌浆，保证浆液收缩得到充填。为有效改善浆液的流变性能，增强注浆效果，在浆液中加入0.5%的FDN早强减水剂；另外为增加浆液固结体的强度及消除注浆后固结体收缩产生缝隙，在浆液中加入12%的UEA膨胀剂。 4效益分析 采用高压旋喷注浆技术对存在质量缺陷的桩基进行补强，可利用原来的抽芯检测孔，必要时可加钻补强孔。本工程采用高压旋喷切割补强方案的成功率为100，与采取补桩或在原桩位重新冲孔成桩等方案相比，该补强方案具有补强效果好、工期短、经济效益显著的优点。 5结语 本工程仍在建设施工中，目前主体已建至20层。在施工期间由专业测量队对建筑物进行沉降观测，观测中未发现较大的沉降量、不稳定的沉降速率，也未发现不均匀沉降和明显回升等异常现象。各次下沉量的累计值都小于高层建筑沉降允许值，由此表明住宅楼的桩基础承载力强，稳定性好。也说明本工程对存在缺陷的桩基础部分所做的补强处理方法是有效的，同时效果也是明显的。 对于地质复杂，特别是有溶洞迹象的工程，进行超前钻，探明桩基地质情况，保证施工质量有着很重要的作用。 施工中需要针对桩的不同质量缺陷，采取不同的处理方法，以达到最佳的经济效果很有必要。若采取的处理措施超过重新施工的经济价值，则这种处理措施是不可取的。 通过高压旋喷切割注浆补强