嵌岩桩基桩检测及桩底沉渣处理施工技术

#泉州环城高速石狮互通接线改造工程

嵌岩桩桩底沉渣处理施工技术方案1、工程概况1.1、工程简介本合同段位于石狮市石泉二路和石狮大道交叉路口处，是石狮连接晋江、泉州、泉州环城高速和进出口石湖港的主要通道之一，便捷的实现石泉二路和石狮大道之间的交通转换.该互通共设置跨线桥一座，425米；匝道桥6座，共长546.08米；辅道桥梁1座，共长66。04米；旧桥拆除重建桥1座，全长66。04米，旧桥利用共一座，通道及U型槽1道，共长210米。1.2、工程地质条件互通区属冲、海积平原地貌,地势平坦，上部分布冲、海积成因的粘性土，砂、淤泥质粘土层等，其下为燕山期混合花岗岩及其风化层,风化层厚度一般较大，局部见辉绿岩脉。根据本次钻探成果，互通区各岩土层特征分述如下:111素填土：浅黄色，湿，松散，堆填物主要为砂粒和粘性土,含少量的砾石，人工堆填，堆填时间约2-3年，欠固结.该层主要分布于地表，多数钻孔揭示，揭示层厚为1。00〜2.80m。112淤泥质粘土:深灰色，流~软塑，饱和，成份以粘粒为主，刀切面光滑，有光泽,无摇震反应，干强度强，韧性高,含少量的腐殖质，污手，具腐臭味，海积成因。局部呈软塑状，相变为淤泥质粘土，区内各孔均有揭示，层厚7.90〜15。50m。122粉质粘土：灰黄色，硬塑，湿，成份以粉粘粒、砂粒为主，土体粘性一般，弱砂感，韧性一般，干强度中等，无摇震反应，冲积成因。揭示层厚为1.25〜4。40m。③222中粗砂：黄褐色，饱和，稍密一中密，中粗砂约占60~70%，细砂约占10%,局部夹个别圆砾，粘粉粒胶结，性能一般，冲积成因，揭示层厚0.60~5。65m。⑤23残积砂质粘性土:黄褐色、青灰色、灰黄色，硬塑，原岩结构已完全破坏，成份由粘粉粒、砂粒组成，砂感强，稍有光泽、摇震反应无、干强度中等、韧性一般，浸水易软化，残积成因，揭示层厚3。20〜3.90m。⑦10全风化混合花岗岩:灰色、灰黄色，原岩结构尚可辨，矿物成份除石英颗粒外均已风化成次生矿物，岩芯呈砂土状，手捏易散，湿水易软化，揭示层厚5。10~9。60m。⑦11砂土状强风化混合岩：灰黄色、灰白色、灰色，原岩结构较清晰，矿物成份已风化成次生矿物，可见石英及长石颗粒，岩芯呈砂土状，手搓可散，砂感强，湿水易崩解，干钻困难。岩体完整程度为极破碎，岩石坚硬程度为极软岩，岩体基本质量等级为V级，岩石质量指标为极差的，层厚0.75~24.90m.⑦12碎块状强风化混合岩花岗岩:灰黄色，褐黄色,原岩结构清晰可辨,花岗变晶结构，裂隙很发育，裂面多见铁锰质充填渲染，岩芯呈碎块状，锤击易碎。岩体完整程度为极破碎，岩石坚硬程度为极软岩，岩体基本质量等级为V级，岩石质量指标为极差的，揭示层厚1.5010。00m，顶板埋深8。9045.00m，标高-42.46〜一8。18m。⑦13中风化混合花岗岩:灰白色，花岗变晶结构，块状构造，岩石明显风化变色，裂隙较发育，主要矿物为石英、长石、黑云母、角闪石等，岩石坚硬，锤击声脆，属较硬岩，岩芯呈短柱状、碎块状，较破碎,岩体基本质量等级为W级。单轴抗压强度标准值为38。18Mpa，岩石质量指标（RQD）为36-65%，岩体完整性属破碎，岩石坚硬程度分类属较硬岩，岩体基本质量等级分类属W类。在勘探过程中，该层未发现有洞穴、临空面，工程性能好，揭示最大厚度12.0m，顶板埋深10。10〜47。00m，标高一42.46〜-5。79。1.3、桩基工程概况本合同段桥梁工程基础采用桩基础及扩大基础，桩基共有283根及抗拔桩40根，桩径类别有1。0m、1。2m、1.4m、1.8m，桩基类别有摩擦桩和嵌岩桩。要求清孔后桩底沉淀土厚度对于嵌岩桩不得大于5cm，摩擦桩不得大于10cm.对于嵌岩桩要求桩底必须全截面嵌入新鲜岩面一下不小于2倍桩身直径。桩基采用冲击钻成孔，泥浆护壁，正循环换浆清孔，导管水下灌注施工工艺。2、基桩检测2。1、基桩低应反射波法检测项目部委托福建建工交通工程质量检测站对桩基进行了低应变反射波法检测，根据检测结果，对存在疑问的桩基进行钻芯法验证沉渣厚度和基岩性状检测。2。2、钻孔取芯验证根据钻芯验证检测报告，个别桩基基底出现沉渣过厚的情况,对工程整体质量造成不利的影响，根绝有关施工规范的要求，必须进行相应的处理。3、原因分析从本工程桩特点分析来看，桩径不大、扩大头不大、桩长也不太长，经现场多方分析汇总,造成嵌岩桩不满足设计要求主要有以下几方面：3.1、泥浆配比不合理由于泥浆指标不好，造成了泥浆携渣能力差，很多岩块、岩粒、岩粉、泥坯不能携出钻孔;护壁时间短、效果差,容易塌孔。3。2、二次清孔不彻底在钢筋笼下放完毕后进行二次清孔，是一个关键的工序，也是灌注混凝土前最后一次清理桩底沉渣的机会，但正循环时导管底水流冲击力有限，孔底的岩块、岩粒、岩粉及泥坯清除不彻底。因此，在终孔后若不认真清孔，无法达到彻底清孔。3。3、施工人员思想麻痹、掉以轻心也是一个重要的因素忽视泥浆性能的调配，在长时间岩石钻进时，只强调泥浆的冷却钻头作用，忽略了其携渣的重要作用;终孔后清孔时没适时调整泥浆性能，实际清孔效果很差,有时几乎没有清孔就移走了钻机，留下了隐患.另外,沉渣量测有误区、或不认真，本区沉渣多为岩块、岩粒、岩粉及泥坯组成，稍一沉淀,就略有一定的密实度，时间越长，密实度也随之增高,容易造成量测错误，但其与基岩区别也是很大的.因此，人员的因素也是造成此次事故的一个重要因素.3.4、地质情况复杂根据桩基取芯检测报告,部分桩基岩层情况复杂，岩层与淤泥层交替出现，导致施工时入岩岩面判断和终孔控制存在一定的差错，导致出现部分桩基基底沉渣过厚.3.5、锤牙脱落在实际施工中，由于岩石过硬，导致部分锤牙脱落,从而造成清渣不能彻底。4、沉渣处理4。1、处理方案从钻孔取芯的芯样来看，沉渣主要为泥、砂及中风化碎块（直径1〜3cm）构成，因此将泥、砂及岩粉冲刷净，增加渗透性和可加固性，然后灌注高标号水泥浆液,与孔底的粗颗粒岩粉及岩块，固化后形成混凝土体，并通过高压注浆使水泥浆液渗透至灌注桩桩底及桩侧岩土层中，达到提高桩端承载力的目的。4。2、处理方法及施工目前，可利用现有的声测管及钻孔取芯孔作为注浆孔和排水孔，完成排渣、清孔及注浆作业.处理主要工艺流程为:定位f钻孔取芯f冲渣清孔f埋设注浆管f浆液制备f注浆加固f稳压注浆f停止注浆，主要工序如下：4。2。1、钻孔取芯a、首先进行钻孔取芯,确认桩底沉渣厚度；b、沉渣厚度不大于50mm的桩，取芯钻孔直接灌注水泥浆液封孔。c、对沉渣厚度超过规范或设计要求即大于50mm的灌注桩单独选出，留待后续注浆处理;d、在原先桩基随机钻芯取样的孔对称处再钻一个孔，孔径为11cm，如下图所示.桩基钻孔位置布置4。2.2、沉渣清理将桩顶的浮浆、杂物清除，往孔内注满清水,做一个直径为6cm的钢管与水泵连接，在钢管的出气端做一个2cm的弯头，以便能在孔底横向吹孔，压入清水,而另一个孔排泥渣,如此反复循环交替，把充填于孔底及孔壁裂隙中的细砂、杂质排出孔外,直至孔口返出无砂无色的清水为止。4。2。3、制备砂浆所制备的水泥砂浆标号为C40,咼于桩基混凝土标号C35，砂浆具有一定的和易性、膨胀性，以保证混凝土密实且不离析,水灰比控制在0。4〜0.45之间，使用42。5的普通硅酸盐水泥水泥，在水泥浆中掺入了适量的膨胀剂和减水剂，制备水泥浆沁水率小于3％，拌和后3小时沁水率小于2%，不受约束自由膨胀率小于10%,稠度控制在14〜18s之间。为确保水泥砂浆的质量,对水泥砂浆试样作了试验，以确保水泥砂的浆质量。4。2。4、注浆加固埋设注浆管:冲渣完成后,即可埋设注浆管，注浆管底端0.1m内设置梅花形蜂窝眼便于均匀出浆；注浆：将压浆管放至注浆孔的底部，开动压浆泵压浆，水泥浆在出水孔、注浆孔内同时上升,由于压力差水泥浆首先会从出水孔压出，当水泥浆压至出水孔口时,为保证孔内充满砂浆，待出水孔口冒出原样砂浆时，堵住出水孔，这时缓缓提升压浆管，边拔边加压，将压浆管提至压浆孔孔口时，保持一个稳压（压力1.2~1.5MPa，时间在30~45min）的闷浆期，当吃浆量很小或几乎不吃浆时，说明孔内已充满了浆液，用湿的水泥球封压浆孔。压浆过程应缓慢、均匀地进行,不得中断.注浆示意图如下图所示。嵌岩桩桩底注浆示意图4。3、施工安全施工操作过程中，施工工人应配带眼镜，以防空压机意外吹伤眼睛.4。4、施工工艺的注意事项a、钻取压浆孔时要垂直，钻到孔底基岩面上，以便能彻底清孔和保证压浆的均匀性。b、清孔时要纵管与横管冲洗相结合，以确保桩基底部的沉渣杂合物能充分被冲出，清孔的程度是施工工艺的关键所在。c、水泥砂浆要掺加适当的膨胀剂和减水剂，以改善砂浆的固结强度和粘结性。5、处理效果检测嵌岩桩桩底沉渣处理完毕，经一段时间养护后，重新进行低应变、钻孔取芯进行检测。目录TOC\o"1-5"\h\z1、工程概况1\o"CurrentDocument"1.1、工程简介1\o"CurrentDocument"1.2、工程地质条件1\o"CurrentDocument"1.3、桩基工程概况2\o"CurrentDocument"2、基桩检测22。1、基桩低应反射波法检测22。2、钻孔取芯验证2\o"CurrentDocument"3、原因分析3\o"CurrentDocument"3.1、泥浆配比不合理3\o"CurrentDocument"3.2、二次清孔不彻底3\o"CurrentDocument"3.3、施工人员思想麻痹、掉以轻心也是一个重要的因素3\o"CurrentDocument"3。4、地质情况复杂3\o"CurrentDocument"3。5、锤牙脱落34、沉渣处理3\o"CurrentDocument"4.1、处理方案3\o"CurrentDocument"4。2、处理方法及施工4\o"CurrentDocument"4。2。1、钻孔取芯4\o"CurrentDocument"4。2.2、沉渣清理4\o"CurrentDocument"4。2。3、制备砂浆44。2.4、注浆加固4HYPERLINK\l"