用取芯注浆法处理桩基质量事故的工程实例

1、用取芯注浆法处理桩基质量事故的工程实例浙江建筑第24卷第11期2007年11月用取芯注浆法处理桩基质量事故的工程实例桑依青(宁波市民用建筑设计研究有限公司,浙江宁波315020)摘要:某高教园区桥梁工程桩基的小应变检测确定为质量缺陷桩,经钻探取芯复核后确认了桩身质量缺陷的具体问题;随后利用原取芯孔进行压水试验,对桩基缺陷处进行清洗和疏通浆液通道,再进行注浆处理;最后,注浆桩基满足规范要求.今具体介绍断桩质量事故的处理方法,并探讨提高钻孔灌注桩质量的措施.关键词:钻孔灌注桩;断桩;钻孔取芯;压力注浆;质量事故处理方法中图分类号:tu473.14文献标识码:b文章编号:10083707(2007)

2、11003902随着基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强,承载力高,施工简便等特点而被广泛地应用于道路桥梁及其它工程领域.但灌注桩属于隐蔽工程,大部分是在水下进行的,加之影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难;因此,对其施工过程的每一环节都必须严格要求,否则稍有不慎或措施不严就会产生各种质量缺陷.断桩就是经常发生且难以处理的病害之一.本文结合工程实例,详细介绍钻孔灌注桩断桩的处治方法,这对类似工程将有一定的借鉴作用.1工程概况某高教园区17号路1号桥梁工程基础设计采用桩直径为600mm,桩长30m的钻孔灌注桩,混凝土标号为c25的商品混凝土.按建筑桩基技术规

3、范(jgj94.94),钻孔灌注桩完成后,须进行桩基检测.按建筑基桩检测技术规范(jgj106-2003),在进行桩基小应变检测时发现d4号桩为类桩,在7.40m处无桩长反应;根据小应变波形图判断,确定该桩存在桩身质量(断桩)缺陷,因此决定对其进行注浆处理.经过对测试资料进行技术研究,并借鉴以往同类桩基处理经验,决定采用钻孔取芯压密注浆处理,使本桩小应变检测达到i类桩.岩土特性,地下水条件和周围环境进行详细调查和分析,并在分析相关资料的基础上进行注浆设计.注浆设计主要包括浆液配比,浆液浓度,注浆率,注浆量和注浆压力等参数确定.2.2合理的注浆工艺是实现注浆目的保证注浆管埋设:注浆处理灌注桩需在

4、桩中心钻23个注浆孔(孔数视桩径大小确定多少),深度直至桩身质量缺陷处以下12m,然后埋人注浆管(2根)至孔底,并封闭孔口一定范围注浆管与孔之间空隙.压水试验不仅起到疏通注浆通道的作用,而且注浆设计的有关参数也应根据压水试验结果做相应调整.2.3合理控制注浆参数有利于提高注浆效果在注浆过程中,由于注浆压力,浆液浓度和注浆量是变化的.合理地确定和控制其变化对提高注浆效果十分重要.注浆压力随注浆进展呈现出由低到高的变化规律.若注浆过程中压力突然急剧下降,则表明发生冒浆或漏浆现象,因此应在浆液中加人相应的添加剂和采取间歇灌浆措施以确保注浆效果.在注浆中,浆液浓度经历了由稀浆向浓浆变化的过程.稀浆渗透

5、性强可扩大注浆加固范围,浓浆有利于提高注浆加固区强度.2创造合理的注浆条件3施工工艺流程2.1合理的注浆设计是实现注浆目的的前提为使注浆施工合理,有效,有必要对注浆目标的注浆处理拟采用xy一1型钻机取芯成孔.b一160型往复式高压注浆泵压密注浆施工.收稿日期:20070627作者简介:桑依青(1975一),男,浙江宁波人,工程师,从事岩土工程勘察工作及管理.?39?桑依青:用取芯注浆法处理桩基质量事故的工程实例施工工艺流程如下:注浆孔布置和钻孔取芯一高压水洗孔一注浆管埋设一压水试验一制浆一注浆一达到设计预定注浆量和终压.4施工工艺4.1注浆孔布置和钻孔取芯b600mm的桩布置2只注浆孔,钻孔直

6、径90mm,d4号桩东北角距离桩外侧约100mm处布设一注浆孔,桩中心附近布设一注浆孔,相邻孔壁及孔壁与桩边距离不小于100mm.按建筑工程地质钻探技术标准(jgj87-92),采用xy一1型钻机,单动单管金刚石钻具施工,保证速度和桩身混凝土岩芯外观质量,查明缺陷原因,为注浆提供资料.终孔深度为钻穿桩身缺陷处,进入完好桩身1m为宜,即终孔孔深为8.4m.桩基位于河道内,该桩头上部搭设一个悬空工作平台,使钻机钻探平台面水平,保持垂直钻进.施工采用正循环水流钻进,每回次钻探进尺不超过1.50m,技术人员及时编录混凝土芯样.钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机主轴进行垂直度校正.具体钻孔施工情况见表1

7、.表1钻孔取芯施工一览表表1的情况说明两点:其一是小应变检测和实际是相吻合的,基本反映了工程的实际情况;其二证实了该桩在灌注混凝土操作导管时可能过提而没有被及时发现或重视,导致该底桩在7.207.70m范围内混凝土呈碎块状并夹泥,发生断桩.4.2高压水洗孔终孔后即用钻具进行竖向冲洗,采用中压力旋喷正循环洗孔工艺,确保洗尽孔内岩粉和各类沉渣.4.3注浆管埋设采用孔口止浆塞的密封注浆工艺,即清孔后,在孔口埋设2根注浆管及密封孔口.注浆管采用直径25mm的自来水白铁管,一长一短.密封材料采用?40.干海带缠绕注浆管埋设在孔口,缠绕高度为1m,注水后膨胀,同时在孔口用纯水泥浆封平,防止浆液从孔口流失,

8、形成相对密封空间,提高注浆压力.4.4压水试验在注浆前先进行注水试验,了解可灌性和浆液的起始浓度及压力,同时进行注水试验,可将孔内的残渣冲洗干净.4.5制浆注浆浆液采用纯水泥浆,水灰比1:0.5,水泥标号为425#普通硅酸盐水泥,添加一定量的混凝土减水剂,膨胀剂.4.6注浆本工程采用一次性灌注和复注相结合的工艺进行注浆,首次注浆一次性注满,同时加强观察,维持一定的注浆压力,最大注浆压力保持在2mpa左右,并维持510min,注满后510min再进行复注,以提高浆液稠度,保证注浆的效果.4.7达到设计预定注浆量和终压二次注浆后在浆液初凝之前再进行复注,注浆压力随注浆进展呈现出由低到高的变化规律.

9、随后打开封闭的孔口壁,这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆,与注入的配制水泥浆基本一致,补注水泥浆即可停止,同时边注边拔注浆管.配制水泥浆时留下试件取样,28d试件强度超过桩体原设计强度.注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体质量.为了减少因水泥浆收缩而产生孔隙,可以在配制水泥浆时适当加入膨胀剂.注浆完成2d后,进行基桩小应变测试,测试反射波段曲线已达到类桩,达到预期的效果.5结语(1)实践证明,压密注浆在桩基加固处理方面不失为一种经济合理,技术先进的方法.(2)施工中合理确定和控制注浆参数对注浆效果十分重要,而这又完全有赖于现场工程师和工人的经验.(3)钻孔灌注桩在施工过程中,发生断桩等其他质量

10、缺陷也是正常的,但处理一定要认真,尽量将事故消灭在萌芽状态.若发生了这类事故,要对桩底的断层位置,地质,钻孔成孔状况及当时原始记录加以认真分析,处理后必须要再进行验证.(下转第47页)徐平原等:现浇连续箱梁支架灌水预压法在桥梁工程中的应用4支架灌水预压法的优点分析通过支架灌水预压法在本桥现浇连续梁中的应用,与砂包法等相比,该方法有以下五方面的优点.(1)工效:采用灌水预压法一般68h能够达到要求荷载,35h完成卸载,比砂包法每联要节约工期约46d,这对加快施工进度非常有利.(2)配载的均匀性:灌水预压的加载过程可视为匀速静载,且荷载分布均匀,对模板系统的安全较为有利.若采用砂包法,存在荷载及布

11、载不均匀的情况,模板支撑系统的支架存在因受力不均匀可能引起局部沉降过大,导致支架整体失稳.(3)环境影响方面:灌水预压直接采用河水或池塘水,无污染,不会对模板和周边环境造成很大的影响,施工现场较为干净整洁,有利于环境保护和文明施工.砂包堆载法需要大量的泥土,砂石和砂袋,无疑会对模板及周边环境产生影响,且现场极其凌乱,不利于文明施工和安全生产.(4)工程成本:灌水预压所用的支撑材料,水布,水泵可以重复利用,且只需投入几个人工,工效较高;而砂包法需要大量的人工,吊车,材料浪费也很严重,施工时间较长,经估算每联采用灌水预压法与砂包堆载预压法相比可以节约成本1.52.5万元.(5)沉降观测:灌水预压沉

12、降观测可以直接在支架上底模顶面取点,方便检测;而砂包法上面选点困难,不利于沉降观测的准确掌握.5结语支架灌水预压方法有很多优点:采用该方法加,卸载方便,比采用砂包及其他堆预压更节省时间,因而可以大大提高工程进度;不用投入太多的人力,物力,机械和财力,但能达到预期的效果,因此可以大大降低工程成本;预压结束后底模表面易于清理,不影响梁板底部外观;预压结果同样达到检验支架强度,刚度和稳定性的目的,能保证施工质量和施工安全.此方法得到了相临标段的施工单位,监理,业主,质检站等的高度评价,取得了十分理想的施工效果(上接第40页)(4)建议对桩体采用多孔压浆法处理,以保证断层处通过取芯压浆后能够充分密实,达到桩体完好的程度.(5)为防止发生断桩,夹泥,堵管等现象,在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动