论文(浅谈高压灌浆在桩底溶洞处理的应用)

1、浅谈高压灌浆在桩底溶洞处理的应用 【提要】石灰岩地区采用灌注桩，桩基础施工完成后，由于岩溶的复杂性，如果抽芯检测发现在桩底三倍持力层范围内仍存在有溶洞，不能满足设计要求时，可采用灌浆补强处理，以确保桩基的稳定性。【关键词】 桩底岩溶 灌浆补强 高压注浆1、前言在石灰岩地区，荷载要求较高的建筑物，常常采用钻（冲）孔灌注桩。由于岩溶的复杂性，在桩基施工前，未完全查清溶洞的分布情况，导致在桩基础施工完成后，抽芯检测发现有个别桩桩底3倍桩径持力层范围内仍存在有溶洞，不能满足设计要求。遇此现象时，可采用灌浆补强处理，以确保桩基的稳定性。本文介绍笔者在深圳市某工程对桩底的溶洞作灌浆补强处理的一些方法措施。

2、2、工程实例2.1工程概况深圳市龙岗区某工程桩基础采用冲孔灌注桩，桩径10001500不等，下伏基岩为石灰岩。桩基础施工完成后，经有关单位钻孔抽芯检测发现有部分桩桩底持力层存在溶洞，溶洞洞高为0.1m2.5m不等,部分溶洞充填软塑状含砾粉质粘土，部分溶洞无充填，不能满足设计要求。经多方研究,后来对桩底的溶洞作灌浆补强处理。211补强方法由于桩底持力层基岩出现有溶洞，首先在桩底溶洞范围内采用高压旋喷清水切割、清洗软弱充填物的方法，使桩底溶洞部位形成空洞，再采用高压旋喷注入高强度的水泥浆液，使洞内残渣与水泥浆液充分拌和胶结，再在孔内灌、压入高强度水泥浆液，使溶洞充填满，达到补强目的。212施工方法

3、及步骤（1） 补强灌浆孔的布置及施工桩底持力层需补强的桩的直径一般为10001500。对于桩底存在有溶洞的桩，当洞高大于0.30m时，根据高压旋喷的波及范围，在桩底溶洞范围内均布2个灌浆补强孔。布孔原则：尽可能布在溶洞范围内。灌浆补强孔的钻孔施工要求：孔径91110；孔深穿过溶洞进入下伏完整基岩0.5m1.0m；孔身垂直；孔内不允许有残留岩芯、岩块；施工原始记录须准确记录孔的深度、溶洞所处的位置范围，充填情况。对于洞高小于0.30m的桩则采用单孔灌浆。成孔完成后，在孔口埋设3寸的镀锌水管，水管长度约0.6m，露出孔外一头加工好丝扣。水管采用高标号水泥砂浆埋设于桩孔位上，埋设紧固，防止松动，有利

4、于压浆时憋压之用。（2） 高压清水切割清洗在桩底溶洞范围内，用高压旋喷清水切割清洗方法使溶洞内充填渣质排出桩外，使溶洞形成空体。即在已成的补强孔中依次在各孔内下入高压旋喷器具，利用高压水流，破坏溶洞内的充填物结构，使其松散软化，然后利用高压水流形成的负压，加上气举反循环将桩底溶洞渣质排出桩外，使桩底溶洞形成空体。高压清水切割施工参数为：压力25Mpa30Mpa，转速13r/min，提升速度15cm/min。气举施工参数：压力0.40.7Mpa,气量69m3。（3） 高压注浆浆液的配制浆液采用普硅P42.5R水泥配制，水灰比为0.60.8，浆液中参入水泥重量的10%的膨胀水泥和水泥重量的1%的减

5、水剂作为外加剂。（4） 高压旋喷注浆施工在桩身补强孔内下入高压注浆器具至孔底，利用高压旋喷之方法对桩底溶洞段进行旋喷注浆，使溶洞内的残渣与水泥浆液充分拌和，这样在溶洞段反复旋喷几次直至孔口返出水泥浆液止，抽出注浆器具，移至下一孔，按以上同样步骤完成高压旋喷注浆施工。高压施工参数为：压力20Mpa25Mpa，转速13r/min，提升速度15cm/min。（5） 注、压浆水泥浆配置浆液采用普硅P42.5R水泥配制，水灰比为0.45：1，浆液中掺入水泥重量的10%的膨胀水泥和水泥重量的1%的减水剂（FDN粉剂）作为外加剂。（6） 注压浆施工在以上高压注浆施工完成后，低压注浆泵，往灌浆补强孔内注入高强

6、度的水泥浆液。将灌浆管下至孔底，利用注浆泵往孔内灌入高强度水泥浆液，然后缓慢往上拔注浆管，直至孔口返出水泥浆液浓度与注入的水泥浆液浓度大致一致时，停止注浆，移致下一孔，利用同样的方法注入高强度的水泥浆液。注浆施工完毕，利用孔口的封孔体系，封住孔口，利用压力泵往孔内压入高强度水泥浆液，压浆压力达5Mpa以上，连续压浆约20min，停止压浆，关闭压力阀，卸下灌浆管，候凝12小时。（7） 工艺流程图成孔及埋设封口管注压浆施工高压清水切割气举反循环清渣浆液配制浆液配置高压旋喷注浆二次注压浆施工3、补强的难点及应对措施 一般情况下,按上述方法进行高压注浆补强，可达到补强目的。但由于有些溶洞具有连通性，或

7、溶洞范围大，出现有水泥浆液流失大，甚至溶洞灌不满的现象，出现此现象时，可采用以下措施：(1)出现孔内水泥浆液流失较大的情况在一次注压浆施工完成后，如果孔内水泥浆液流失较大，则要进行二次注压浆，二次注压浆压力达10Mpa以上，连续压浆约20min。(2)出现溶洞灌不满的情况在灌浆过程中，如果由于桩底的溶洞范围较大，浆液流失严重，则停止灌浆施工，利用高压水流往溶洞内灌入中、细砂，使溶洞填满中、细砂砾。待溶洞充填满砂砾后，记录好灌入砂砾的方量，预计溶洞的充填情况，然后利用高压旋喷设备，在溶洞内注入水泥浆液，使洞内砂砾与水泥浆液拌和胶结，形成固结桩体。旋喷注浆施工完毕，再往孔内压入高强度水泥浆液，达到补强目的。如桩底的溶洞范围不大，但浆液渗漏较严重，则在孔口采用双液灌浆。即一边灌入水泥浆液，一边注入水玻璃，使浆液快速凝结，防止浆液渗漏，使其充填满