旋挖钻冲孔等大直径灌注桩设计与施工

旋挖钻冲孔等大直径灌注桩设计与施工第1页，共56页，2023年，2月20日，星期五冲孔、旋挖大直径嵌岩混凝土灌注桩设计与施工

基础设计和施工是人类和自然的直接对话，人类只有顺应自然，认知自然，才能合理改造自然。对人类改造自然的方式、方法，应进行前期充分的风险评估，才能使实施阶段得到有效控制。第2页，共56页，2023年，2月20日，星期五冲孔、旋挖大直径嵌岩混凝土灌注桩设计与施工

针对冲击钻成孔，旋挖钻孔大直径（D≥800mm）嵌岩灌注桩设计、施工、检测、工程处理等工程实践中，遇到的若干工程问题，结合现行规范、规定，进行分析、总结。第3页，共56页，2023年，2月20日，星期五冲孔、旋挖大直径嵌岩混凝土灌注桩设计与施工目录：一、 成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点二、 嵌岩混凝土灌注桩的设计三、 嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项四、 工程检测五、 灌注桩工程问题及处理六、 工程桩检测案例七、 岩溶（土）洞处理案例八、 灌注桩工程质量案例第4页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.1.冲击钻成孔灌注桩：1.1.1.工作原理：冲击钻成孔施工方法是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击钻头，在一定高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层而形成桩孔，然后再用淘渣筒或者其他方法将钻渣岩屑排出。第5页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.1.冲击钻成孔灌注桩：1.1.2.慎用范围：（a） 地铁保护范围；（b） 附近有精密仪器使用范围。备注：施工场地属于地铁保护范围，使用冲孔桩时，需申报，评审。第6页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.1.冲击钻成孔灌注桩：1.1.3.优点：（a） 可以破碎任何强度的岩石；（b） 冲击土层时的冲挤作用形成的孔壁较为坚固，成孔直径和理论值接近；（c） 钻进参数容易掌握；备注：入岩进尺较有规律性（d） 钻头改造简单。备注：①所以理论上，可以施工任何直径灌注桩。②冲孔桩属于部分挤土桩。③虽然成孔直径和理论值接近，但较弱土层段，充盈系数会较大。第7页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.2.旋挖钻孔灌注桩：：1.2.1.工作原理：旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。备注：旋挖桩可以：（a）干作业成孔。（b）泥浆护壁成孔。（c）加护筒成孔。第8页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.2.旋挖钻孔灌注桩：：1.2.2.慎用范围：（a） 根据广东现行设备能力，岩石单轴抗压强度≥15MPa时，需慎用；备注：旋挖钻孔入岩能力是一个综合问题，设备厂家称可入单轴抗压强度20MPa的岩石，应注意：①设计上的frk和实际的硬、软质岩试样最大值、最小值的差异关系；②入岩深度及岩性；③frk较大时，钻头磨损较大，成本较高。（b） 卵石、碎石层较厚，需慎用；卵石、碎石层较厚且地下水丰富时，应禁用；（c） 岩溶发育岩层，需慎用；持力层穿过溶洞时，应禁用。第9页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.2.旋挖钻孔灌注桩：：1.2.3.优点：（a） 可设计为带扩大头旋挖桩；备注：在岩层内扩头。（b） 行走移动方便，成孔速度快；备注：行走路线应明确，成孔后应尽快灌注混凝土，必要时应跳挖施工。（c） 现场需要用电负荷较小。备注：设备套数较少。第10页，共56页，2023年，2月20日，星期五1.成孔工作原理、慎用范围和主要优缺点1.2.旋挖钻孔灌注桩：：1.2.4.缺点：（a） 在硬质岩层较致密的卵砾石（卵石粒径超过100mm）和孤石层施工较为困难；（b） 不易形成混皮，护壁性相对较差，容易缩颈，塌孔；（c） 成孔直径和理论值可能差异较大。1.3. 冲孔、旋挖成孔相结合使用问题。1.4. 人工挖孔、正（反）循环钻孔桩概念。第11页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.1.广东省规范《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）相关规定：2.1.1.完整、较完整岩石地基承载力特征值：fa=Ψr•frk折减系数Ψr的建议值较完整岩体完整岩体硬质岩0.20～0.250.25～0.33软质岩0.30～0.400.40～0.50第12页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.1.2.较破碎、破碎、极破碎岩石地基承载力特征值fa：注：强风化岩石的实测标准贯入试验击数N’≥50。风化程度强风化中风化微风化硬质岩700～15001500～4000≥4000软质岩600～10001000～2000≥2000第13页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.1.3.水下钻（冲）孔灌注桩的端阻力特征值的经验值qpa（kPa）土层名称土的状态桩入土深度（m）≤15>15碎石、卵石中密、密实1200～18001600～2800强风化软质岩N`≥50600～900800～1200强风化硬质岩N`≥50800～12001000～1600第14页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.1.4.人工挖孔灌注桩的端阻力特征值的经验值qpa（kPa）注：桩长径比l/d<3，桩长小于4m者取低值。土层名称土的桩台端阻力特征值碎石、卵石中密、密实2000～3000强风化软质岩N`≥501200～1600强风化硬质岩N`≥501300～2000第15页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.1.5.桩端进入中、微风化岩层的嵌岩桩单桩竖向承载力特征值：Ra＝uΣqsiali+upC2frshr+C1frpAp

C1、C2系数

注：①C1、C2系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因数确定；②桩端扩大头时，扩大头斜面部分取C2＝0；③当桩端嵌入基岩深度hr<0.5m时，C2＝0。C1C20.24～0.400.032～0.048第16页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.2.综述：2.2.1.单轴抗压强度标准值、岩样抗压强度、现场压板岩石抗压强度之间的关系。2.2.2.计算公式的关系：中微风化岩深度不修正，硬、软质岩系数问题。2.2.3.设计方法：结合frk

（frk≤5MPa，5MPa<frk<6MPa，frk≥6MPa）和岩性，按不同计算公式计算。（a）岩土工程勘查报告；备注：①frk<6MPa，应提供qpa，qps；②芯样照片分析;③地下障碍物判断。（b）持力层、桩径、扩大头尺寸的选择；备注：①桩身混凝土强度[C30（C25），C35（C30）]；②冲（旋挖）各自选择----冲（万能桩），③旋挖（扩大头）；④可能存在软弱下卧层。（c）旋挖成孔工艺的选择；（d）沉渣厚度取值；（e）检测的设计最低要求。第17页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.2.4超前钻探：（a）范围确定原则：根据岩性(夹层情况)、重要性(荷载大小)、受力性质(压、拔)等；（b）成果分析(夹层、斜度)；（c）参考桩长和入岩深度的深化设计。第18页，共56页，2023年，2月20日，星期五2.嵌岩混凝土灌注桩设计2.2.5工程验收问题：备注：①现场抽芯微风化、中风化、强风化岩样判断；②《岩土工程勘查报告》、《超前钻探报告》岩样对照、分析、入岩判断。风化程度野外特征未风化岩质新鲜，偶见风化痕迹微风化结构基本未变，仅节里面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙中风化结构部分破坏，沿节里面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐挖难挖，岩芯钻方可钻进强风化结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进全风化结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进残积土组织结构全部破坏，已风化成土状，楸镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性。第19页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项3.1.《施工组织设计》应包括的内容3.1.1.设备、设备入岩能力及成孔工艺选择，应根据桩型(扩底否)、岩土层情况(岩土性、地下障碍物)等条件进行说明。3.1.2.施工平面图：标注桩位编号、施工顺序。3.1.3.采用泥浆护壁成孔时，应标明泥浆技术参数、制备设施及其循环系统。3.1.4.成孔通病防冶和处理措施说明。3.1.5.入岩判断方法、终孔条件、清渣方法。测沉渣的时间、方法。3.1.6混凝土灌注说明(要求详3.4部分)。3.1.7.钢筋笼制作安装、通病防冶和处理措施说明。3.1.8.关键工序(定位、入岩、扩底、测渣、首批砼灌注)验收(旁站)说明.3.1.9.施工过程的应急预案(成孔过程、砼灌注过程).备注：其中“入岩判断方法、终孔条件”最终由试桩时工程各方共同确定。第20页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项3.2.冲孔成孔3.2.1各类土层中冲程和泥浆相对密度选用表适用图层钻进方法在护筒及刃脚以下3m低冲程1m左右，泥浆相对1.2～1.5，土层松软时投入小片石和黏土块黏性土、粉土层中、低冲程1～2m，加清水或稀泥浆，经常清楚钻头上的泥块粉、细、中、粗砂层中冲程2～3m，泥浆相对密度1.2～1.5，投入黏土块，勤冲、勤洗、勤淘渣砂卵石层中、高冲程2～4m，泥浆相对密度1.3左右，多投黏土，减少投石量，勤淘渣。基岩高冲程3～4m，加快冲击频率8～12次/min，泥浆相对密度1.3左右。软弱土或塌孔回填重钻低冲程反复冲击，加黏土块夹小片石，泥浆相对密度1.3～1.5淤泥层低冲程0.75～1.50m，增加碎石和黏土投量，边冲击边投入第21页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项3.2.2.遇到孤石或岩面较斜时可以抛填片石，用高冲程冲击，或高低冲程交替冲击。3.2.3.岩溶发育层成孔：(a)冲孔顺序：一般由深到浅，由大到小的原则安排，以利于及时封闭溶洞，隔断通路。(b)在溶洞内冲孔，关键是解决斜面开口和洞内造壁问题。(c)溶（土）洞各种处理方法：投放石块加黏土，加钢护筒，灌浆法。3.2.4施工安全问题。第22页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项3.3.旋挖成孔3.3.1.确保稳定液（浆液）的质量，泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力，以确保孔壁的稳定，稳定液的主要指标包括：密度、黏度、pH值、含砂量等。第23页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项稳定液的主要性能指标备注：①黏度：恩氏粘度又叫思格勒(Engler)黏度。是一定量的试样，在规定温度(如：50℃、80℃、100℃)下，从恩氏黏度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。恩氏粘度的单位为条件度。

②失水率：一定体积的泥浆在规定空气压力下流出的滤液量即为失水率。

③ｐＨ值超过某一限度，吸附量急剧下降，直至基本不吸附。

项目指标膨润土的最低浓度8%泥浆的最小黏度（500/500mL）25s失水率的限度（0.3MPa）每30min20mLpH值的最高限度11第24页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项钻斗钻成孔法稳定液的必要黏度参考值土质必要黏度（s）（500/500mL）砂质淤泥20～23砂（N<10）>45砂（10≤N<20）25～45砂（N≥20）23~25混杂黏土的砾砂25~35砾砂>45第25页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项3.3.2.为防止钻头内的土砂掉落到孔内，使稳定液性质变坏或沉淀到孔底，斗底活门在钻进过程中应保持关闭状态。3.5.3.必须控制钻斗在孔内的升降速度。3.5.4.承压水较丰富时，宜适当降水。3.5.5.灌注水下混凝土前，孔底500mm以内的泥浆相对应小于1.25，含砂率不得大于8％，黏度不得大于28s。第26页，共56页，2023年，2月20日，星期五3.嵌岩混凝土灌注桩施工注意事项3.4. 灌注水下混凝土的质量控制应满足下列要求：3.4.1.开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；3.4.2.应有足够的混凝土储备量(应计算)，导管一次埋入混凝土灌注面以下不少于0.8m；3.4.3.导管埋入混凝土深度宜为2～6m(拔管速度应计算,测量应专人)。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制导管提拔速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录；3.4.4.灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案。3.4.5.应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m。凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。第27页，共56页，2023年，2月20日，星期五4.工程检测4.1施工前的试验（设计依据）

规范及条文号条文内容概述DBJ15-31-2003中10.1.9条施工前须需静载试验：①甲级且没同桩型在相似地质的试桩资料作参考；②新桩型或新工艺，尚无可靠经验。DBJ15-31-2003中10.1.10条不具备静载条件时，大直径嵌岩桩，可根据持力层岩样单轴抗压强度或原位压板试验结果及桩身砼芯样等综合确定。DBJ15-31-2003中10.1.11条其它情况可据经验公式估算，并可按同桩型、相近承载力及相似地质的试桩资料综合确定。说明①对于嵌岩桩，由于各种试验方法都比较复杂，工期长，成本高，所以除研究性项目外，一般都不进行施工前试验。②“自平衡试验”的概念。第28页，共56页，2023年，2月20日，星期五4.工程检测4.2施工后的试验（验收检测）桩身质量承载力(桩身、持力层)受检桩确定(1)钻芯法(2)声波透射法(3)高应变法(4)低应变法(1)静载法(2)钻芯法(3)高应变法

(1)施工质量有疑问的桩(2)设计认为重要的桩(3)局部地质出现异常的桩(4)当采用两种或两种以上检测方法时,宜根据前一种方法的检测结果来确定后一种检测方法的受检桩说朋:(1)各种检测方法选择及其相互关系说明(宜先完整性检测,后承载力检测;先低级方法,后高级方法);(2)检测结果分析、评价;(3)验证(高一级方法)与扩大检测(选桩原则);(4)工程处理后的检测方法(设计单位建议和相关方意见).第29页，共56页，2023年，2月20日，星期五5.灌注桩工程问题及处理

5.1.灌注桩质量检测问题分为桩身质量问题及持力层强度问题两大类。5.1.1.桩身问题：桩身问题包括混凝土质量、强度及桩身完整性类别问题。5.1.2.持力层问题：持力层问题包括持力层岩性未达到要求、持力层岩石单轴强度未达到要求、持力层以下在规定高度范围存在软弱下卧层。第30页，共56页，2023年，2月20日，星期五5.灌注桩工程问题及处理

5.2. 灌注桩工程问题的处理：5.2.1.桩身问题处理：①灌浆（压力灌浆）适用于桩身混凝土存在蜂窝，但强度满足设计要求；②灌浆（压力灌浆）+补强钢筋，适用于桩身混凝土强度未满足设计要求；③灌浆（压力灌浆）+钢管，适用于桩身混凝土强度未满足设计要求；④高压旋喷冲洗+压力灌浆，适用于桩端混凝土松散（将该段桩身混凝土按持力层单轴抗压强度补强）。第31页，共56页，2023年，2月20日，星期五5.灌注桩工程问题及处理

5.2.2.持力层问题处理：①补桩，适用于持力层与设计要求差异较大；②高压旋喷冲洗+压力灌浆，适用于持力层含杂质较多；③高压旋喷冲洗+压力灌浆+钢管，适用于持力层含杂质较多或者持力层下有夹层。第32页，共56页，2023年，2月20日，星期五6.工程桩检测案例6.1.案例一：某工程，全埋式地下室，地下二、三层，36.7万m2，人工挖孔桩，桩数总计3050根，其中抗压桩490根，抗压/抗拔桩2560根。地基基础设计等级为甲级。6.1.1.施工前试验：针对工程实际，在施工前要求在(1)-(4)区每区各选取1-3根（共8根）基桩，进行桩端岩基荷载试验（深层平板试验）和各岩层的桩侧摩阻力试验。初步选定各试验桩位的具体位置详下表。1区2区3区4区试验桩选定位置(1-4)x(1a-K)(2-12)x(2-E)(3-11)x(3a-E)(4-11)x(4-F)(1-12)x(1b-W)(2-18)x(2-V)(3-17)x(3a-Y)————(2-24)x(2V2-A)————第33页，共56页，2023年，2月20日，星期五6.工程桩检测案例6.1.2施工后试验——桩身质量检测：①要求选取总桩数的70％，采用应力波反射法（低应变法）进行桩身完整性检测，以判定桩身缺陷程度并确定其位置。②要求选取总桩数的30％，采用声波透射法进行桩身完整性检测，以判定桩身缺陷程度并确定其位置。预埋声测管：0.8m≤D<2.0m者不小于3根；D≥2.0m者不小于4根。③要求选取总桩数的10％，采用钻芯法作检测：1.2m≤D≤1.6m者每桩钻二孔；D>1.6m者每桩钻三孔；要求至少一孔入桩端持力层不小于3D或5m。6.1.3施工后试验——承载力检测：①要求选取总桩数的1.0%（即31根），采用单桩竖向抗压静载试验法进行抗压承载力检验。②要求选取抗拔桩总桩数的1.0%（即26根），采用单桩竖向抗拔静载试验法进行抗拔承载力检验。

第34页，共56页，2023年，2月20日，星期五6.工程桩检测案例6.2案例二：某工程，商业办公楼，地下2层、地上23层，2.2万m2，钻（冲）孔灌注桩，桩数总计93根，其中抗压桩32根，抗压/抗拔桩61根。地基基础设计等级为甲级。6.2.1.施工前试验：因施工前受各类条件限制难以进行静载试验；且均有相同桩型、相近地质条件的试桩资料作为参考，故施工前不进行单桩承载力静载荷试验。6.2.2.施工后试验——桩身质量检测：①声波透射法检测，按总桩数的30%计算，共28根；目的是检测桩身砼的均匀性、桩身缺陷及位置，判定桩身的结构完整性。②低应变法检测，除第1条已进行声波透射检测的桩号外，其余工程桩均进行低应变法检测，共65根；目的是检测桩身完整性等。③根据1~2项的检测结果进行下一步的钻芯法检测，检测比例按总桩数的10%（即10根），目的是检验桩身砼质量、桩身强度、桩底沉渣、桩端持力层及有效桩长是否满足设计要求，具体检测桩号待获得1~2项检测结果后再定。第35页，共56页，2023年，2月20日，星期五6.工程桩检测案例6.2.3.施工后试验——承载力检测：①本工程基桩为大直径端承桩，桩端嵌固于中、微风化岩，且入岩深度较大；另因受试验设备及现场条件等限制，难以进行静载试验。经各方共同确认，决定不进行单桩抗压静载试验。②本工程部分基桩虽有抗拔承载力要求，但根据成孔记录复核验算，得知各基桩之实际抗拔承载力均远大于原设计承载力取值（实际值/设计值为2.7～4.7倍—设计单位需提供计算书），故经各方共同确认后决定不进行单桩抗拔静载试验。第36页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例

某工程位于广州市荔湾区，场地经平整后较平坦。拟建塔楼两座，塔高均为16层，裙楼5层，框架-剪力墙结构，下设2层地下室，基坑开挖深度约8.2米。建筑基础形式采用嵌岩桩，桩径1.0m-2.2m。工程地质报告显示场地地质情况复杂，地下岩溶较发育，对维护桩和结构桩施工有较大影响，且可能影响到建筑整体稳定。第37页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.1.根据地质勘察报告，场地内岩土结构按成因可分为人工填土层(Q)、海陆交互相及陆相冲积层(Q)、残积层(Q)。已揭露基岩为白垩系上统大塱山组泥岩、(泥质)粉砂岩、细砂岩、砾岩和泥灰岩及石灰岩，受沉积环境的影响，平面上碎屑岩与灰岩呈条带状相间，局部地段在竖向上两者呈互层状分布。

7.2.场地石灰岩岩溶发育，溶洞和土洞星罗棋布。根据岩溶发育情况，可以将本场地分为岩溶强发育区，岩溶中等发育区和岩溶弱发育区。

7.3地下水按含水介质特征划分，第四系砂土层赋存孔隙水，石灰岩赋存岩溶裂隙水，其中淤泥(淤泥质土)、冲积成因粘土、粉质粘土、残积粉质粘土渗透性能较差，属弱含水层或近似隔水层；粉细砂、中粗砂、砾砂，透水性较好，整个场地呈厚层状分布，是主要的富水层位，地下水量丰富。岩溶裂隙发育，连通性较好，裂隙水水量丰富，与上部砂土层孔隙水水力联系密切。根据水样简分析试验结果及场地环境条件，按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)判定标准，该地下水对混凝土结构无弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。第38页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例注浆孔平面布置图

第39页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.4注浆孔布置7.4.1在每个基础桩桩位布置1~2个注浆孔。当布置一个注浆孔时，孔位位于基础桩中心位置；当布置两个注浆孔时，孔位沿基础桩南北向中心线布置,孔距1.50m，详见【注浆孔平面布置图】。7.4.2在岩溶强发育地段相应的支护桩位置布设注浆孔，注浆孔号为B1～B65，详见【注浆孔平面布置图】。7.4.3基础桩桩号为2、4、7、9、12、13、21、29、30、32、35、41、51、53、59、198的注浆孔灌注水泥砂浆和素砼;基础桩桩号为3、5、6、11、15、17、19、20、22、24、33、34、36、38、40、44、45、46、47、48、54、60、74、186、220、271、283、284、285、286、291、292、294的注浆孔采用花管灌注水泥浆或双液浆；基础桩桩号为1、10、14、16、18、25、26、27、31、39、49、57、95、247的注浆孔采用袖阀管灌注水泥浆或双液浆。第40页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.5注浆技术要求：7.5.1注浆成孔要求①注浆孔应采用岩芯钻机成孔，采用钢套管护孔，基岩段取芯并编录（应由工程地质人员进行），详细记录岩层状态和土、溶洞充填情况及充填物性质，钻孔泥浆返浆或漏失情况。②对于灌注砂浆和素砼的孔，注浆孔终孔孔径不小于130mm，其余灌注水泥浆的注浆孔孔径不小于91mm，支护桩桩位的注浆孔终孔孔径不小于91mm，如揭露溶洞洞高超过1.5m且无充填或半充填，应扩孔至130mm灌注水泥砂浆或素砼。③基础桩位的注浆孔深度应不小于超前钻揭露最底层溶洞底0.5m；支护桩注浆孔深度:B1~B7号注浆孔为35m；B8~B12为39m；B13~B17为34m；B18~B22为39m；B23~B27为48m；B28~B35为27m；B36~B41为32m；B42~B46为38m；B47~B65为30m。第41页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.5.2注浆工艺要求①对于灌注水泥砂浆或素砼的注浆孔(原则上为洞高大于或等于1.5m且无充填或半充填溶洞)，先采用高压泵送M10水泥砂浆，注浆压力6-8MPa，如灌注的水泥砂浆超过20m，可改灌C15素混凝土，如单孔灌注量超过60m仍未见稳定，则暂停施工，立即清孔，第二天按上述步骤继续灌注，直至灌满，达到注浆压力要求。对于揭露溶洞洞高大于3.0m的孔位，亦可直接灌注素砼。施工时，如发现溶洞已被相邻注浆孔灌浆时充填，则根据充填情况，采用花管或袖阀管注浆。②对于采用花管注浆的注浆孔（原则上为洞高小于或等于1.5m且无充填或半充填的溶洞)，采用花管灌注32.5R普通硅酸盐水泥浆，先稀（水灰比0.8~1.0）后浓（水灰比0.5~0.6），以浓浆为主，注浆压力0.5~1.0MPa，直至灌满。如灌注的水泥浆超过20m仍未灌满，则采用水玻璃双液注浆封堵，达到注浆压力要求。第42页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.5.2注浆工艺要求③对于采用袖阀管注浆的注浆孔（全充填的溶洞），采用袖阀管灌注32.5R普通硅酸盐水泥浆，水灰比0.5~0.6，注浆压力2.0～3.0MPa，当单孔灌注水泥用量超过20m仍达不到注浆压力要求，应采用水玻璃双液注浆进行封堵。④灌注素砼或砂浆时，注浆管进入溶洞底以上0.3~0.5m或进入溶洞顶板以下0.3~0.5m，施工单位可根据现场施工情况调整。灌注水泥浆时，注浆管应达到溶洞底。⑤对于基础桩，应在注浆孔附近布置1~2个排气孔（如采用袖阀管注浆方式，则不需另外布设排气孔），排气孔距离注浆孔距离1.5m左右，终孔孔径不小于91mm，深度不小于注浆孔深度；对于支护桩，应先成多个注浆孔后再进行灌浆，以相邻注浆孔作为排气孔。第43页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.5.2注浆工艺要求⑥排气孔内放置直径75mmPVC管，发现溶洞部位每间隔20cm对开2个直径2~3cm孔洞，注浆时作为出气孔，注浆完毕后利用花管进行补浆，浆液采用纯水泥浆，注浆压力0.5~1MPa。⑦如发现多层溶洞，应自下而上按照洞高分布特征，依次提升注浆管，逐级灌满。⑧对于土洞，则在溶洞灌满后将注浆管提升至土洞部位一并灌满。⑨若注浆孔成孔过程揭示岩溶发育情况与超前钻差异较大时，应及时通知设计人员，以便及时调整注浆方案。⑩注浆施工前，施工单位应先进行试灌，设定施工参数。第44页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.5.3注浆施工顺序①岩溶注浆施工在主体结构桩和支护桩施工之前进行；②先外后内，即先处理基坑周边溶洞，再处理基坑内侧溶洞；③先大后小，即先处理洞高大且无充填的溶洞，再处理洞高小、有充填的溶洞;④先砼后浆，即先灌注砂浆或素砼，后灌注水泥浆。第45页，共56页，2023年，2月20日，星期五7.岩溶（土）洞处理案例7.5.4质量检测①采用钻芯法检测，随机在各桩位1.5m范围内布置检测点，检查溶洞充填物胶结情况或裂隙填充情况、钻孔泥浆是否漏失。检测要求：（a）无充填、半充填溶洞应全充填，抽芯检测采芯率应达到90%；（b）检测钻孔泥浆不漏失。③如检测达不到设计要求，则在该点布置注浆孔，灌浆堵漏。第46页，共56页，2023年，2月20日，星期五8.灌注桩工程质量案例8.1.某工程21号桩桩端松散，如图8.1图8.1.21号桩抽芯结果

第47页，共56页，2023年，2月20日，星期五8.灌注桩工程质量案例8.1采用高压旋喷、压力灌浆处理，要求如下：8.1.1.钻孔，可利用原抽芯孔，孔径90mm，钻孔数量3个，深度18m（至桩底），钻孔布置如图：

8.1.2.持力层高压旋喷切割冲洗，要求如下：8.1.2.1.喷射水流压力：25～30MPa；8.1.2.2.钻杆提升速度：20-25cm/min，旋转速度：18～23r/min，往返不少于5次；8.1.2.3.强风化层切割体直径不小于%%130800mm；第48页，共56页，2023年，2月20日，星期五8.灌注桩工程质量案例8.1.2.持力层高压旋喷切割冲洗，要求如下：8.1.2.1.喷射水流压力：25～30MPa；8.1.2.2.钻杆提升速度：20-25cm/min，旋转速度：18～23r/min，往返不少于5次；8.1.2.3.强风化层切割体直径不小于%%130800mm；8.1.2.4.切割孔间要求：切割孔间必须互通，不互通时，增设切割孔位，确保所有灌浆孔位相通。8.1.3.埋设注浆管，管径40，带开关，埋入桩内至桩底。8.1.4.施灌，灌浆时通过浆液置换把孔内积水排开。8.1.5.灌浆过程需根据入浆量控制压力及速度，待注浆压力达到1.5MPa，保持恒压灌注30分钟方可停灌。第49页，共56页，2023年，2月20日，星期五8.灌注桩工程质量案例8.1.6.灌浆完毕，关闭开关，同桩其他孔若在注浆过程通浆，即关闭开关，若不通浆，则按1.5步骤续灌。8.1.7.灌浆材料：用水泥作为基本材料，适量加入外加济（由厂家提供），灌浆材料28d的抗压强度不低于35MPa灌浆材料需具有可灌性佳、自流平性突出、具有微膨胀性、对钢筋无锈蚀的特点。8.1.8.灌浆效果：通过静压灌浆处理，浆液通过渗透作用，使桩端松散段泥浆冲洗干净，并用水泥浆填充。8.1.9.检测：各方现场检查松散段抽芯