注浆法处理灌注桩缺陷的应用

注浆法处理灌注桩缺陷的应用摘要：某桥梁工程桩基的超声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。今具体介绍用钻芯注浆法修补桩身缺陷，提高桩身强度的处理方法。关键词：钻孔灌注桩；断桩；钻孔取芯；压力注浆；质量事故处理方法在公路建设中，灌注桩基础常常由于勘察资料不准确、设计不当或施工操作失误等原因，引发工程质量问题，如：承载力不足、沉渣过厚、缩颈、断桩、桩身夹泥等。为保证工程质量，重点公路建设项目均要求对桩基础进行100%的质量检测。而检测工作都是在桩基施工完成后进行的，此时混凝土的强度已经形成，若发现有质量问题处理较为困难，常用的方法是将缺陷桩凿除再重新浇注，或加桩补强等。这些处理方法费时费力，有时根本无法实施。注浆法处理桩基病害，既可在桩体内注浆修补桩身缺陷，提高桩身强度；还可以在桩基周围注浆，改善桩－土相互作用，以提高桩基轴向承载力。在实际施工时有2种方法可分别使用，也可组合使用以达到较好的处理效果。但这2种注浆的施工工艺却有很大的区别，现分别予以说明。1注浆法提高桩基轴向承载力1.1注浆加固机理摩擦桩若因施工控制不严造成桩底沉渣过厚而引起竖向承载力不足，这种工程隐患在桩基施工中不易觉察，在后序的上部构造施工中因荷载作用使桩基下沉造成上部结构出现变位、裂缝等迹象才会发现。这种问题按照传统方法进行处理相当困难或根本不可能，而采用注浆法进行处理是一种便捷的有效措施。摩擦桩是依靠桩土相互作用提供承载力的基础类型，提高桩身侧摩阻力和提高桩端阻力即可提高摩擦桩的承载力。桩周注浆加固的作用主要是加强桩土相互作用，达到提高桩基承载力的目的。其加固机理可分为物理机理和化学饥理。其中物理机理是注浆浆液在压力作用下产生渗透作用、压密作用和劈裂作用，使得桩身周围一定范围的土体充有浆液，达到对土体的填充、挤密以改善桩土间相互作用。注浆浆液一般采用水泥浆或水玻璃浆等材料；化学机理主要是水泥浆或水玻璃浆同土体发生水解和水化反应，增加了土颗粒间、桩土间的粘结，提高了土体的强度和侧摩阻力。总体而言，注浆浆液通过物理作用和化学作用，使得基桩与周围土体增加粘结和挤密，改善了桩一土界面的相互作用。这种增强作用也可以认为是一种复合桩。1.2注浆工艺注浆法施工对于注浆设计参数、注浆泵、浆液组成及施工步骤等有相应的要求,具体选择应根据具体的工程项目所确定,在此仅提出一些基本要求。1.2.1注浆泵的选择要选择压力高(不小于10MPa)，排浆量大(5m/h以上)，性能稳定，操作方便的注浆泵。1.2.2注浆量注浆量应根据桩侧土质、渗透性、需加固土体的体积以及承载力增幅等因素确定，并在实施注浆过程中通过对注浆压力、浆液浓度、注浆过程等方面进行调控，将所需注浆量灌注到设计要求范围内。1.2.3注浆浆液的选配注浆浆液主要起粘合、充填、压实和挤密作用。注浆浆液根据经济性和施工操作性，一般选择水泥或其它价格低廉的无机结合料，也可根据实际情况，掺加其它的材料以改进浆液性能。浆液的浓度一般为0.4:1~1:1。浆液浓度不同，其注浆性能不同。稀浆(水灰比1:1)输送、渗透能力强；浓浆(水灰比0.4:1~0.6:1)渗透能力差，可填充空隙。浆液材料、浆液浓度以及注浆压力相互影响，具体选择应根据有关经验或现场试验来决定。液1.2.炼4牛叔压水试验涉压水试验惧是注浆施宇工前必须返的重要工贝序。通过燃压水试验薯弄清楚桩济底的可灌辰性，同时桨也是选择刻、判断注趟浆工艺及貌参数的重把要依据。冻此外，压冷水试验还芝担负探明飞并疏通注久浆通道，会提高桩底该可灌性的蛮作用。压丝水试验不锣会影响注组浆加固体谎的质量，皮这是因为也不论是压些水试验注脊入的水，极还是注浆托浆液所含剧的水，都清将在注浆破压力或地览层应力作菠用下逐渐健从受注区罗向外渗透舞，以消散根其多余部即分。蝴1.2.必5粉壤注浆孔设巾置及注浆执加固垃注浆管设粒置一般采蜂用钻孔法繁，钻孔位躲置可以是稍桩身也可榨以是桩饰侧尤,打孔深宜大种于桩长。伐对于桩身叮不长的可侨采用桩身蚁钻孔，将票钻孔穿过害桩身至桩艳底以下土桐层中进行白高压喷射冒注浆。当融桩身较长滔时可在桩何侧钻孔直晋达持力层混，以高压币旋喷、定厘向摆喷及密静压注浆忆相结合的怀方式，对倦土进行置师换填充挤蛇密、加固分。注浆压删力控制弃在纱4~6M弟P盈a期，若浆液援从桩周围黄土体中冒正出，则减孩压或暂停涨，稳拔定块10里h太后再复注丢。注浆孔幅平面布置氧可以根据者桩基实际叉情况在桩供身外侧布之置一层环件或几层环词，其中最名里层一般牧布萍置向3~偶4厌个钻孔，从外层钻孔傲依次加大刻加固范围晒，各孔间衔距控制欲在策1.0~知1.5设m性左右。注秋浆施工时奋一般应从慕外层孔向诞内层孔依蜂次注浆，酸达到浆液泳与桩周土乔固结，从酿而改善桩揉周土体性录能而提高祥摩擦力。冬2怨穗注浆法修次补桩身缺纵陷捆2.1充辜桩身缺陷删加固机理势灌注桩在僚施工过程满中，由于式对施工管虹理的重视句不够或施伏工人员操付作失误，谅往往会造质成断桩、援缩颈、桩而身夹泥等世缺陷。有上些缺陷在境桩基施工响过程中被敏及时发现蔬，可清除束原桩重新摧灌注或凿石除表面混沉凝土接桩蓬。但很多阵缺陷是在推成桩检测浩时才被发趣现的，此补时混凝土枕强度已经杀形成，传慌统的处理极方法既费用工费时又纹造价昂贵滤。好高压喷射只注浆法，胞是用钻机访钻孔至缺副陷位置处承，将注浆骄管放置到乌加固区，毙用不小截于伙20MP烤a延压力的水所进行高压逐冲洗，将摇病害区混杠凝土去除袄干净，再呢灌注高强五水泥浆液块。在压力芝的作用下懒通过填充爹、渗透和剧挤密以及暑水化反应桐作用将病烛害区加固停浆液与桩醒身混凝土掀凝结为一译体，恢复敏和提高缺后陷处桩身灾混凝土的轧强度。纺2.2余梨注浆工艺虽这种方法颤其加固机扯理不同于叼上述方法钉，其施工据工艺也有变所不同。砖2.2.怨1钟维注浆压力鹿泵的技术移要求尺因施工前涂需要采用平高压水流紫将桩身缺就陷处的混芳凝土清除友并置换，贺故要求选蜡择压力羞高固(膝大膏于君25MP泰a多)缓，排浆量灰大听(保大树于咸10m/稻h时)廉的注浆泵沟。同时要晕求既能注雅水又能注县浆。瓶2.2.蚊2嫌站注浆量尝注浆浆液参主要为置疲换填充桩诉身缺陷部披分，注浆求量据此计恋算即得。大2.2.守3腐瑞注浆浆液妨的选配烤此类注浆础为填充原焦桩身混凝炕土，为便妨于压浆后杀的浆液同闪原桩身紧要密结合，版一般采用续纯水泥浆探液或水泥恼砂浆，水碌灰朽比喊(0.3幅:1定)暮，并掺入街一定量的凯减水剂和增膨胀剂。亏2.2.医4慢坝桩身缺陷怎处理披2.2.齐4.1蜘素钻孔、取诱芯。根据令桩径大小惹在桩顶布显设永2-慨4资个钻芯孔率，钻孔取告芯至缺陷姑部位以蜂下声1富m射，仔细分丙析缺陷处述芯样，查催明缺陷位染置及范围灾。摔2.2.陪4.2真吗高压喷射弊、压水清末渣。对桩皆身缺陷采炮用压浆的坚方法进行低处理，根脉据不同的怪缺陷类型绣具体施工置工艺应有吗所区别。查对于断桩国或桩身存监在松散混圣凝土夹层按时，采用三的处理方陆法为：火以泵压大催于吧20MP预a接的高压水共流对缺陷季段自下而演上进行切群割喷射，寻喷射时喷娃管提升速亮度际为五10cm碧/mi科n残，旋转速察度饿为烧2洋0逃转恢/mi店n伤，自缺陷这段上、下验各延勇长裙50c军m涨；高压水斗流将缺陷店段内软弱松部分切割巾成泥浆状钞，当由一犬孔进行切淹割而另一妄孔有水溢对出时则可达认定病害教区已被打织通，可换昏另外一孔海，如此操桌作直到全揉部钻孔处羞打通。钻咬孔之间连拿通后，压邮入清水，杏利用水循絮环将废渣取排出桩身芽。当出水允口的水由凭浊变清时库，再换其详它孔轮流碌处理直至吴所有的孔食水流都为徐清水，清杰渣工作结株束。如果麦对空洞、边裂隙等没旧有夹泥的剥缺陷桩实饰施处理时吉，不需要甜高压切割名，只需压哗注清水以雕清洗缺陷维区段桩身盏。短2.2.巴4.3避崖注浆。清泥洗完成后贩，用压入富浆液置换犁清水，必粉要时可在茫注浆孔顶浙部采用密当封装置。哪当出浆口顾流出的浆孩与注入的池浆液比基塞本相同时汪，可封闭砖出浆口继信续加压补跟浆。使裂少缝及断桩燃、夹层部壶位得到水洗泥浆的充状分填充而步使其整体响性增强。钢对于孔洞吗及严重断算桩，可在瑞浆液中加估入一定量春的小粒径科碎砾石以颜增加强度稳。对于断椅桩注浆，计当浆液从挽桩身周围赏溢出时可竭停止注浆愈。蜻对于桩基殊出现缩径释的情况，碎可在桩基暗外围钻孔剖至缩径位搁置以侵下显0.5-妇1边m橡，在缩径滤位置上、怪下望各嗓0.5喜m召以高压旋穷喷数根旋心喷桩，旋搬喷桩根数左以能包裹驳缩径范围敏为宜，对放缩径部位挣进行包裹旅处理，而键使该部位雄横断面凝增大，从矿而提高桩初基承载力叮。纪3晶报案例分析舰某桥梁工洒程桩除基恐18-Y辟2迅桩基设计馋为桩蜓径赞1.8云m袍，桩表长床52.5轮m燥的钻孔灌花注桩，混息凝土标号令为圣C2崇5斥水下混凝墓土，按《据公路工程碎基桩动测惯技术规逃程绍JTG.替TF81砌-01-攀200四4伯》进行桩脏基超声检屿测时确认笛为质量缺韵陷桩，在浊距桩顶设盐计标士高记13沟m叙、尖41决m过处无信号缠，由于该畜桩处于整旷座桥梁的焰架梁要害离部位，按吼照原处理说方案，涌须暂3所月时间，事将严重制降约整体制兄、架梁工因序，从而叠影响整体阻工期。故皮决定采用妨取芯注浆动处理。兵3.1要底注浆孔布件置及钻孔杠取芯钻孔取样延如图所示至：津1-蝇4丹为基桩检图测管恋，偿A-眉D献为对称布杨置伟4环个注浆孔多，钻孔直鸭径歼为滴12c案m也。终孔深玉度为钻穿顾桩身缺陷玩处，进入龄完好桩身知1m塞，即终孔妙孔深播为嫁43警m换。钻孔取怖芯时在桩间头上部搭种设一个悬住空工作平传台，使钻死机钻探平稍台面水平扑，保持垂壮直钻进。钻孔取样幅施工时采粥用正循环鸣水流钻进兵，技术人爹员及时编足录混凝土胸芯样。钻魔机在钻孔妈过程中一吩定要不停朋地对钻机菠主轴进行洁垂直度校炕正。捏具体钻孔朽施工情况贸见表步1剂。陡表勿1枪撤钻孔取芯澡施工一览浓表爬点号劲钻孔深沈度荷m吹取芯长页度舱m翻混凝土芯端样描述参A纸43霞41.1丰混凝土芯抱样良好，携柱状，外污观光滑虽。百12.赴8送～华13.3傻m替、更39.搜9土～与40.4届m掘处芯样呈边碎块状摆B接16贫15.2臂混凝土芯梁样良好，瞎柱状，外也观光滑重。行12.陆6去～雄12.9刷m臭处芯样呈蓝碎块状赖C蚁42.6杆40.5舰混凝土芯哲样良好，颠柱状，外造观光滑店。撤12.吓4负～隔12.7为m折、浑39.追1陕～撇39.6狗m见处芯样呈忘碎块状晌D利43.1巧40.8作混凝土芯骡样良好，脆柱状，外泛观光滑埋。瞎12.干6含～带13葛m寿、督38.肚9甘～皆40.4瘦m走处芯样呈霸碎块状悉表算1劫的情况说游明两点：旅其一是超访声检测和标实际是相庆吻合的，唤基本反映熟了工程的量实际情况津；其二证扬实了该桩丽在灌注混榴凝土时可悬能出现异皇常而没有赞被及时发炼现或重视功，导致该扁桩晕在手12.职5系～势13浊m安、丢3猎9善～糕40.5我m恶范围内混条凝土呈碎迎块状，发云生断桩。姓3.2粉覆高压水清仓孔错终孔后即珍用钻具进旗行竖向冲洗洗，采用项中压力旋丽喷正循环榴洗孔工艺赖，确保洗秤尽孔内岩菜粉和各类脏沉渣。担3.3风厉注浆管埋锐设掘清孔后在匪孔口埋嫌设惠4捎根注浆管贫及密封孔哲口。注浆粒管采课用织6m国m局的镀锌钢远管，总供计陈140门m督，密封材诵料采用水锦泥标号轧为贷5跪25#出普通硅酸砖盐水泥掺垮加捧0-0.枕5c康m赞砂石料封共口，防止想浆液从孔州口流失，第形成相对枯密封空间见，提高注典浆压力。咸3.4饭原压水实验算在注浆前链先进行注漏水试验，孔了解可灌录性和浆液赞的起始浓遇度及压力丽，同时进送行注水试跟验，可将笨孔内的残待渣冲洗干珠净。附3.5交养制浆注浆降注浆浆液君采用纯水制泥浆，水懒灰比肃1蛙：福0兴．客3怒8涂，水泥标议号霉为延5束25#柳普通硅酸线盐水泥，羡添加一定宝量的混凝邮土减水剂读、膨胀剂为。注浆律3.6薄强注浆荐本工程采嘉用一次性迎灌注和复储注相结合颂的工艺进小行注浆，等首次注浆宫一次性注律满，同时万加强观察中，维持一督定的注浆蛾压力，最建大注浆压尖力保持朽在捏14做MPa虽左右，并父维持匠5脑～幕10m奇in无，注满后急5哨～贿10m分in柱再进行复博注，以提喂高浆液稠铅度，保证久注浆的效爬果。复3.7兔绍达到设计编预定注浆询量和终压皆二次注浆甩后在浆液正初凝之前占再进行复招注，注浆从压力随注导浆进展呈移现出由低充到高的变增化规律。节随后打开纤封闭的孔签口壁，这毙时候如孔赏口壁处突须然冒出大瞒量水泥浆绿，与注入塔的配制水旋泥浆基本厌一致，补蝴注水泥浆呢即可停止谣。注浆主卵要是通过蛇挤密填充傍补强来保拍证桩体质絮量。为了雄减少因水寨泥浆收缩绕而产生孔向隙，可以车在配制水醉泥浆时适公当加入膨劝胀剂。觉注浆完拿成祥7辽d沟后，进行选基桩超声屋检测，检练测结果已扁达到=1\*ROMAN酿I忙类桩，大选大的减少营了工程造梨价，减短击了施工时映间，达到眼预期的效嫂果。畅4钉贺结论征实践表明