某钻孔灌注桩质量问题及处理措施

某医院工程项目位于嘉兴市，上部结构由一栋17层医疗综合楼、一栋3层感染楼、一栋6层后勤楼、一栋1层高压氧舱等组成，项目设一层人防地下室。总建筑面积为208 500 m2，地上总建筑面积147 000 m2，地下总建筑面积61 500 m2，建设床位数约1 200床。医院的定位为集医疗、预防、保健、科研、绿色为一体的三级甲等医院。桩身设计强度C35，共计10 600根。本场地地貌属长江中下游三角洲冲积平原地貌单元，场地原始地貌为农田。根据本工程详勘报告，勘察深度范围内的地基土构造按根据地质时代、成因类型及工程特性，可分为9个大层，细划为18个地层组，第1层：杂填土（Q4ml）层厚为0.40～2.90 m。第2层：粉质粘土（Q43al-l）层厚为0.80～4.00 m。第3-1层：淤泥质粉质粘土（Q42m）层厚为11.20～15.70 m。第3-2层：粉质粘土夹粉土（Q42al-m）层厚为1.00～6.90 m。第4-1层：粘土（Q32-2al-l）层厚为2.10～8.20 m。第4-2层：粉质粘土夹粉土（Q32-2al-m）层厚为1.10～6.00 m。第5层：粉质粘土夹粉土（Q32-1m）层厚为0.80～7.50 m。第6-1层：粉质粘土（Q31al-l）层厚为1.00～9.70 m。第6-2层：粉质粘土夹粉砂（Q31al-l）层厚为1.40～9.30 m。第6-3层：粉质粘土（Q31al-l）层厚为1.20～7.70 m。第7-1层：粉质粘土（Q22al-ll）层厚为3.40～8.90m。第7-2层：粉质粘土夹粉土（Q21al-l）层厚为6.80～14.00 m。第7-3层：粉质粘土夹粉土（Q21al-l）层厚为2.40～9.20 m。第8-1层：粘土（Q21al）层厚为1.25～10.50 m。第8-2层：粉质粘土（Q21al）层厚为0.80～10.10 m。第8-3层：粗砂（Q31al-l）层厚为0.80～3.00 m。第9-1层：粘土（Q21al）层厚为4.90～8.60 m。1

低应变检测本工程土方开挖后，经低应变检测桩身完整性，发现B区有7根桩是三类桩，有2根是二类桩；对此监理单位要求对9根桩进行处理；同时要求采取钻芯法验证低应变检测桩身完整性的准确性（表1）。表1  低应变检测2

钻芯验证钻芯验证，如图1所示。图1  钻芯验证示意经过钻芯取样验证低应变的准确性基本吻合。项目立即制订桩身缺陷处理措施。经过和设计院沟通决定采取桩身注浆补强工艺。3

桩身注浆补强处理工艺高压注浆法是原则上在桩顶布孔1个孔，根据具体桩位的实际情况布设2个孔（布孔位置钢筋笼内侧），用钻孔机钻孔，孔深控制在缺陷深度以下1.5 m左右，成孔后先清洗再高压注浆补强。注浆工艺流程为：首先确定对有质量缺陷的混凝土桩桩身进行取芯检验并出具检测报告，根据取芯检验结果判定缺陷类型和缺陷长度（缺陷类型：夹泥浆、离析、断桩等）；其次根据混凝土桩的缺陷类型和缺陷长度确定注浆量和注浆压力，然后对芯孔进行清洗，再对混凝土桩身缺陷部位采用高压注浆法进行处理，注浆材料强度达到低应变检测条件后进行低应变检测，复核其注浆质量。4

注浆具体措施4.1

钻孔根据方案在每个桩基钢筋笼内设置2个钻孔。取芯检验钻孔采用GXY-1型勘察钻机钻取芯样，取样过程记录芯样情况并和低应变检测结果对比，同时记录循环液的返水情况，根据以上相关数据，来确定高压清空的时间，以及注浆量和注浆压力；取芯深度控制在缺损以下1.5m左右，以取出下部完整芯样为准。清洗排气钻孔采用GXY-1型勘察钻机，75 mm人造金刚石钻头，单套正循环73 mm钻具，钻进深度根据取芯检验报告，钻进至缺陷位置底部以下500 mm。4.2

洗孔首先在桩头平面2个取芯孔内下入6分镀锌厚壁管至孔底，将清水通过高压泵泵入，使孔内沉积的残渣或泥浆等从2个取芯孔内与桩壁间隙排出，同时观察两孔内相互间是否贯通。若孔内出现不同程度的返水、孔口冒泡等现象，则表明桩内有贯通情况，直至孔口返水由浑浊色逐渐呈清澈后，即可进行封闭孔口的程序。4.3

孔口封闭封闭孔口的封闭板采用100 mm，厚10 mm的圆形钢板制作，封闭板需要在对应的部位加工两个圆孔，一个用于注浆管，另一个用于排气管穿过。在其接缝处要满焊，焊缝高度应按照规范要求不低于20 mm，且必须保证焊接牢固。注浆管总长度为孔底至混凝土桩顶抽芯孔口的高度，排气管总长度为闭后的顶端面至混凝土桩顶抽芯孔口的高度。在钢板上需要做封闭，用C30（早强）混凝土封闭约1 000 mm高，并充分捣固密实予以填充，是“两管”入孔后紧紧挤压孔壁，保证在高压注浆过程中加固液不外渗。钻孔中每孔加入18~22 mm的通长钢筋并锚入承台够一个锚固长度，每孔1根作为取芯孔桩深的加强筋。如图2所示。图2  孔口封闭示意4.4

注浆材料配置采用P·O42.5普硅水泥配置高压注射水泥浆，水灰比控制在1：2.2~1：2，并掺入3%的三乙醇氨的早强剂。注浆材料选用专用的注浆材料，使用时必须按使用说明进行使用。4.5

高压注浆注浆前，孔口需封闭静置24 h。高压管直接和注浆管连接，确保密实。注浆达标后，即可拆除高压胶管，再依次进行后续孔道注浆工作。在注浆前需要进行注浆孔的贯通检查，步骤如下：先以水泥浆注入，待孔口溢出纯水泥浆后，方可进行注浆。若孔内有冒泡、返水等现象，则桩内孔道有贯通现象，若无，则需要增大压力10 MPa，可使孔道内残渣清理干净，确保浆液到达所有的缝隙之间。在高压注射下，桩身的空洞间隙、夹渣松散等问题均可以充分地填充注浆材料，从而确保注浆与桩身的胶结强度。第1次压入的浆体水灰比采用1∶1，待孔内的清水被压出后，再换用水灰比为0.5的较浓水泥浆压入；同时压入水泥浆时应压一阵，停一阵，才能确保浆液充分扩散。当浓浆从浆口冒出时，停止压浆，并将孔口堵实，最后采用水灰比为0.4的浓水泥浆压入。当灌浆压力增大至10 MPa时，关闭进浆阀稳压等待20~25min,压浆工作即可结束。注浆压力和时间可根据桩身混凝土凝结和注浆情况调整。在压浆过程中应认真记录注浆压力和注浆量。4.6

注意事项（1）若桩周土渗透性较大，一旦高压注浆，其水泥浆将会往上或往下渗透。（2）缺陷段混凝土本身较为致密，只有压力很大时水泥浆才能渗透到混凝土里面去，这两个矛盾的方面决定了注浆的难度。此种情况下，针对缺陷段周围地层高渗透性的特点可采取多次注浆扫孔复注的施工工艺；针对缺陷段可灌注性差的特点，可采用高压稀浆，压出通道，增加可灌性的办法，以克服离析不均匀带来的注浆困