橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷的防治與處理

1、 橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷的防治與處理 隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速進(jìn)展，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡便等特點廣泛地應(yīng)用于大路橋梁及其它工程領(lǐng)域。但灌注樁屬于隱藏工程，大部分是在水下進(jìn)行的，影響灌注樁施工質(zhì)量的因素許多，質(zhì)量檢查也比較困難，因此對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必需嚴(yán)格要求，稍有不慎或措施不嚴(yán)就會在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，斷樁就是常常發(fā)生且難以處理的病害之一。本文結(jié)合工程實例，具體介紹了鉆孔灌注樁斷樁的處治方法，對類似工程將有肯定的借鑒作用。 1、工程概述某高速大路主線橋橋臺基礎(chǔ)采納鉆孔灌注樁設(shè)計，設(shè)計樁長21m，直徑1.2m，樁基地質(zhì)層如圖1（樁基剖面圖），底部8

2、m深為中砂礫層，鉆孔灌注樁完成后，在進(jìn)行樁基小應(yīng)變檢測時發(fā)覺0臺的4樁在樁長17.5-18.0m處無樁長反應(yīng)，依據(jù)小應(yīng)變波形圖推斷，確定該樁為"短'樁或斷樁。經(jīng)對該樁鉆孔鉆桿的長度以及孔深的檢測和灌注砼時埋設(shè)導(dǎo)管長度的原始記錄進(jìn)行分析后發(fā)覺，該樁實際施工長度已達(dá)到21m，不行能為短樁，應(yīng)是斷樁，至于斷層以下樁長無檢測應(yīng)變波的反映，只能是斷層比較嚴(yán)峻。依據(jù)該樁所斷位置接近樁底，已經(jīng)超過零彎矩點以下的特點，打算使用壓漿補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行處理。2、補(bǔ)強(qiáng)處理過程2.1施工預(yù)備首先明確現(xiàn)場處理時的各道工序負(fù)責(zé)制，并委派專業(yè)工程師對處理過程進(jìn)行全過程不間斷的掌握，保證處理質(zhì)量。其次預(yù)備好所需鉆孔

3、、壓漿等機(jī)具，由于施工現(xiàn)場極不平整，加上灌注樁的樁頭外露鋼筋擋視，須在該樁頭上部搭設(shè)一個懸空工作平臺，以保證鉆孔、壓漿作業(yè)。2.2鉆孔取芯近一步檢查驗證由于斷層較深近樁底，因此鉆機(jī)在鉆孔過程中肯定要不停地對鉆機(jī)主軸進(jìn)行垂直度校正，防止鉆孔到不了 17.518.0m處就斜到樁壁以外，無法支配下道工序。同時，在鉆機(jī)（可選用砼取芯機(jī)G210型）鉆孔取芯過程中，要對每節(jié)混凝土芯樣進(jìn)行仔細(xì)分析總結(jié)，親密關(guān)注芯樣的變化狀況。現(xiàn)場狀況表明，該樁取芯到18m以上都完好無損，且無夾泥，混凝土的強(qiáng)度也較好，而在18m后無完整的混凝土，芯樣中除蜂窩狀夾帶個別石料且很不成型的砂漿外，幾乎就是中粗砂。這說明白兩點，其一

4、是小應(yīng)變檢測和實際是相吻合的，基本反映了工程的實際狀況；其二證明了該樁鉆孔深度達(dá)到了設(shè)計深度21m，只是在灌注第一盤砼時沒有封住導(dǎo)管，加上沉淀過快，導(dǎo)管在砼開盤前已經(jīng)被中粗砂礫淤埋，之后在操作導(dǎo)管時可能過提，沒有被準(zhǔn)時發(fā)覺或重視，導(dǎo)致該底樁在3米范圍內(nèi)混凝土沒有成型，發(fā)生斷樁。2.3孔底清淤依據(jù)上述鉆孔取芯結(jié)果，表明樁底淤積了中粗砂，打算實行清空樁底淤積中粗砂后灌注高標(biāo)號水泥漿進(jìn)行置換處理。但是采納7cm的鉆桿要將樁底約3.5m3的中粗砂清空是有很大難度的，尤其在中粗砂地質(zhì)中鉆進(jìn)很簡單發(fā)生埋鉆事故，因此，要加大清孔頻度。為了防止埋鉆事故的發(fā)生，依據(jù)清孔閱歷，先將鉆頭下到18.5m處不停地清孔，

5、約半小時后有大量的中粗砂沿鉆桿和孔壁間續(xù)泛出。同時結(jié)合施工規(guī)范，依據(jù)清孔工作量預(yù)備足量純堿（Na2CO3）和聚乙烯。純堿的作用可使PH值加大，使土顆粒分散，使粘粒表面負(fù)電荷增加，為粘土汲取外界的正離子顆粒供應(yīng)了條件，增加水化膜厚度，提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，降低失水量；聚乙烯的作用是提高泥漿的使用性能。用純堿、聚乙烯加少量黃土配制成的泥漿用手抓粘而有滴的感覺，即可開頭清孔。在清孔過程中要支配專人對泛砂不停地進(jìn)行排解清理，依據(jù)清出的中粗砂的總量統(tǒng)計，在清孔6小時后基本排盡了孔底3.5m3的中粗砂，之后孔口周壁泛砂已很少，且從孔口涌出大量呈白色的、和清孔時配制的泥漿幾乎一樣的泥漿，這就可以判定孔底

6、基本排盡中粗砂。為了防止孔底周壁中粗砂的涌入，在壓漿前不能停止清孔。2.4壓漿處理為了保證壓漿能一次性勝利，應(yīng)先計算壓漿所需的525水泥用量。在配制水泥漿時，盡可能按高標(biāo)號配制，但水泥漿過稠會導(dǎo)致壓注困難，通過多次配制壓注試驗，最終確定水泥漿配制比例為11.剛開頭壓注時，將鉆頭埋設(shè)到樁底20.5m處，在壓注過程中，特殊要留意對孔口壁的封閉，不能讓水泥漿外溢，只能有少許泥漿甚至清水流淌出來，直到無法壓注為止。隨后打開封閉的孔口壁，這時候如孔口壁處突然冒出大量水泥漿，與注入的配制水泥漿基本全都，補(bǔ)注水泥漿即可停止。為防止在17.5m處有新的斷層或蜂窩現(xiàn)象產(chǎn)生，應(yīng)將鉆頭定位于17.518m處進(jìn)行二次

7、補(bǔ)漿，直到壓注不動為止，然后漸漸提鉆并不斷壓漿到樁頂。經(jīng)過2小時壓注，壓力達(dá)到2MPa，共用去約2.1m3的水泥漿。配制水泥漿時留下試件取樣，28天試件強(qiáng)度達(dá)到32.5MPa，超過樁體原設(shè)計強(qiáng)度。注漿主要是通過擠密填充補(bǔ)強(qiáng)來保證樁體底部質(zhì)量。為了削減因水泥漿收縮而產(chǎn)生孔隙，可以在配制水泥漿時適當(dāng)加入膨脹劑（按110000比例）。2.5二次取芯驗證壓注水泥漿屬地下隱藏工程，詳細(xì)效果如何，只能通過再次取芯檢測。為了削減二次取芯的難度和費(fèi)用，待水泥漿終凝后12小時即在原孔位取芯驗證。二次取芯驗證的孔位確定要依據(jù)詳細(xì)狀況而定，二次取芯同樣要留意鉆桿的垂直度及17.518m處的芯樣質(zhì)量。經(jīng)過觀測，從樁頂

8、到樁底21m處的芯樣都完好密實。待該樁底壓漿強(qiáng)度成型后，再次支配對該樁進(jìn)行小應(yīng)變檢測，檢測表明樁長21.0m，且被判為質(zhì)量較好的A類樁。3、小結(jié)從上述處理過程可以看出：（1）鉆孔灌注樁在施工過程中，發(fā)生斷樁、短樁或其他質(zhì)量缺陷也是正常的，但處理肯定要仔細(xì)，盡量將事故毀滅在萌芽狀態(tài)。若發(fā)生了這類事故，要對樁底的斷層位置、地質(zhì)、鉆孔成孔狀況及當(dāng)時原始記錄加以仔細(xì)分析，處理后必需要再進(jìn)行驗證。建議對樁體采納三點壓漿法（三點成等邊三角形，若樁徑1.2m，邊長可取60cm布設(shè)）處理，以保證斷層處通過取芯壓漿后能夠充分密實，達(dá)到樁體完好的程度，按此方案處理斷樁至少有三個優(yōu)點：一是質(zhì)量牢靠；二是保證工期，正常1015天即可處理完畢；三是成本大大降低，假如報廢一根樁，需要費(fèi)用至少15萬元以上，按此處理僅需15萬元左右即可。但是如斷層發(fā)生在樁體中部，則方案確定則應(yīng)慎之又慎。（2）為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在施工過程中，要掌握好灌注工藝和操作，抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅