曲長清

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院)

鉆孔灌注樁樁身缺陷的處理措施和方案探討

曲長清

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院)

結(jié)合工程實際提出了橋梁鉆孔灌注樁施工過程中斷樁的處治措施，詳細(xì)介紹了鉆孔灌注樁斷樁處理過程中的取芯、清淤、壓漿、驗證等具體做法。

鉆孔灌注樁;質(zhì)量缺陷;防治與處理

1 前言

鉆孔灌注樁的應(yīng)用十分廣泛，而且已經(jīng)有了成熟的施工工藝和質(zhì)量控制方式，但由于施工過程的不確定因素較多，樁身很容易產(chǎn)生夾泥、縮徑、空洞和膠結(jié)不良等缺陷。在以往的施工過程中，通過動測(小應(yīng)變)檢測的鉆孔樁之中，一般有1% ～5% 的Ⅲ類樁。也就是說，有1% ～5% 的鉆孔樁需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，方能正常使用。將有問題的樁變?yōu)楹细竦臉?，在處理樁身缺陷之前，要對樁身缺陷的成因進(jìn)行技術(shù)分析，確定缺陷的類型，然后對癥下藥，找出合理、經(jīng)濟的處理措施和方案。

2 產(chǎn)生樁身缺陷的主要原因

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的決定性因素是水下混凝土的灌注。由于水下混凝土灌注的特殊性，往往導(dǎo)致在灌注過程中出現(xiàn)諸如:導(dǎo)管進(jìn)水、卡管、坍孔、埋管、澆短樁頭等問題。同時，一根樁穿過的地層可能由不同的土壤構(gòu)成，也就是說，地質(zhì)情況比較復(fù)雜。在這種復(fù)雜的地質(zhì)情況下，樁身在灌孔過程中容易產(chǎn)生卡管、夾泥、縮徑、局部離析等缺陷。具體分析如下。

2.1 斷樁

(1)在開始灌注時，首批混凝土儲量沒有達(dá)到規(guī)定的要求，導(dǎo)管底口距孔底間距太大，首盤

混凝土不能有效地埋住導(dǎo)管口，使泥水進(jìn)入導(dǎo)管造成斷樁。首批混凝土儲量的最小值計算公式為。

式中:Vmin為儲料斗最小容量，m3;d為導(dǎo)管直徑，m;D為鉆孔直徑，m。

(2)灌注混凝土過程中導(dǎo)管提升過猛或測量計算失誤致使導(dǎo)管底口脫離混凝土面而引起斷樁。

(3)拆除導(dǎo)管時，誤測混凝土面深度而使導(dǎo)管埋深得不到保證而引起斷樁。

(4)機械設(shè)備故障，造成混凝土灌注中斷時間過長而引起斷。

2.2 夾泥

(1)當(dāng)首批混凝土已達(dá)到初凝狀態(tài)，導(dǎo)管埋置深度又較淺，續(xù)灌混凝土數(shù)量較多，可能會沖破原有混凝土頂層及泥漿渣土而引起夾泥。

(2)當(dāng)灌注混凝土過程中，因某種原因造成孔壁局部坍塌，且有大塊泥團(tuán)崩落形成夾泥。

(3)因?qū)Ч芷屏鸦蚪宇^密封不嚴(yán)，在壓力作用下，泥漿混入導(dǎo)管中的混凝土而引起夾泥。

(4)灌注較長的鉆孔樁時，孔內(nèi)泥漿稠度越來越大且因靠近鋼筋籠時，樁身混凝土很容易產(chǎn)生夾泥。

2.3 縮徑或局部混凝土松散

(1)樁身混凝土的碎石級配不良或混凝土運距長(泵送混凝土除外)引起混凝土嚴(yán)重離析而出現(xiàn)的縮徑現(xiàn)象。

(2)導(dǎo)管埋置過深，而又拆管不及時，或拔管過快使新老混凝土不能很好地結(jié)合，而留下空隙，引起局部松散。

(3)因樁身范圍的地層之中夾有一層比較軟弱的土壤，而造成樁身縮徑。

(4)局部擴孔而導(dǎo)致的樁身縮徑，一般可以不處理。

3 樁身混凝土質(zhì)量缺陷處理

鉆孔灌注樁因缺陷產(chǎn)生的原因不同，嚴(yán)重程度也各有差異，處理方法也各不相同，在實際工程當(dāng)中就應(yīng)采取相應(yīng)、適當(dāng)和經(jīng)濟的方式進(jìn)行處理。

3.1 斷樁的處理

(1)如果一根樁在剛開始灌注時就發(fā)生卡管、導(dǎo)管斷落、首批混凝土未埋住導(dǎo)管底口時，應(yīng)立即清除已灌混凝土，進(jìn)行重新灌注。最好在現(xiàn)場配備高壓設(shè)備，對已灌混凝土采取吹風(fēng)、吹水，以方便、快捷地清理已灌注的混凝土。

(2)當(dāng)樁身混凝土已灌注到一定長度時發(fā)生斷樁，而又未及時進(jìn)行處理，造成已灌注混凝土凝結(jié)，可以采取沖擊鉆重新成孔的方式進(jìn)行。如斷樁位置位于水位線以上，亦可采取明挖接樁的方式進(jìn)行。

(3)樁身混凝土缺陷位于樁頂下一定范圍內(nèi)(0～5 m)，同時水位較低或水位容易降低，可將缺陷處至樁頂?shù)幕炷凌彸儆猛瑯?biāo)號或提高一個標(biāo)號的混凝土接樁。

3.2 夾泥、縮徑或局部混凝土松散

樁身混凝土經(jīng)過無破損檢測發(fā)現(xiàn)存在缺陷，而又經(jīng)過鉆蕊取樣證實時，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理，以滿足設(shè)計要求。

(1)壓漿

①當(dāng)樁身混凝土存在夾泥、縮徑或局部混凝土松散等缺陷時，可采用壓漿補強的方式進(jìn)行處理。漿液可采用水泥漿或改性高分子聚合物和其他化學(xué)漿材。對需要壓漿補強的樁至少設(shè)兩個鉆孔，一個進(jìn)漿孔，另一個出槳孔，孔深要求到缺陷位置1 m以下。

②補強程序:先根據(jù)無破損檢測所確定的缺陷位置進(jìn)行鉆孔取蕊，再用高壓水沖洗干凈樁身混凝土中的夾泥或松散混凝土，然后再將孔中的水排出，即可壓漿，直至漿液充滿缺陷部分。

③實例:例如經(jīng)無破損檢測，發(fā)現(xiàn)一根樁在樁頭下面10～12 m處樁身混凝土局部松散，并位進(jìn)行抽蕊檢測。經(jīng)過4、5號孔位進(jìn)行抽蕊證實，該樁在樁頂以下10～12 m內(nèi)混凝土確實不能滿足設(shè)計要求，其他部位樁身混凝土質(zhì)量良好。經(jīng)幾方會審，決定采用壓漿補強的方式處理。帷幕灌漿，阻止?jié){液外流，灌漿段為樁頂以下8～14 m，采用425#普通硅酸鹽水泥灌注。

(2)補強

當(dāng)樁身混凝土出現(xiàn)縮徑時，可采取在抽蕊孔加設(shè)補強鋼筋束的方式進(jìn)行處理。抽蕊孔的數(shù)量和補強鋼筋束的多少應(yīng)通過計算來確定。

一般的方法是，通過抽芯孔來確定縮徑的程度，根據(jù)縮徑的程度計算所需的鉆孔和鋼筋數(shù)量。計算方法可采用等強度替代法。

施工程序如下。

①取芯確定縮徑的范圍。

②根據(jù)縮徑的范圍確定鉆孔數(shù)目和鋼筋束用量。

③用高壓水沖洗鉆孔，直至全部都是清水為止。

④在孔內(nèi)放置事先計算好數(shù)量的鋼筋束。

⑤在孔內(nèi)壓漿至飽滿。

4 結(jié)束語

鉆孔灌注樁混凝土一般為水下混凝土，因地質(zhì)條件的復(fù)雜性，以及混凝土灌注過程中的連續(xù)性要求，往往會因施工過程控制不當(dāng)而產(chǎn)生各種質(zhì)量缺陷。因此，一旦發(fā)生質(zhì)量缺陷一定要認(rèn)真分析、及時處理。經(jīng)過檢測，確定缺陷的性質(zhì)和程度，針對具體問題制定出妥善的處理方案和措施。

［1］盧世深，林亞超.橋粱鉆孔樁試驗［M］.人民交通出版社.

［2］建筑樁基技術(shù)規(guī)范［M］.中國建筑工業(yè)出版社.

［3］朱之基.混凝土灌注樁質(zhì)量無損檢測技術(shù)［M］.人民交通出版杜.

［4］徐攸在，劉興滿.樁的動測新技術(shù)［M］.中國建筑工業(yè)出版社.

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1008－3383(2011)12－0054－01

2011－10－08