王永輝

摘 要：伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)交通運(yùn)輸需求越來越大。在水文、地質(zhì)條件及施工技術(shù)等因素的作用下，樁基礎(chǔ)施工難度越來越大。在深水大直徑超長(zhǎng)鉆孔灌注樁施工中，如何對(duì)超深度樁身缺陷進(jìn)行有效處理，保證施工質(zhì)量，降低施工成本，得到了相關(guān)人員的普遍關(guān)注。本文結(jié)合具體工程案例，通過鉆孔灌注樁超深度缺陷壓注混凝土處理技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上形成一定工法，以期為水運(yùn)工程質(zhì)量提升提供可靠保障。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；混凝土處理；樁缺陷段

中圖分類號(hào)：TU473 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）14-0097-02

1 加固機(jī)理

鉆孔灌注樁超深度缺陷，可利用壓注混凝土的方法對(duì)鉆孔灌注樁深層缺陷清洗后留下的空洞進(jìn)行填充，保證處理位置和原樁混凝土質(zhì)量一致，樁基礎(chǔ)滿足設(shè)計(jì)要求，施工過程中因塌孔、沉渣等問題，導(dǎo)致厚層夾層存于樁身深部通過鉆孔灌注樁對(duì)此缺陷進(jìn)行處理。

（1）高壓旋噴加固原理。通過高壓旋噴注漿法處理樁缺陷段附近土體，高壓下水泥將可切割土體，且壓注土體空隙。其一，土體顆粒結(jié)構(gòu)在水泥漿高壓切割下可重新組合；其二，水泥漿粘結(jié)松散土體顆粒，可形成較高強(qiáng)度的固結(jié)體，此時(shí)可大幅提升固結(jié)體內(nèi)摩擦角的黏聚力，進(jìn)而達(dá)到樁周土和樁之間側(cè)摩阻力的有效增強(qiáng)。與此同時(shí)，水泥漿旋噴可產(chǎn)生止水帷幕，為清洗、置換缺陷樁段提供便利。（2）置換加固原理。在缺陷外側(cè)樁基礎(chǔ)附近，選取高壓旋噴樁構(gòu)成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，避免清洗缺陷時(shí)，出現(xiàn)塌孔問題。通過取芯鉆機(jī)向缺陷部位準(zhǔn)確鉆孔，隨后高壓切割清洗缺陷部位，將泥沙、松散混凝土清理干凈。完成清理工作后，將純水泥漿壓注到缺陷位置，并把缺陷位置的雜物，如泥沙、水等向孔外置換，保證缺陷上下位置結(jié)合良好，促使處理位置和原樁混凝土品質(zhì)相同，樁基礎(chǔ)滿足設(shè)計(jì)要求。

2 工程案例

某航道工程樁基礎(chǔ)選取8條直徑Φ250cm鉆孔灌注樁，96m為設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，-97.0m為樁底標(biāo)高，-1.0m為樁頂標(biāo)高，-11.0m為河床面標(biāo)高，+7.0m為施工平臺(tái)頂面標(biāo)高。其中缺陷位置存于#1樁63到67m樁基混凝土之間，選取鉆孔灌注樁超深度缺陷壓注混凝土處理，可達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求。缺陷檢測(cè)本文選用超聲波、抽芯檢測(cè)法，具體如下：

混凝土完整性可選取超聲波檢測(cè)，異常情況出現(xiàn)于-63到67m之間，具有較低波速，由此得出存在混凝土夾泥、離析問題。通過檢測(cè)結(jié)構(gòu)，可對(duì)真實(shí)情況進(jìn)行進(jìn)一步判定，針對(duì)此范圍做好CT檢測(cè)，檢測(cè)剖面共6個(gè)，由此斷定缺陷存于樁基混凝土-63到67m之間，CT檢測(cè)和超聲波檢測(cè)結(jié)果一致。樁基注漿、旋噴補(bǔ)強(qiáng)可選取小直徑芯孔進(jìn)行處理，施工工序?yàn)闃吨芨邏盒龂娮{產(chǎn)生帷幕施工—樁身抽芯鉆孔施工—樁身缺陷段補(bǔ)強(qiáng)加固施工。

3 鉆孔灌注樁超深度缺陷壓注混凝土處理技術(shù)的應(yīng)用

3.1 高壓旋噴樁帷幕施工

高壓旋噴樁以單管旋噴注漿法進(jìn)行施工。是指選取鉆機(jī)成孔，先向處理段設(shè)計(jì)底標(biāo)高部位下放專用單個(gè)噴嘴噴頭，隨后通過高壓脈沖泵，將水泥漿液形成高壓噴射流，由噴嘴噴出切割攪動(dòng)土體，于此同時(shí)旋轉(zhuǎn)、提升噴桿，均勻混合土體與水泥漿液，待凝固后形成圓柱狀固結(jié)體。施工流程為放樣旋噴樁樁位—設(shè)備就位，向設(shè)計(jì)深度進(jìn)行鉆機(jī)引孔—向孔底下放噴頭、噴桿，并與導(dǎo)流器連接—按照設(shè)計(jì)參數(shù)由下至上順序旋噴注漿—根據(jù)設(shè)計(jì)壓力、提升速度旋噴至設(shè)計(jì)頂標(biāo)高—終凝前及時(shí)進(jìn)行孔口補(bǔ)漿，把漿液收縮下沉問題徹底消除——單樁旋噴完成后，即可進(jìn)行下一階段施工。

3.2 樁身混凝土抽芯鉆孔施工

結(jié)束鉆孔樁外側(cè)高壓旋噴樁帷幕作業(yè)后，即可進(jìn)行樁身混凝土抽芯施工。要求將芯孔（9個(gè)）設(shè)置到樁內(nèi)，并將一個(gè)孔布置到樁中心位置，附近間隔一定距離進(jìn)行8孔布設(shè)。孔中心與鋼筋籠主筋中心之間距離50到60cm時(shí)，布設(shè)成圓形，可按照樁基礎(chǔ)具體情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

鉆孔深度應(yīng)能從缺陷段穿過，并向完整混凝土內(nèi)進(jìn)入1m以上。選取Φ127mm金剛石鉆進(jìn)取芯孔開口，向完整混凝土進(jìn)入0.8到1.0m時(shí)，應(yīng)選取Φ101mm雙管金剛石鉆頭向孔深指定位置鉆進(jìn)。鉆孔垂直度應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)，完整混凝土選取率控制在95%以上，施工現(xiàn)場(chǎng)需記錄好鉆孔抽芯工作內(nèi)容。

完成取芯作業(yè)后，即可將Φ127mm鋼管安設(shè)到孔口，鋼管頂部和施工平臺(tái)高程相同，選用中部與附近2、3個(gè)管與泵管相連，因鋼管和泵管直徑不同，需將錐形泵管接頭焊接到鋼管頂部，為和泵管連接提供便利，為泵送混凝土提供保障。

3.3 缺陷部位切割清洗

通過導(dǎo)孔反復(fù)高壓旋噴切割樁身混凝土缺陷段，把樁身混凝土夾泥質(zhì)物等最大限度進(jìn)行松散顆粒物切割，隨后與氣舉循環(huán)法相結(jié)合，選取專用切割清洗液體進(jìn)行徹底清洗，確保絕大部分松散沉淀物向樁外清除，形成空腔。具體施工步驟如下：

3.3.1 高壓旋噴切割

結(jié)束鉆孔抽芯作業(yè)后，按照鉆孔抽芯狀態(tài)進(jìn)行樁身混凝土缺陷段確定，在此段上下1m左右一個(gè)孔一個(gè)孔地選取清洗液體進(jìn)行高壓旋噴切割，需反復(fù)進(jìn)行。具體施工參數(shù)為25到28mpa旋噴壓力；每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)速度為10到15r；每分鐘提升速度為5到10cm之間。在切割清洗頂板、底板時(shí)，分別向上、下45°角進(jìn)行噴嘴焊接，并多次切割清洗頂板與底板。

3.3.2 氣舉正、反循環(huán)清渣

向孔底位置下放清渣管（Φ89mm），并向清渣管內(nèi)放置風(fēng)管，風(fēng)管底部向孔深30%-70%位置下放，隨后將清洗液體注入相近孔，隨后將噴射管下放，并進(jìn)行高壓噴射擾動(dòng)。之后將空氣壓縮機(jī)開啟，連續(xù)提動(dòng)清渣管，通過氣舉正循環(huán)法順著清渣管將缺陷段內(nèi)的雜物向樁外排除。要求在0.6到0.7mpa之間控制空氣壓力，每分鐘空氣排量控制在9到12m3之間。

3.3.3 注射純水泥漿

第一，配制水泥漿液。選取42.5R硅酸鹽水泥進(jìn)行水泥漿液配置，0.8：1為高壓噴射注漿水灰比，0.6：1為孔底靜壓注漿比，并將高效引氣劑減水劑適當(dāng)添加，要求其水泥用量控制1%到2%之間。如存在極為嚴(yán)重的漏漿問題，注漿時(shí)可選用間歇補(bǔ)漿法，直至壓力提升。

第二，孔底靜壓注漿、高壓旋噴注漿。缺陷段注漿的作用就是置換出清洗液體。通過實(shí)驗(yàn)室合理配置水泥將，1d為初凝時(shí)間，按照配合比現(xiàn)場(chǎng)拌制水泥將，并對(duì)水泥用量加以嚴(yán)控。要求在4到5小時(shí)內(nèi)結(jié)束樁身混凝土缺陷位置注漿作業(yè)，為后期壓注混凝土提供便利，防止水泥漿凝固。

3.3.4 壓注混凝土

為確保缺陷段強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，完成注漿作業(yè)后，選取大于原樁等級(jí)的混凝土置換出孔內(nèi)水泥漿，在注漿旋噴的過程中，在孔口鋼管上連接泵機(jī)泵管，并開啟其他所有管，將混凝土泵送到孔內(nèi)，由其他管置換出孔內(nèi)缺陷段純水泥漿。為確保能夠充分置換，需向其他泵管接口管連接泵管，泵送混凝土，并進(jìn)行水泥漿置換。此時(shí)應(yīng)對(duì)泵送混凝土方量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并對(duì)比注漿體積，保證置換水泥漿質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

向孔外全部置換出純水泥漿后，混凝土將從管口溢出，這種情況下將增大泵壓，應(yīng)及時(shí)停止置換混凝土作業(yè)。

3.3.5 孔口壓漿

完成混凝土置換作業(yè)后，利用孔口壓漿封閉裝置，通過低泵壓向孔內(nèi)進(jìn)行擠壓漿。1到2mpa擠壓將壓力范圍，如壓力在2mpa以上，且穩(wěn)壓時(shí)間在30分鐘時(shí)，即可停止壓漿作業(yè)，并將孔口開關(guān)關(guān)掉。

3.3.6 檢測(cè)

完成以上作業(yè)后，14天后即可對(duì)樁基缺陷修復(fù)的后完整性進(jìn)行檢測(cè)，選取的方法為超聲波、抽芯檢測(cè)法。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨改革開放的不斷深入，我國(guó)水運(yùn)工程行業(yè)發(fā)展速度也越來越快。為有效解決樁基缺陷問題，本文提出鉆孔灌注樁超深度缺陷壓注混凝土施工方法進(jìn)行處理。該施工技術(shù)的應(yīng)用，可有效解決缺陷問題，提高樁基質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)施工經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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