淺析樁基缺陷的成因及處理

1、    淺析樁基缺陷的成因及處理    郭靜摘要：隨著大量橋梁工程的興建，灌注樁基礎(chǔ)具有施工方便，承載力高，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類不斷積累現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不同的缺陷采取相應(yīng)不同的處理方案。尤其是注漿在處理樁基缺陷中，效益可觀，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。關(guān)鍵詞：缺陷樁 承載力 注漿abstract: as a large number of the construction of the bridge engineering, grouting pile foundation construction is convenient, high bea

2、ring capacity, the adaptability is strong characteristic. with the development of science and technology, the human the accumulation of site construction experience, according to different defects take corresponding different treatment plan. especially in the treatment of the pile foundation of grou

3、ting defects, gainful, quality is stable and reliable.keywords: defect pile bearing capacity and grouting：tu473.1 ：a ：0 引言在橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中，由于地理環(huán)境、機(jī)械設(shè)備及人為因素等原因，難免在施工過(guò)程中出現(xiàn)一些缺陷樁現(xiàn)象。一旦缺陷樁基出現(xiàn)，不同缺陷程度有不同的處理方法，但是成本低效益高的方法是人們一直追尋的。1 樁基缺陷類型1.1 樁基頂部缺陷由于在水下混凝土澆筑過(guò)程中有泥漿沉淀，浮漿厚度難以準(zhǔn)確估計(jì)，在樁頂混凝土超灌不足時(shí)，混凝土中難免有夾泥現(xiàn)象產(chǎn)生，影響混凝土質(zhì)量；其次

4、，在混凝土澆筑完畢后，拆拔預(yù)埋鋼護(hù)筒時(shí)，用力過(guò)猛，或者左右用力不均衡，都會(huì)擾動(dòng)樁頂混凝土，影響混凝土質(zhì)量。最后，在進(jìn)行鑿除樁頭混凝土的過(guò)程中，由于風(fēng)鎬功率過(guò)大，對(duì)聲測(cè)管周圍混凝土有不同程度的擾動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)混凝土質(zhì)量也有一定的影響。1.2 樁基中部缺陷首先，由于地質(zhì)條件差，在灌注混凝土過(guò)程中出現(xiàn)局部塌孔現(xiàn)象，局部阻止混凝土翻漿，導(dǎo)致局部缺陷。其次，在拆拔導(dǎo)管過(guò)程中用力過(guò)猛，擾動(dòng)了混凝土連續(xù)性，影響混凝土質(zhì)量。最后，導(dǎo)管氣密性差，由于在水下混凝土灌注中導(dǎo)管進(jìn)入泥漿，破壞導(dǎo)管內(nèi)外壓強(qiáng)差，輕者影響混凝土質(zhì)量的連續(xù)性，嚴(yán)重的阻礙混凝土下料，不能正常翻漿，導(dǎo)致斷樁。1.3 樁基底部缺陷1.3.1 樁基頂端缺

5、陷處理根據(jù)檢測(cè)結(jié)果顯示，在樁基頂部存在缺陷的，我們可以繼續(xù)向下鑿除樁頭混凝土，直到混凝土質(zhì)量完好位置。但是在向下破鑿混凝土的過(guò)程中要注意觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土的缺陷異常位置，與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)資料相對(duì)應(yīng)，最后用與樁基同標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行接樁。注意，在向下鑿混凝土過(guò)程中保護(hù)好樁基鋼筋，防止損壞。1.3.2 樁基中部缺陷處理此類樁基缺陷處理很難統(tǒng)一衡量，缺陷程度小的可以用注漿處理，缺陷程度大的一般在兩米以上的注漿處理很難保證質(zhì)量，通常報(bào)廢該樁，在原先位置重新沖孔，安裝鋼筋籠，澆筑混凝土。1.3.3 樁基底部缺陷處理樁基底部有缺陷的，根據(jù)樁基受力性質(zhì)，可先進(jìn)行受力簡(jiǎn)算，再確定其到底是否需要處理。如果樁基是摩擦受力

6、樁，其缺陷位置長(zhǎng)度不影響整體荷載受力，也就是說(shuō)，在不包括缺陷的這部分樁長(zhǎng)里，其摩擦力已經(jīng)可以滿足荷載要求，就不用再做處理，否則；必須處理。如果樁基是嵌巖樁，底部有缺陷的，必須處理。2 實(shí)施樁底注漿的準(zhǔn)備2.1 合理的注漿設(shè)計(jì)是注漿的前提為使樁底注漿施工合理有效，有必要對(duì)樁基的巖層地質(zhì)狀況，地下水條件，缺陷程度和周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和分析。科學(xué)配制注漿漿液，確定注漿壓力等參數(shù)。pk133+330高架橋10#樁總樁長(zhǎng)22米，其中0-15米為黏土地質(zhì)，期間偶或出現(xiàn)白云石和夾雜砂巖，15-22米只要分布灰色黏土，均勻分布白云石礦層。根據(jù)超聲波檢測(cè)顯示，其樁底21-22米混凝土不連續(xù)，可能由于清孔不干

7、凈或混凝土離析導(dǎo)致。根據(jù)樁基混凝土強(qiáng)度為rn35.我們確定采用acc425袋裝水泥，水灰比(c/e)大于2，注漿壓力在20帕到50帕，稠度為15-20秒，對(duì)其經(jīng)行注漿補(bǔ)充。2.2 注漿工序2.2.1 鉆孔在缺陷樁樁頂鉆3個(gè)直徑為43mm的孔，在鉆進(jìn)過(guò)程中必須保證垂直度，確保鉆孔與樁基軸線平行，防止鉆孔偏斜，碰觸樁基鋼筋或者穿出樁基。其鉆孔深度比樁長(zhǎng)深1米。2.2.2 埋設(shè)注漿管在3個(gè)注漿孔鉆好后，并保障暢通時(shí)，將30mm的注漿管插入孔底，頂部用水泥漿與樁基連接密封，保障在注漿時(shí)不漏氣，保證整個(gè)注漿系統(tǒng)的氣密性。每根注漿管的外露部分至少連接2個(gè)三通外接接頭，并安裝閥門(mén)。并對(duì)每個(gè)注漿管進(jìn)行編號(hào)。2

8、.2.3 壓水試驗(yàn)壓水試驗(yàn)不僅起到疏通壓漿管道的作用，而且有關(guān)壓漿的操作經(jīng)驗(yàn)參數(shù)根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整。壓水試驗(yàn)可也將樁底沉渣，泥漿清除。將清凈的高壓水注入1號(hào)管，同時(shí)關(guān)閉2號(hào)管，打開(kāi)3號(hào)管，直到翻出來(lái)的水變清為止，然后再將2號(hào)管打開(kāi)，3號(hào)管關(guān)閉，重復(fù)上述操作。然后再將高壓水頭分別注入2號(hào)管和3號(hào)管，又重復(fù)循環(huán)上述操作。2.2.4 注漿待清孔清理干凈后，根據(jù)漿液配合比進(jìn)行配制漿液。在配制漿液過(guò)程中，仔細(xì)稱量加水量和外加劑量，攪拌均勻，做好試件。在漿液的各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求情況下，將水泥漿注入1號(hào)管，同時(shí)打開(kāi)2號(hào)管和3號(hào)管，加壓開(kāi)始注漿，通過(guò)注漿，將其它管內(nèi)的清水都置換出來(lái)，直到管內(nèi)翻出漿液，

9、并排掉100升漿液為止，然后再將水泥將注入2號(hào)管，同時(shí)先打開(kāi)1號(hào)和3號(hào)管，待有均勻漿液排出，并排掉100升漿液為止，最后再將水泥漿注入3號(hào)管，重復(fù)上述操作。將注漿接口接在1號(hào)管，同時(shí)關(guān)閉2號(hào)管和3號(hào)管，將注漿壓力達(dá)到50帕?xí)r，持續(xù)5分鐘。然后再將注漿接口接在2號(hào)管，同時(shí)關(guān)閉3號(hào)管和1號(hào)管，將注漿壓力達(dá)到50帕?xí)r，持續(xù)5分鐘，最后將注漿接口接在3號(hào)管，同時(shí)關(guān)閉2號(hào)管和1號(hào)管，將注漿壓力達(dá)到50帕?xí)r，再持續(xù)5分鐘。將所有閥門(mén)全部關(guān)閉，拆除注漿設(shè)備并清洗。3.3控制注漿參數(shù)，提高注漿效果 在注漿過(guò)程中，注漿壓力，漿液稠度，注入率和注漿量在注漿過(guò)程中都是變化的，于是合理的控制其變化對(duì)提高注漿效果十分重

10、要。注漿壓力隨注漿量的增加出現(xiàn)由低到高的變化規(guī)律，如果在注漿過(guò)程中注漿壓力突然急劇下降，表明局部有漏漿或漏氣現(xiàn)象發(fā)生，及時(shí)檢查注漿管道，有可能是注漿管道損壞，也有可能樁基周圍出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象。應(yīng)及時(shí)向漿液中加入外加劑，間歇注漿，多次注漿保證質(zhì)量。3 樁基注漿提高承載力原理3.1 改善原來(lái)地質(zhì)條件提高承載力 在灌注樁的成孔過(guò)程中，機(jī)械對(duì)樁的周圍地層有一定的擾動(dòng)作用，減弱整個(gè)樁基的承載作用力。在混凝土的灌注過(guò)程中，由于孔壁的泥皮對(duì)整個(gè)樁基的摩擦力減弱，也影響整個(gè)樁基的承載作用力。樁底注漿通過(guò)滲透，劈裂，和擠密作用使樁端受力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)合體，從而改善受力結(jié)構(gòu)的物理學(xué)性質(zhì)，修復(fù)和提高受力

11、土體的強(qiáng)度。灌注樁在灌注混凝土前由于清孔不干凈，樁底沉渣的存在直接影響和嚴(yán)重降低樁底承載里的發(fā)揮，通過(guò)注漿可以將樁底的沉渣置換、擠密、固結(jié)作用改善和消除樁底沉渣對(duì)承載力的不良發(fā)揮。3.2 急劇提高樁基摩擦阻力在高壓注漿的作用下，漿液可以從樁端沿裝側(cè)向上，通過(guò)滲透、劈裂、填充、擠密和膠結(jié)作用。對(duì)樁周泥皮及護(hù)壁經(jīng)行泥皮置換和空隙填充，在樁周圍形成脈狀結(jié)石體，大幅度提高樁基側(cè)摩阻力。3.3 改善受力狀態(tài)和荷載傳遞性能樁基注漿通過(guò)滲透、劈裂、擠密和膠結(jié)作用形成樁端擴(kuò)大頭，增大了樁端受力面積，并且注漿加固了樁基的持力層，改善了受力狀態(tài)。樁底注漿后，樁基側(cè)面摩擦阻力的提高要先于樁端承載力的提高，在摩擦樁中，效果最好！3.4 加固效益分析通過(guò)對(duì)10#樁注漿前后的小應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果對(duì)比來(lái)看，注漿前在0-21米范圍內(nèi)，反射波速度信號(hào)與入射波速度信號(hào)大體一致，在21-22米的范圍內(nèi)，反射波速度信號(hào)與入射波速度信號(hào)相位一致，表明在21-22米的范圍內(nèi)，樁