灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)

1、灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)第l4卷第4期2002年11月巖土工程師GeoteehniealEngineerVo1.14No.4Nov.,2002灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)雷斌(深圳市工勘巖土工程有限公司,深圳518026)摘要:本文結(jié)合工程實(shí)踐,闡述了巖溶地區(qū)沖(鉆)孔灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理施工技術(shù)要點(diǎn)及施工體會(huì).關(guān)鍵詞:灌注樁注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)TheApplicationofGroutingReinforcingtotheDefectsofBoredPileShaftandBearingTratuminPileTipLEIBinAbstr

2、act:Inthispaperbasedontheengineeringexperiences,authorexpressesthepossibleapplica-tionofthegroutingreinforcingmethodtothedefectsofpileshaftforboredpileandbearingstratuminpiletipintheKarstareaanditstechniqueessentials.Keywords:boredpile;mudremedy;treatmenttechnique1前言廣州(新)白云國際機(jī)場航站樓位于石灰?guī)r地區(qū),西連接樓及西一指廊,西

3、二指廊部分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為oo,800,lO00,1200mm的沖(鉆)孔灌注樁,持力層為微風(fēng)化石灰?guī)r,樁端要求全斷面進(jìn)入微風(fēng)化巖0.803.OOm,樁端下完整微風(fēng)化巖深度不少于3.5倍樁身直徑,單樁承載力設(shè)計(jì)值分別為2500,6000,9400,13500kN.場地巖土勘察資料及實(shí)際施工表明,本場區(qū)屬巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū),巖面起伏,傾角陡,巖質(zhì)堅(jiān)硬,棱尖發(fā)育,裂隙縱橫,土洞,溶洞分布廣泛,地質(zhì)條件異常復(fù)雜.樁基施工于2000年8月開始,2001年4月結(jié)束,共完成730根沖(鉆)孔樁.施工結(jié)束后,經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督部門樁孔抽芯檢測認(rèn)定,Ca一16#樁身局部存在不同程度的蜂窩,孔洞現(xiàn)象,C1103#樁端下設(shè)計(jì)持力層

4、范圍內(nèi)發(fā)育溶洞,C126#樁端支承于破碎巖層之上,未滿足設(shè)計(jì)要求.經(jīng)建設(shè),監(jiān)理,設(shè)計(jì)單位和質(zhì)量監(jiān)督部門研究,認(rèn)為需采取補(bǔ)強(qiáng)加固措施進(jìn)行有效處理.根據(jù)檢測出缺陷樁的實(shí)際情況和特性,對樁身混凝土蜂窩,樁底破碎巖層,樁端持力層范圍內(nèi)溶洞等存在的缺陷,采取了高壓旋噴清水切割清洗,氣舉清渣,旋噴注漿法進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)加固.處理后,經(jīng)小應(yīng)變動(dòng)力測試和抽芯檢驗(yàn),樁身質(zhì)量及樁端持力層完全滿足設(shè)計(jì)要求,補(bǔ)強(qiáng)加固處理取得了預(yù)期效果.本文結(jié)合工程實(shí)踐,闡述了巖溶地區(qū)沖(鉆)孔灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理施工技術(shù)要點(diǎn)及施工體會(huì),供參考.2缺陷樁基本情況據(jù)廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督檢測總站提供的基樁鉆孔抽芯試驗(yàn)檢

5、測報(bào)告,缺陷樁的基本情況分別為:(1)Ca一16#樁:樁徑lO00mm,樁端持力層為完整的微風(fēng)化巖,樁長16.30m,樁身局部(5.8O7.86m,11.3012.1Om,13.2014.75m,15.5016.1Om)存在不同程度的蜂窩,孔洞現(xiàn)象.(2)C1103#樁:樁徑800mm,樁長22.14m,樁端支承于0.75m微風(fēng)化灰?guī)r,以下為高度1.36m的溶洞.本樁靜載荷試驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求.收稿日期:20020415作者簡介:雷斌,男,1963年生.1985年畢業(yè)于成都理工學(xué)院(原成都地質(zhì)學(xué)院)工程地質(zhì)專業(yè),獲學(xué)士學(xué)位.現(xiàn)任公司項(xiàng)目經(jīng)理,高級(jí)工程師,持一級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理資質(zhì)和注冊監(jiān)理工程師資格證書.

6、主要從事地基與基礎(chǔ)工程,巖土工程監(jiān)督理等項(xiàng)目的施工管理工作.42巖土工程師2002(3)C126#樁:樁徑800ram,樁長20.19m,樁端支承于0.41m的破碎灰?guī)r上.3補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)3.1補(bǔ)強(qiáng)方法對樁端持力層下溶洞(包括樁端破碎巖層),樁身缺陷擬采用高壓旋噴清水切割清洗,氣舉清渣,旋噴注漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固,即:用工程鉆機(jī)施工一定數(shù)量的補(bǔ)強(qiáng)孔,利用高壓水噴射流旋噴切割破壞溶洞內(nèi),樁身混凝土蜂窩孔洞段填充物的原始結(jié)構(gòu),把強(qiáng)度低,較松散的填充物,碎屑切割分離出來,然后利用氣舉反循環(huán)方法,將切割分離出來的充填物,碎屑排出,然后再注入水灰比0.40(比重1.89)的水泥漿液(試件強(qiáng)度C30以上),待其

7、固結(jié)形成一定強(qiáng)度的水泥固結(jié)體,從而達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的.3.2補(bǔ)強(qiáng)處理3.2.1補(bǔ)強(qiáng)孔布置據(jù)抽芯資料顯示,該工程基樁均以微風(fēng)化巖為樁端持力層,樁型為端承樁,對樁端持力層的強(qiáng)度要求比較高,置換溶洞充填物的水泥固結(jié)體應(yīng)有較高的強(qiáng)度,且固結(jié)體應(yīng)有足夠的飽滿度.因此,每樁布置23個(gè)補(bǔ)強(qiáng)孔,經(jīng)高壓清水旋噴切割之后,形成各孔間對流,以便采用氣舉反循環(huán)法,將充填的松散物,碎屑徹底清除出來,形成足夠大的,能被水泥漿充填的空腔.本次處理基樁Ca一16#原有抽芯孔2個(gè),增加補(bǔ)強(qiáng)孔1個(gè);C1103#,C126#原各有抽芯孔1個(gè),考慮到樁徑較小,各增加補(bǔ)強(qiáng)孔1個(gè).抽芯孔重新用鉆機(jī)清掃孔后,作為補(bǔ)強(qiáng)孔用.3.2.2補(bǔ)強(qiáng)孔

8、施工采用XY一1A型油壓鉆機(jī),鉆具組合為:l10ram金鋼石鉆頭+單動(dòng)巖心管+50mm鉆桿+主動(dòng)鉆桿,鉆孔深度穿過溶洞底lm以上,補(bǔ)強(qiáng)孔施工完成后,用水泥砂漿固好井口管,以作壓漿悶漿之用.3.2.3高壓水旋噴切割破壞充填物高壓旋噴用于噴松充填物,施工參數(shù):水壓2530MPa,排量6080L/rain,提升速度l015cm/min,轉(zhuǎn)速1015r/rain.3.2.4氣舉反循環(huán)排渣氣舉反循環(huán)排渣時(shí),指定專門人員注意觀察排渣情況,并盡可能收集排渣量資料,以確定空體大小,為注壓漿計(jì)量提供必要依據(jù),要求清至孔口返清水無渣為止.氣舉反循環(huán)技術(shù)指標(biāo)為:氣壓0.60.7MPa,氣壓69m/rain,注水量1

9、00150L/rain.3.2.5漿液配制采用P.032.5R水泥配制漿液,高壓旋噴使用漿液水灰比為0.80,孔口壓漿漿液水灰比0.40,均摻入減水劑(FNDRY6)2%和100型膨脹劑4.50%o.3.2.6旋噴注漿及壓漿施工將注漿管下入孔底,采用自下而上,高壓旋噴第一次注入水灰比0.80的純水泥稀漿,以替換孔內(nèi)清水;高壓旋噴注漿的泵壓2025MPa,排量5060IMmin;待孔內(nèi)原有清水從出漿口壓出以后,再用水灰比0.40的濃水泥漿壓入,為使?jié){液得到充分?jǐn)U散,壓一陣停一陣;當(dāng)濃泥漿從出漿口冒出后,停止壓漿,堵實(shí)出漿口;最后用水灰比為0.40的水泥漿壓入,孔口壓漿泵壓最大0.801.00MP

10、a,排量2030L/rain,并關(guān)閉進(jìn)漿閘,穩(wěn)壓悶漿時(shí)間不小于30rain,否則應(yīng)繼續(xù)壓漿,直到壓力穩(wěn)定為止.3.3主要施工設(shè)備主要施工設(shè)備及其型號(hào),數(shù)量參見表1.施工主要設(shè)備型號(hào)數(shù)量一覽表表1序號(hào)設(shè)備名稱及型號(hào)數(shù)量用途lXY一1型旋噴鉆機(jī)(改進(jìn))l臺(tái)套旋噴清渣235型高壓泵1臺(tái)套高壓噴射的輸送3BW一150型泥漿泵1臺(tái)套注漿,壓漿46m/rain空壓機(jī)1臺(tái)套氣舉反循環(huán)清渣的輸送5其它配套設(shè)施一批制漿,注水,壓漿等第4期巖土工程師433.4人員組織本補(bǔ)強(qiáng)處理指派項(xiàng)目施工負(fù)責(zé)人1名,全面負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工管理,質(zhì)量和安全;項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人1名,負(fù)責(zé)現(xiàn)場的技術(shù)管理,資料整理,協(xié)助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行施工管理;技

11、術(shù)工人4名,輔助工人4名.3.5工期施工工期主要受缺陷樁情況,補(bǔ)強(qiáng)孔數(shù)量,機(jī)械設(shè)備數(shù)量,現(xiàn)場施工條件影響,本次3根樁補(bǔ)強(qiáng)處理在11天內(nèi)順利完成,其中Ca一16#,C1103#,C126#樁處理時(shí)間分別為4d,4d,3d.4缺陷段處理效果檢驗(yàn)補(bǔ)強(qiáng)處理結(jié)束28d后,對上述3根補(bǔ)強(qiáng)處理樁進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),其中:Ca一16#樁進(jìn)行小應(yīng)變動(dòng)力測試,結(jié)果顯示注壓漿后原缺陷段樁身混凝土完整;C1103#,C126#進(jìn)行了抽芯,按設(shè)計(jì)要求取樣作抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),結(jié)果全部滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,表明原樁端破碎巖石,樁端持力層范圍內(nèi)溶洞得到有效處理.5施工體會(huì)(1)補(bǔ)強(qiáng)處理方案應(yīng)會(huì)同建設(shè),設(shè)計(jì),監(jiān)理單位共同研究,確定,確保技術(shù)

12、可行,有效.(2)補(bǔ)強(qiáng)孔每樁一般需要23個(gè),可充分利用原抽芯孔,以減少補(bǔ)樁費(fèi)用,同時(shí)盡可能在樁截面上均勻布置.(3)高壓清水旋噴切割與氣舉反循環(huán)清渣要求輪換進(jìn)行,反復(fù)多次,盡可能把缺陷段內(nèi)的碎石,砂,泥質(zhì)等充填物排出孔口,為灌漿處理創(chuàng)造良好條件.若樁底缺陷段仍有少量碎石和粗砂殘留時(shí),則改聯(lián)合注漿為各孔高壓旋噴注漿.(4)循環(huán)排渣施工時(shí),排出孔外的渣屑,盡可能收集,計(jì)量.(5)在注漿過程中,若發(fā)現(xiàn)漏漿,則可采用斷續(xù)注漿法,每次間隔時(shí)間控制在3060min之間,直至孔口返漿.(6)在高壓旋噴注漿后,在每個(gè)注漿孔內(nèi)放入一根b32mm鋼筋,最后進(jìn)行孔口壓漿處理,以保證處理效果.(7)對于樁端持力層范圍

13、內(nèi)溶洞處理段的檢測,為減少抽芯工作量,可在完成注壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理施工1d后,先掃通其中一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)孔作為注漿效果檢驗(yàn)孔,28d后進(jìn)行目的段抽芯檢驗(yàn).參考文獻(xiàn)1中華人民共和國建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn):建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ7991)2廣東省標(biāo)準(zhǔn):建筑地基基礎(chǔ)施工及驗(yàn)收規(guī)程(DBJ1520191)3廣東省標(biāo)準(zhǔn):建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(DBJ15391)4廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督檢測總站:新白云國際機(jī)場航站樓西連接樓及西一,西二指廊基樁鉆孔抽芯試驗(yàn)檢測報(bào)告,2001年6月30日?資料信息?巖土工程的實(shí)踐與發(fā)展等巖土工程系列研討會(huì)論文集對折優(yōu)惠,歡迎郵購巖土工程系列研討會(huì)之七論文集巖土工程的實(shí)踐與發(fā)展收編了研究論文與成果81篇,內(nèi)容包括巖土力學(xué)的基本理論原理,巖土工程標(biāo)準(zhǔn)化與信息技術(shù)的發(fā)展,淺基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)等的設(shè)計(jì)計(jì)算理論與施工方法,深基坑開挖與支護(hù)技術(shù),軟基加固處理及巖土工程勘察和測試技術(shù)等.16開本膠印,正文460頁,計(jì)73萬字,由上海交通大學(xué)出版社正式出版.原每本定價(jià)55元,郵費(fèi)5元,現(xiàn)特價(jià)每本3O元(含郵費(fèi)).巖