淺談高壓旋噴樁在處理樁基缺陷的應(yīng)用

1、.淺談高壓旋噴樁在處理樁基缺陷方面的應(yīng)用摘要：本文主要闡述了高壓旋噴樁處理缺陷樁的原理、工藝；重點介紹噴漿過程中如何嚴格控制水灰比的問題；論述了高壓旋噴樁在處理樁基缺陷相比擬傳統(tǒng)方法的優(yōu)點。關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁；缺陷樁；切割；清洗；注漿；水灰比1 引言XX地區(qū)近年來引進機械成孔樁，逐漸淘汰人工挖孔樁，但由于該地區(qū)地形特點，高填方和地下水豐富地基隨處可見，在此類地基開展機械成孔樁的可靠性低，塌孔嚴重，成渣較厚，清孔不徹底等一系列問題。采用超聲方法檢測，基樁經(jīng)常出現(xiàn)上述問題和缺陷，導(dǎo)致基樁質(zhì)量不合格。如果將缺陷樁報廢或者按常規(guī)缺陷樁的處理方法，將增加直接的本錢不說，工期延遲等間接本錢也不菲。在此本文

2、將引入高壓旋噴注漿處理來處理樁基缺陷問題，不僅工期得以大大縮減，處理本錢也將低于常規(guī)處理。經(jīng)過多個工程工地驗證，其缺陷樁處理效果明顯，通過二次檢測合格率為百分之百，從而有效的為建立工程節(jié)約了時間和資金本錢。2 缺陷樁處理方法選擇目前處理缺陷樁的方法大致有如下幾種：報廢、低壓注漿、周圍補樁、鉆大直徑孔重新澆筑樁、高壓旋噴樁。2.1 報廢針對出現(xiàn)問題的基樁，如果直接報廢，那么直接本錢以及間接本錢帶來的損失相當(dāng)大；對此要進展科學(xué)的分析和驗算，通過加固挽回不必要的經(jīng)濟損失；所以本方法經(jīng)濟性不夠。2.2 低壓注漿低壓注漿由于壓力低，所以不能將所有缺陷切割成一個空腔，即對缺陷段的處理不全面。所以本方法可靠

3、性缺乏。2.3 周圍補樁在缺陷樁的旁邊重新鉆孔，第一本錢增加，第二工期延長，第三成孔困難，顯然不可?。凰员痉椒ń?jīng)濟性，適用性差。2.4 鉆大直徑孔重新澆筑樁在缺陷樁中心開大直徑的孔，然后澆筑混凝土，這能處理掉大局部的缺陷，但少量樁邊緣缺陷也無法處理到位，其次本錢工期較旋噴樁來比也相當(dāng)高。2.5 高壓旋噴樁在處理缺陷的效果，工期，本錢均比上述四種方法占優(yōu)。第一效果上，旋噴樁的優(yōu)勢將從文章后面的工程實例中得到論證；第二工期上，旋噴樁設(shè)備占地面積小，工藝快，消耗時間少；第三本錢上，旋噴樁所用材料只有水泥，另外加少量的外加劑用量極少，本錢低的優(yōu)勢明顯。所以本文引進高壓旋噴樁處理樁基缺陷。3 高壓旋噴

4、樁處理樁基缺陷的原理、工藝3.1 原理針對近年來旋挖樁和人工挖孔樁出現(xiàn)的各種缺陷如斷樁、沉渣、離析、蜂窩等，即按樁的分類來說屬于類和類樁。這類型的樁不合格，需要進展處理加固才能判定為合格樁。用高壓旋噴樁處理這類樁基缺陷的原理如下：用超聲法檢測樁的缺陷位置、類型及大小和長短。根據(jù)檢測結(jié)果合理布置鉆孔個數(shù)及位置，保證輻射到全部缺陷。成孔后，用高壓水對缺陷部位進展切割，使缺陷位置形成一個連通的空腔，然后用高壓水把空腔內(nèi)殘渣清洗排出，再用干冰排除孔內(nèi)水；最后用高壓水泥漿填滿缺陷部位，使其形成完整樁。圖2-1高壓旋噴樁處理缺陷樁的原理示意圖3.2 工藝3.2.1 樁身缺陷X圍及形狀本工程樁基處理前先進展

5、開孔鉆芯檢測，根據(jù)樁徑確定開孔數(shù)量。通過開孔鉆芯檢測進一步復(fù)核基樁存在質(zhì)量缺陷類型、缺陷位置、缺陷面積、缺陷程度等情況。3.2.2 施工工藝(1)基樁鉆孔取芯1)鉆孔采用XY-150型鉆機，宜選用外徑為110mm金剛石鉆頭，鉆芯設(shè)備參數(shù)根本要求：額定最高轉(zhuǎn)速不低于790轉(zhuǎn)分；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)X圍不少于4檔；額定配用壓力不低于1.5MPa；水泵的排水量應(yīng)為5060L/min，泵壓應(yīng)為1.02.0MPa；12)各種不同樁型鉆芯開孔數(shù)量及孔位布置依據(jù)實際情況而定，可見本文工程實例。3)鉆孔的垂直度偏差不大于1.5%；4)及時記錄鉆進情況和鉆進異常情況。(2)高壓旋噴切割、沖洗清渣1)通過高壓泵產(chǎn)生的高壓水射

6、流對樁底缺陷段內(nèi)的離析、松散混凝土及殘渣進展高壓清水自下而上反復(fù)沖洗切割。缺陷段的上下部沖洗切割長度各增加200mm，以不留盲區(qū)為主。對底部缺陷還需實施定向切割，定向切割時間每個方向不少于510分鐘。使缺陷段形成一個空腔；2)施工參數(shù)：單噴嘴1.8mm，壓力不小于30MPa；以缺陷樁身100mm長為一切割段單元，對該切割段進展平面八等分后，首先對第一等分處進展定噴，以孔口翻出清水為止，再依次對其他等分處進展定噴；對各等分點全部定噴完畢后，再從該定噴處以提速不大于5cm/min，轉(zhuǎn)速1520cm/min向上100mm內(nèi)反復(fù)沖洗切割，以孔口翻出清水為止，表示該100mm段切割完畢。重復(fù)上述程序切割

7、上100mm切割段單元；全部缺陷段切割完畢后，以提速不大于5cm/min，轉(zhuǎn)速1520cm/min，對處理段內(nèi)重復(fù)進展2次以上反復(fù)切割沖洗，排出處理段內(nèi)的粉末及細小顆粒等切割殘渣，樁底留下粗骨料。每個孔均翻出清水為止，表示殘渣去除干凈。切割完畢，用水下成像儀下到孔底進展切割效果檢查，如有未切割完缺陷，可以針對性的進展切割。(3)高壓旋噴注漿置換1)高壓噴射注漿前，需采用干冰排除孔底切割段積水；2)注漿(水泥漿)配合比要求：水灰比：1:1，實際情況依據(jù)樁基用商品混凝土等級而定。3)旋噴注漿置換旋噴施工參數(shù)雙噴嘴2.0mm，壓力不小于22MPa，提速不大于5cm/min，轉(zhuǎn)速1015cm/min；

8、注漿水泥漿比例按配合比攪制，即拌即用；換鉆桿，須搭接不小于500mm的搭接復(fù)噴；處理段旋噴次數(shù)不小于2次。旋噴2次后，當(dāng)空口再次溢出的漿液水灰比與配合比水灰比漿液濃度相當(dāng)時，注漿完成，否那么重新進展復(fù)噴；(4)封孔收尾：注漿后用濃漿灌滿封實孔口。3.3 施工控制3.3.1 鉆孔質(zhì)量控制在鉆孔施工前，三通一平后，按照設(shè)計的圖紙所定的孔位放樣到實際樁位上，并做好標記。鉆機就位，開鉆，下鉆桿前測量每根鉆桿的長度，詳細記錄鉆進深度和鉆進記錄。取出的芯樣按順序和進尺擺放，并記錄芯樣完整性以及缺陷的詳細情況，用以復(fù)核聲測結(jié)果以及指導(dǎo)旋噴工作的開展。3.3.2 旋噴質(zhì)量控制(1)切割和清洗鉆孔完畢，旋噴機就

9、位，根據(jù)聲測結(jié)果和鉆芯記錄比照得出的最真實的缺陷情況，對缺陷段進展高壓水切割。切割工程中，重點掌握三大要素：壓力、水壓、切割標準。第一壓力要滿足設(shè)計要求，足夠大才能切割爛缺陷段的混凝土；水壓要大，才能滿足壓力的要求；切割時務(wù)必要等到孔口翻出清水為止，清洗過程同切割一樣，滿足空口翻出清水為止。切割清洗過程中，采用孔內(nèi)成像儀深入到缺陷段查看缺陷是否被切割成空腔，是否將所有的缺陷部位均切割到位。(2)排水由于切割和清洗過程遺留了大量水在缺陷處，所以需要采用二氧化碳將水排出。用專業(yè)傳輸二氧化碳的膠管一頭接二氧化碳瓶，一頭深入到缺陷段，翻開控制閥，待水被炸出后，立即關(guān)閉控制閥；每次排水需要二到三次，間隔

10、3-5分鐘，最后一次排出水量明顯減少或幾乎無水排出即說明排水成功。(3)噴漿噴漿過程主要注意水灰比、噴漿壓力、翻漿濃度以及其他異常情況。水灰比是一個重要參數(shù)，水灰比控制得好與壞直接影響加固后缺陷段乃至整個基樁的強度、密實度以及承載力的高與低。所以控制好水灰比顯得異常重要。需要在設(shè)備和人員以及管理上下狠功夫。在此對如何控制好水灰比做詳細介紹：水泥漿的制備要通過兩個攪拌機的配合，一個1200P容量的大攪拌機和一個800P容量的小攪拌機，常規(guī)施工工藝是大攪拌機制漿后再傳至小攪拌機儲存供泵機使用，但是由于送漿壓力大，流量高，小攪拌機的容量根本供給不上，這時大攪拌機攪拌漿液根本不充分就需要往小攪拌機輸送

11、漿液。造成水灰比不能滿足設(shè)計要求，不是偏低滿足不了強度指標，要不就是偏高堵塞噴嘴影響旋噴的時間。所以針對這個難題，需要改變一下思路，即把大小攪拌調(diào)換，小攪拌機定水定灰攪拌，拌好后立即放入大攪拌機，接著馬上又定水定灰攪拌，如此循環(huán)，方能滿足供給以及水灰比的要求。其次需要根據(jù)現(xiàn)場流量的大小更換大容量的大攪拌機。水泥漿的制備新舊方案比照示意圖如下：圖3-2 高壓旋噴水泥漿制備改良示意圖噴漿壓力的控制是由壓力表顯示，司泵人員務(wù)必時刻觀察壓力的變化，保持壓力的穩(wěn)定。翻漿濃度檢測方法：用器皿裝入一定的翻出的漿液和小攪拌機里的比照，如果濃度吻合，即漿液置換效果滿足要求，方可向上提升鉆桿?？卓谘a漿采用高濃度的

12、水泥漿填補，填補時間選在旋噴漿液初凝之后。3.4 質(zhì)量檢測檢測方法可采用聲波透射法和鉆芯法結(jié)合的方式進展檢測，重點是對缺陷段的密實度和強度進展檢測。4 工程應(yīng)用XX市某工程采用樁根底。根據(jù)聲波透射檢測結(jié)果結(jié)合鉆芯驗證檢測結(jié)果：判定37根樁的樁身完整性均不合格，其中IV類樁27根，III類樁10根，樁質(zhì)量缺陷部位均為樁底位置。下表列入其中17*、29*、71*、99*四根具有代表性的樁進展探討。表4-1：聲波透射檢測成果表序號樁號樁徑(mm)直線段L(mm)擴底直徑(mm)樁長m澆筑日期設(shè)計砼強度檢測結(jié)果樁底起有質(zhì)量缺陷m備注年月日117900090016.022021125C3015m以下1.

13、02IV2291800700180016.842021121C3015m以下1.84IV37180040090015.002021223C3014.7m以下0.3III499900180090015.902021125C3015m以下0.9IV如下列圖所示，樁基形狀主要包含以下四種類型：圖4-1樁位布置及鉆孔位置如上圖所示，重要施工參數(shù)：水泥采用42.5R及以上復(fù)合硅酸鹽水泥，水灰比為1:1，水壓>30MPa,旋噴壓力>22MPa。通過對該四根樁缺陷部位進展聲波透射法檢測，結(jié)果顯示均為合格，即均為II類樁，鉆芯法檢測結(jié)果為：28天抗壓強度>30MPa，滿足承載力要求。5 結(jié)語：通過對高壓旋噴樁處理缺陷的原理