人工挖孔灌注樁缺陷高壓注漿處理

1、人工挖孔灌注樁缺陷高壓注漿處理1.前言市場經(jīng)濟新體制中開放促改革、改革推發(fā)展、發(fā)展帶開放的良性互動戰(zhàn)略中鐵路市場作為國民經(jīng)濟大動脈、國家重要基礎設施和大眾化的交通工具，鐵路路基施工等級在不斷提高，錨固樁與約束樁在路基加固與防護中顯得尤為重要，樁徑較大，樁長較長，技術、安全難度比較大，樁基在施工過程中水文、地質條件的復雜以及其他不可預見的因素較多，難免出現(xiàn)各種缺陷，在人工挖孔灌注樁樁身缺陷處理過程中，如何成功處理，保證工程質量，減少施工成本，越來越倍受關注。 XXX鐵路，XXX右側XX號樁長14m,樁徑2.25*1.5m，樁基從樁底0.81.2m處有缺陷；XXX-XXX右側XX號約束樁，樁徑2.

2、5*1.5m，樁長22m,缺陷位置：1-2面0.8m、2-4面1.0m、3-4面1.0m位置處均有缺陷存在。缺陷處理的方法較多，如：原位復樁法，接樁法、樁芯鑿井法、補樁法等，但此些方法施工難度大、周期長、費用高。為了達到成功處理缺陷的目的，確保路基工程質量，我中鐵一局云桂七標項目三分部使用了人工挖孔灌注樁缺陷高壓注漿處理技術，處理完畢后，檢測均為合格，此技術受到業(yè)主、監(jiān)理等單位的好評，為今后類似工程樁基礎處理提供經(jīng)濟、可靠、實用的施工技術。2.工法特點本工法主要特點是通過壓注水泥漿充填樁身缺陷混凝土清洗后所留的空隙缺陷，使樁體缺陷部位強度增強，確保樁基檢測符合設計要求。3.適用范圍本工法適用于

3、人工挖孔灌注樁，由于樁身混凝土嚴重蜂窩、離析、松散、強度不夠，樁底成渣過厚等缺陷處理。4.工藝原理利用專業(yè)鉆芯取樣機具,鉆至缺陷位置以下50cm,采用高壓水泵對缺陷位置進行清洗，清除泥砂、松散離淅的混凝土，清除完畢，向缺陷部位注純水泥漿，將缺陷部位的水、殘留的少量泥沙置換出來，增強缺陷位置的強度，確保樁基礎符合要求。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程圖聲波檢測確定缺陷部位編制缺陷處理方案現(xiàn)場準備、鉆具就位開始鉆進鉆進完畢第二次注水沖洗壓注漿液聲波復測聲測管疏通、灌水提取芯樣第一次注水沖洗試驗確定純水泥漿比重管口封閉專業(yè)鉆機高壓水泵原材料檢測5.2施工準備1、利用超聲波檢測樁基礎缺陷位

4、置，根據(jù)波速確定缺陷位置混凝土強度分布情況；2、實驗室進行水泥漿配置試驗，確定純水泥漿比重；3、施工機械、材料、水電、人員等均需滿足現(xiàn)場施工需要。5.3 施工工藝5.3.1鉆孔取芯施工現(xiàn)場鉆孔條件具備后，技術人員嚴格按照缺陷處理方案，將孔位放樣出來，鉆機就位后，開始進行鉆孔取芯，芯樣按照順序擺放整齊，便于現(xiàn)場巖樣分析。1、依據(jù)超聲波檢測缺陷情況，制定具體的缺陷處理方案，本次利用xxx線路右側XX號樁作為示例，在樁內(nèi)側布置6個鉆孔，分別設在與12斷面、34段面聲測管并排位置，鉆孔位置距鉆孔主筋位置20cm，現(xiàn)場根據(jù)實際情況可稍做調(diào)整。 2、鉆孔深度要求穿過缺陷段進入完整混凝土不小于0.5m。3、

5、鉆芯采用110mm鉆頭進行鉆進。 4、鉆孔垂直度要求不大于0.5%，完整砼采取率不小于95%，現(xiàn)場要及時作好鉆孔抽芯記錄，準確進行芯樣描述以及劃分缺陷段的深度位置及分布范圍。取芯完畢后，首先采用鉆機將孔內(nèi)雜物及混凝土離析骨料進行初步清洗。5、在每個鉆孔內(nèi)安裝兩根10mmPVC管，管子長度為管底距鉆孔底部保持5cm的距離，管頂高出樁頂50cm，以方便二次壓水沖洗及注漿。6、PVC管安裝完畢后，首先采用止?jié){塞封閉，然后采用高強度水泥砂漿速凝密封處理，待達到一定強度（4MPa以上）后可轉入下一步清洗施工。5.3.2二次壓水沖洗壓水沖洗是注漿施工前必須的重要工序。首先將各個鉆孔孔口嚴格密封，其次將注漿

6、管安裝在其中一個PVC管上，另外一個PVC管保持通暢，然后開始壓水，壓水過程中要仔細觀察，其余PVC管的出水情況，注漿時需依據(jù)此情況來確定先后順序。清洗時，壓力應控制在0.2-0.4MP，以保證將缺陷位置處的泥砂、松散離淅的混凝土沖洗干凈，當清洗出來的液體沒有雜物且比較干凈時，則認為雜物已清洗干凈，可停止沖洗。5.3.3注純水泥漿1、水泥漿液配制水泥漿液采用42.5R硅酸鹽水泥配制。高壓噴射注漿水灰比采用0.41，并摻入水泥用量12的高效引氣劑減水劑（當漏漿嚴重時則采用間歇補漿的方法進行注漿，直到壓力上升為止）。2、壓注水泥漿水泥漿由實驗室配置，初凝時間24小時，現(xiàn)場拌制水泥漿根據(jù)試配比重控制

7、水泥用量。 根據(jù)方案中取芯深度，將兩根10mmPVC管下至距孔底5cm處，管頂高出樁頂50cm,并將樁頂采用止?jié){塞及水泥砂漿嚴格封死，開始注漿。為了保證缺陷部位強度，清洗完畢后用水泥漿將孔內(nèi)的水置換出來。首先利用清洗時出水情況，來定注漿順序，先注兩個相通的鉆孔，最后注不相通的鉆孔。將泵機泵管接到事先設計的孔口PVC管上，其余各管打開，向孔內(nèi)壓注水泥漿，將孔內(nèi)缺陷部位水從其他管內(nèi)置換出來。為保證置換充分，將泵管依次接到事先設計的其余幾個泵管接口管上。當每個管口均冒出水泥漿時，此時泵壓增大，即停止水泥漿注入，并將管口封堵。5.3.4檢測處理完畢，待28天齡期采用超聲波檢測缺陷處理情況。6.勞動力組

8、織施工人員配置表類別崗位名稱人數(shù)職 責 范 圍備 注管理人員施工技術員1負責施工管理質量安全員1質量、安全檢查、監(jiān)督施工人員鉆機工2成孔清孔、壓漿制漿工2水泥漿修理工1設備維修泵機操作員1泵機操作合 計87.材料與設備序號名 稱型號數(shù)量備注1地質鉆機Y-100型1臺2高壓注漿泵BW160型1臺3攪拌設備/1套4潛水泵WQD12-25-1.11套5水車10t1臺6水泥42.5R硅酸鹽水泥/7PVC管10mm/8.質量控制8.1質量要求1、樁身混凝土缺陷段加固體充填飽滿，完整性較好.2、缺陷加固后超聲波檢測完整性，要求達到合格標準.8.2質量保證措施8.2.1鉆孔1、孔位：由現(xiàn)場技術人員依照施工方

9、案將孔位放出，質檢員應對孔位進行復核，孔位誤差不大于5cm。 2、孔徑：鉆孔孔徑不小于110mm。3、鉆孔垂直度：鉆孔施工時應采取預防措施，鉆孔垂直度偏差不超過0.5%。4、孔深：鉆孔深度要求穿過缺陷段進入完整混凝土不小于0.5m，誤差不大于±5cm。8.2.2清洗、注漿1、鉆孔經(jīng)驗收合格后，方可進行初次清洗及二次清洗。2、當注漿管下入孔內(nèi)后，應采取措施防止管子堵塞、破損而無法注漿。3、施工中應如實記錄各項參數(shù)、漿液材料用量、異?，F(xiàn)象及處理情況等。8.2.3配制水泥漿1、所用水泥、外加劑必須符合有關質量標準。水泥在施工過程中應抽樣檢查，不得使用受潮結塊的水泥。制漿材料稱量可采用重量或

10、體積稱量法，其誤差應不大于5%；2、水泥漿的攪拌時間，使用高速攪拌機不少于3min；使用普通攪拌機應不少于5min。自制備至用完的時間應少于3h；3、漿液應在過篩后使用，并定時檢測其密度。8.2.4壓注水泥漿1、漿液在配制時應嚴格按照配比進行，壓注時應保證足夠的壓力。2、泵管與孔內(nèi)PVC管連接時要順暢，不能出現(xiàn)破損等現(xiàn)象，否則極易造成堵管。9.安全措施9.1 安全注意事項1、施工作業(yè)平臺表面需平整、堅實。2、壓注漿液時，注意觀察泵壓，壓力過高時，應停止壓注。泵管與孔口管接口附近嚴禁站人，防止因泵壓過高發(fā)生暴管傷人。9.2 安全操作措施9.2.1機械安全操作1、設備操作人員應對機械設備進行經(jīng)常維

11、修，操作人員持證上崗；2、必須按照機械使用說明正確進行機械裝拆，一切機械和動力機座必須穩(wěn)固、放置和移動時應防止失穩(wěn)引起傾斜、傾倒；3、各種機電設備開動前必須進行全面檢查，合格后方可起動，調(diào)試正常后才能進行工作，必須具有可行防護和接地裝置。9.2.2電氣防護1、工地接電、用電應由持證人員進行操作；2、施工現(xiàn)場必須采用三相五線制，并按規(guī)范要求使用一電網(wǎng)一閘一漏電制，嚴禁一閘多機；3、工程中需用電焊和乙炔，必須采取有效防火措施，操作人員必須持操作證。10.環(huán)保措施采用本工法施工應明確環(huán)境保護的相關責任制，對環(huán)境因素進行分析、評價，采取有效的措施，將環(huán)保工作納入日常工作操作程序，對環(huán)保工作實施監(jiān)控。對

12、機具設備的廢油、油棉紗頭、廢油漆等油性廢物，為防止流失污染環(huán)境，采用在相應施工地點配置貯存容器進行回收，再統(tǒng)一運輸?shù)街付ǖ攸c集中處理。本工法對環(huán)境造成影響的主要控制點是鉆孔、芯樣、清洗液體拌制、注漿和壓注漿液等幾個環(huán)節(jié)。同時要做好攪拌設備的維護，減少攪拌液體的外溢，抑制水泥粉塵的產(chǎn)生，對水泥粉塵污染采取有針對性的措施進行控制，保持場地整潔。并安排灑水車定時灑水。注漿施工中溢出的水泥漿同樣排放到儲渣桶內(nèi)，運往指定地點排放。鉆出來的芯樣要收集，并運往棄土場，不得隨意亂扔。水泥漿壓注完畢后，要清理現(xiàn)場，將灑落的水泥漿塊及其它污染物，采用人工配合機械將其鏟掉并運往棄土場。本工法施工機具零件較多，分類擺

13、放要整齊，做到文明施工。芯樣擺放整齊，不得隨意亂扔。11.工程實例及效益分析11.1 經(jīng)濟效益分析11.1.1方法對比缺陷樁基礎常規(guī)處理方法大至有三種：一是原位復樁法，將廢樁處理掉，在原位置重新澆注一根新樁；第二是補樁法，將原樁廢棄，在旁邊增加兩條樁代替原樁受力；第三是接樁法，將缺陷部位以上的部分鑿除掉，清除缺陷，重新澆注鑿除部分。利用方法一、二、三處理樁體缺陷時，工藝復雜、危險系數(shù)較高、造價比較大、施工周期比較長。與以上缺陷處理方法相比，此工法工藝簡單，施工周期較短、風險較小、造價較低。11.1.2經(jīng)濟對比1、補樁法處理費用：單價為1026.6元/m³，缺陷樁根數(shù)為5根，共計324 m³總計：324m³*1026.6元/m³=332618.4元2、高壓注漿處理費用：單價為137元/m，缺陷樁根數(shù)為5根，每根樁鉆6個孔，共計493.8m總計：493.8m*137元/m=67650.6 元3、經(jīng)分對比后高壓注漿費用可節(jié)約264967.8元。11.2 工程實例1、XXX鐵路XXX線路