經(jīng)典案例-某項目鉆孔灌注樁樁身補強處理.doc

某項目鉆孔灌注樁墩樁樁身補強處理某項目鉆孔灌注樁墩樁設計樁徑1.2m，設計樁長80m，成孔正常，在砼灌注時，因天氣炎熱，混凝土塌落度小，導致混凝土灌注至13m后堵管，處理無效后將導管全部拆除，重新安放導管進行二次封底，第二次灌注正常。成樁14天后對樁身進行超聲波檢測，檢測報告顯示在-65m至-66m范圍，波速為1800S，樁身存在缺陷（斷樁），需要進行后期處理。經(jīng)項目部研究決定對墩樁采用混凝土長芯樣鉆取芯后壓漿處理工藝。通過高壓注漿液對缺陷位置產(chǎn)生滲透、劈裂、擠密和膠結(jié)作用，使缺陷位置在一定高度范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)石體，以改善樁端持力層的物理力學性能和樁周樁-土相互作用，并產(chǎn)生“擴底”效應，從而提高樁端阻力及樁側(cè)摩阻力，減小沉降變形。主要有以下優(yōu)缺點：1、 處理工藝成熟對原樁身影響很小，只從樁中心鉆一直徑15cm的取芯孔，可以直觀反應缺陷部位的混凝土質(zhì)量2、 工期短，6-7個工作日內(nèi)就可以完成3、 成本低，效果明顯，不破壞樁身和樁身鋼筋4、 檢測方便，在壓漿結(jié)束后24小時就可以使用原聲測管進行處理結(jié)果檢測混凝土長芯樣鉆取芯在對墩樁混凝土整體結(jié)構(gòu)檢查及處理時，需進行大孔徑高精度鉆孔，并進行高壓壓漿，其孔深約70.0m，要求孔徑為150，鉆孔空間只有45.5cm，要求嚴格控制垂直度在0.05%以內(nèi)，以免打壞左右兩邊的結(jié)構(gòu)鋼筋。1.1鉆孔1.1.1鉆孔要求（1）孔徑較大：混凝土長芯樣的鉆取，最適宜的孔徑為219，也可采用168；（2）孔深較深：考慮到采用整根長巖芯管取芯效果較好，而孔口幾米由于受設備及工藝限期，一般不宜取長芯，所以孔深宜設計在20.030.0m；（3）垂直精度較高：如果鉆孔垂直偏差較大，鉆具在鉆進過程中容易產(chǎn)生振動，使芯樣承受較大的側(cè)向壓力，造成混凝土芯樣在澆筑層面或密實性欠佳等部位產(chǎn)生斷裂，所以應確保鉆孔有較高的垂直精度。1.1.2鉆機選型及材料準備（1）鉆機選型基于鉆孔結(jié)構(gòu)要求，要確保長芯樣鉆取時芯樣不斷，選用400型800型回轉(zhuǎn)取芯鉆機，如XY-4型、YL-6A型、GQ-60型、GQ-80型等鉆機，該類鉆機特點是自重大，穩(wěn)定性好，鉆桿直徑大，回轉(zhuǎn)精度較高，鉆進穩(wěn)定，鉆進扭矩大，適合于168以上的大口徑取芯鉆進。在上機之前應調(diào)整好鉆機立軸動力頭與滑軌之間的間隙，要保證立軸動力頭在鉆進時很平穩(wěn)，消除引起鉆機鉆進不平穩(wěn)的一切因素。（2）材料準備鉆具與鉆桿等管材的彎曲度應0.3%，螺紋連接后應保證同軸度0.05mm，端面與軸線的垂直度0.10mm。鉆桿宜選用89或114的鉆桿，大鉆桿剛性較強，在鉆進過程中受壓抗彎曲性能較好，鉆進平穩(wěn)，可避免鉆桿晃動對芯樣產(chǎn)生擾動；并能承受較大的扭矩，不易發(fā)生孔內(nèi)事故。金剛石鉆頭與擴孔器的選用：開始取長芯樣時，根據(jù)所取部位混凝土的特性及可能切割的鋼筋與冷卻水管(鋼管)預估數(shù)量，確定金剛石鉆頭的有關(guān)配方參數(shù)，在此要求金剛石目數(shù)為4045#，品級為JR5，鉆頭胎體硬度為2528。1.1.3 確定合理的鉆進參數(shù)根據(jù)金剛石的性質(zhì)和破碎機理，金剛石鉆進具有以高轉(zhuǎn)速為主體鉆進特點，但必須配以相應適當?shù)膲毫?，盡量減少對金剛石及芯樣的振動沖擊作用，并需有足夠的水量，保證鉆頭充分冷卻。根據(jù)理論計算和實踐證明，在混凝土取芯施工過程中，采用下列合理的鉆進參數(shù)，是取得長芯樣并獲得最佳鉆進效率的重要保證。根據(jù)混凝土骨料硬度級配不同與鉆進過程中孔深的不斷加深，長芯樣鉆進時效應控制在0.30.5 m/h；孔底鉆進壓力根據(jù)混凝土的實際的抗壓強度，可控制在510MPa，隨著孔深的增加，鉆具與鉆桿自身重量將增大，應適時使鉆機反向加壓，以便調(diào)節(jié)孔底鉆進壓力；轉(zhuǎn)速控制在60180r/min，沖洗液量控制在50100L/min。1.1.4 鉆進施工過程控制（1）場地要求長芯樣在取芯時一般要求吊車配合，運輸時需要8.0m長以上的拖車，所以混凝土長芯樣孔位布置時應考慮施工場地應滿足上述要求。（2）固機開孔孔位放樣完成后，采用地錨將鉆機機架固定，鉆機就位后對準孔位，并用經(jīng)緯儀或垂直吊線法將鉆機調(diào)平，準備就緒后方可開孔。開孔應采用鉆機的最低轉(zhuǎn)速，一般為4060r/min，鉆壓采用低壓，確保開孔的垂直度。（3）正常鉆進正常鉆進時鉆進壓力、水量、轉(zhuǎn)速應統(tǒng)一調(diào)整到最佳狀態(tài)。采用短巖芯管開孔鉆取至一定孔深后，可開始取長芯樣。長芯樣鉆取時應盡量采用長巖芯管鉆進，以便減少對芯樣的擾動。若混凝土強度較高，巖芯管的連結(jié)同軸度能滿足要求，也可采用短巖芯管用空心直接頭連結(jié)進行鉆進。當芯樣長度達到要求后，確認芯樣未斷，應采用整根長巖芯管取芯。（4）鉆進沖洗液如有必要可選用潤滑沖洗液鉆進，以提高沖洗液攜帶巖粉的能力，避免鉆孔過程中產(chǎn)生的巖粉及碎渣沉積對芯樣產(chǎn)生擾動，并及時冷卻鉆頭，還能使芯樣完整光潔。一般潤滑劑采用普通洗衣粉就可以。高效潤滑劑有L-HP等產(chǎn)品，該潤滑劑除潤滑性能好，凈洗率強外，還有較好的抗鈣鎂和抗乳能力，能在芯樣表面形成保護膜，可進一步提高在混凝土缺陷部位取得原狀芯樣的成功率。為防止鉆進沖洗液對工作面的污染，應對沖洗液進行凈化和回收。（5）鉆進過程中應特別注意的幾個問題正常鉆進時，注意對鉆進壓力與轉(zhuǎn)速的調(diào)整應做到協(xié)調(diào)一致，使鉆進進尺均勻，如果轉(zhuǎn)速上升了，鉆進壓力過小，則進尺很慢，容易使該處芯樣與孔壁受到磨損，使芯樣表面不平滑，呈竹節(jié)狀，同時易造成孔斜，對芯樣產(chǎn)生側(cè)壓力。鉆進參數(shù)的控制與調(diào)整要求各施工班組應統(tǒng)一執(zhí)行。鉆進過程中遇到鋼筋或冷卻水管等鋼結(jié)構(gòu)物體時，應注意減小孔底鉆進壓力，適當加大水量，降低轉(zhuǎn)速，直至切穿，同時嚴密注視回水量大小，以免因鉆破冷卻水管后突然失水，造成卡鉆。在長芯樣鉆進前應選好鉆頭與擴孔器，一旦開始鉆進，中途不得改用其它鉆頭與擴孔器，以免因前后所使用的新舊鉆頭內(nèi)外徑不一致，造成擴孔或芯樣縮徑，容易使已鉆芯樣斷裂。單管鉆具混凝土取芯卡料應采用粒徑2 mm左右顆粒均勻的石英砂。在準備取長芯樣開鉆時應加大進水量，將上一回次取芯后遺留在孔底的部分石英砂沖出，對于少量顆粒較粗未沖洗出來的石英砂，應在開孔進尺約15cm之后，將鉆具上提50 cm左右，加大水量將粗顆粒石英砂沖洗至15cm深的槽口內(nèi)，然后放下鉆具將槽內(nèi)沉砂低速磨碎后沖出，否則在長芯樣鉆進過程中很可能因粗顆?？系羧霂r芯管與長芯樣縫隙之間，容易卡斷長芯樣。1.2 取芯技術(shù)長芯樣鉆到長度滿足要求之后，應盡量采用長巖芯管取芯。長巖芯管底部安裝好相應規(guī)格的卡簧座與卡簧，利用卡簧座與卡簧將芯樣底部卡住，然后在孔口利用夾板將巖芯管夾住，采用兩個5t的千斤頂同時均勻加壓頂住夾板，將芯樣從卡簧底部處強行拉斷。在裝有卡簧的巖芯管下入孔底過程中，嚴禁向上提動巖芯管，以免將芯樣卡斷，芯樣拉斷后可向巖芯管與長芯樣間隙之間加滿粒徑小于0.5mm的均勻粉砂，以便在芯樣吊運過程中起到保護芯樣的作用?？ɑ勺庸ぶ谱鞑牧吓c規(guī)格要求與所使用的巖芯管一致，管壁厚度不宜小于8mm，卡簧是一個斷面呈倒立契形的薄壁圓環(huán)，契形坡角為46，薄壁圓環(huán)內(nèi)面可車幾道寬約2 mm的槽口?？ɑ汕队诳ɑ勺鶎牟劭趦?nèi)，卡簧座底部內(nèi)表面可倒車成喇叭口，以便于巖芯管下放。當巖芯管下好之后，一般向上稍微提動巖芯管，則卡簧相對下滑可將芯樣卡住。如果芯樣直徑過小，卡簧卡不住，則可加入少量石英砂至卡簧內(nèi)表面2mm的槽口內(nèi)，則立即可將芯樣卡住。1.3 芯樣吊運與存放芯樣拉斷后可利用鉆機卷揚或吊裝設備進行吊運，吊運前應將相應長度的槽鋼斜靠某一支架上，將芯樣吊出之后順向緩慢放入槽鋼并綁扎好之后，連同槽與裝有芯樣的巖芯管一并放平，然后采用工字鋼制作的專用長芯樣吊裝橫梁將槽鋼與巖芯管一并吊入拖車，拖車內(nèi)預先應鋪砂并采用三角枕木墊平，以防運輸過程中道路不平使芯樣斷裂。芯樣吊運至存放地點后，將卡簧座取下，一邊用水沖洗巖芯管內(nèi)粉砂，一邊用千斤頂與葫蘆頂壓芯樣至槽鋼內(nèi)存放，為了長期保存，防止芯樣發(fā)生龜裂，可在芯樣表面涂刷一層透明保護膜。一、 注漿1. 清渣在取芯后的孔內(nèi)安裝2寸的鋼管，使用注漿機往鋼管內(nèi)注水，循環(huán)以排除孔內(nèi)的廢渣2. 壓水在清渣結(jié)束后即可進行壓水工作，3. 壓漿漿液配合比根據(jù)實驗室提供的數(shù)據(jù)配合比見下表壓漿漿液配比(1m3漿液)材料用量(kg)水泥水膨脹土外加劑（減水劑）10004001008.54. 配置漿液、壓漿根據(jù)漿液配合比，在制漿機內(nèi)先加入清水，再分批加入水泥、膨脹土、外加劑，攪拌均勻，在配置漿液過程中應隨時使用稠度計檢測漿液的黏稠性，稠度控制在14-22秒以內(nèi)，小于14秒時可適量曾加水泥的用量。漿液配置完成后注入儲漿池，進行下一盤漿液的制拌，每制拌兩盤漿要對制漿機進行清洗，防止堵塞出漿口。使用注漿機將儲漿池內(nèi)的漿液到取芯孔內(nèi)。壓漿注意事項a.壓水后三天內(nèi)壓漿。b.壓漿作業(yè)必須一次完成，不得中途停頓。如因故障而使壓漿作業(yè)中斷，而停頓時間又超過20分鐘，則須用清水輸漿管將灌入孔道內(nèi)的水泥漿全部沖去，然后再重新壓漿。c.水泥漿從拌制到壓入孔道內(nèi)的間隔時間不超過1小時，在此時間內(nèi)，應不斷地攪拌水泥漿。d.輸漿管的長度最多不得超過40米。當輸漿管的長度超過30米時，應提高壓力0.10.2Mpa，以補償輸漿壓力的損失。e.壓漿后三天內(nèi)，應保證構(gòu)件溫度不低于5。如氣溫過低，則應采取保溫措施以防凍害。當氣溫高于35時，壓漿宜在夜間進行。f.應制作7.077.077.07cm立方試件三組，標準