灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補強處理技術

1、灌注樁樁身缺陷及樁端持力層注壓漿補強處理技術第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強處理技術雷斌(深圳市工勘巖土工程有限公司,深圳518026)摘要:本文結合工程實踐,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強處理施工技術要點及施工體會.關鍵詞:灌注樁注壓漿補強處理技術TheApplicationofGroutingReinforcingtotheDefectsofBoredPileShaftandBearingTratuminPileTipLEIBinAbstr

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

3、二指廊部分基礎設計為oo,800,lO00,1200mm的沖(鉆)孔灌注樁,持力層為微風化石灰?guī)r,樁端要求全斷面進入微風化巖0.803.OOm,樁端下完整微風化巖深度不少于3.5倍樁身直徑,單樁承載力設計值分別為2500,6000,9400,13500kN.場地巖土勘察資料及實際施工表明,本場區(qū)屬巖溶強烈發(fā)育區(qū),巖面起伏,傾角陡,巖質堅硬,棱尖發(fā)育,裂隙縱橫,土洞,溶洞分布廣泛,地質條件異常復雜.樁基施工于2000年8月開始,2001年4月結束,共完成730根沖(鉆)孔樁.施工結束后,經質量監(jiān)督部門樁孔抽芯檢測認定,Ca一16#樁身局部存在不同程度的蜂窩,孔洞現象,C1103#樁端下設計持力層

4、范圍內發(fā)育溶洞,C126#樁端支承于破碎巖層之上,未滿足設計要求.經建設,監(jiān)理,設計單位和質量監(jiān)督部門研究,認為需采取補強加固措施進行有效處理.根據檢測出缺陷樁的實際情況和特性,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,旋噴注漿法進行了補強加固.處理后,經小應變動力測試和抽芯檢驗,樁身質量及樁端持力層完全滿足設計要求,補強加固處理取得了預期效果.本文結合工程實踐,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強處理施工技術要點及施工體會,供參考.2缺陷樁基本情況據廣東省建設工程質量安全監(jiān)督檢測總站提供的基樁鉆孔抽芯試驗檢

5、測報告,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,孔洞現象.(2)C1103#樁:樁徑800mm,樁長22.14m,樁端支承于0.75m微風化灰?guī)r,以下為高度1.36m的溶洞.本樁靜載荷試驗滿足設計要求.收稿日期:20020415作者簡介:雷斌,男,1963年生.1985年畢業(yè)于成都理工學院(原成都地質學院)工程地質專業(yè),獲學士學位.現任公司項目經理,高級工程師,持一級項目經理資質和注冊監(jiān)理工程師資格證書.

6、主要從事地基與基礎工程,巖土工程監(jiān)督理等項目的施工管理工作.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補強處理技術3.1補強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,旋噴注漿法進行補強加固,即:用工程鉆機施工一定數量的補強孔,利用高壓水噴射流旋噴切割破壞溶洞內,樁身混凝土蜂窩孔洞段填充物的原始結構,把強度低,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(試件強度C30以上),待其

7、固結形成一定強度的水泥固結體,從而達到補強加固的目的.3.2補強處理3.2.1補強孔布置據抽芯資料顯示,該工程基樁均以微風化巖為樁端持力層,樁型為端承樁,對樁端持力層的強度要求比較高,置換溶洞充填物的水泥固結體應有較高的強度,且固結體應有足夠的飽滿度.因此,每樁布置23個補強孔,經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,增加補強孔1個;C1103#,C126#原各有抽芯孔1個,考慮到樁徑較小,各增加補強孔1個.抽芯孔重新用鉆機清掃孔后,作為補強孔用.3.2.2補強孔

8、施工采用XY一1A型油壓鉆機,鉆具組合為:l10ram金鋼石鉆頭+單動巖心管+50mm鉆桿+主動鉆桿,鉆孔深度穿過溶洞底lm以上,補強孔施工完成后,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:水壓2530MPa,排量6080L/rain,提升速度l015cm/min,轉速1015r/rain.3.2.4氣舉反循環(huán)排渣氣舉反循環(huán)排渣時,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,為注壓漿計量提供必要依據,要求清至孔口返清水無渣為止.氣舉反循環(huán)技術指標為: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,以替換孔內清水;高壓旋噴注漿的泵壓2025MPa,排量5060IMmin;待孔內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){液得到充分擴散,壓一陣停一陣;當濃泥漿從出漿口冒出后,停止壓漿,堵實出漿口;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,并關閉進漿閘,穩(wěn)壓悶漿時間不小于30rain,否則應繼續(xù)壓漿,直到壓力穩(wěn)定為止.3.3主要施工設備主要施工設備及其型號,數量參見表1.施工主要設備型號數量一覽表表1序號設備名稱及型號數量用途lXY一1型旋噴鉆機(改進)l臺套旋噴清渣235型高壓泵1臺套高壓噴射的輸送3BW一150型泥漿泵1臺套注漿,壓漿46m/rain空壓機1臺套氣舉反循環(huán)清渣的輸送5其它配套設施一批制漿,注水,壓漿等第4期巖土工程師433.4人員組織本補強處理指派項目施工負責人1名,全面負責現場施工管理,質量和安全;項目技術負責人1名,負責現場的技術管理,資料整理,協助項目負責人進行施工管理;技

11、術工人4名,輔助工人4名.3.5工期施工工期主要受缺陷樁情況,補強孔數量,機械設備數量,現場施工條件影響,本次3根樁補強處理在11天內順利完成,其中Ca一16#,C1103#,C126#樁處理時間分別為4d,4d,3d.4缺陷段處理效果檢驗補強處理結束28d后,對上述3根補強處理樁進行質量檢驗,其中:Ca一16#樁進行小應變動力測試,結果顯示注壓漿后原缺陷段樁身混凝土完整;C1103#,C126#進行了抽芯,按設計要求取樣作抗壓強度試驗,結果全部滿足設計強度要求,表明原樁端破碎巖石,樁端持力層范圍內溶洞得到有效處理.5施工體會(1)補強處理方案應會同建設,設計,監(jiān)理單位共同研究,確定,確保技術

12、可行,有效.(2)補強孔每樁一般需要23個,可充分利用原抽芯孔,以減少補樁費用,同時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)清渣要求輪換進行,反復多次,盡可能把缺陷段內的碎石,砂,泥質等充填物排出孔口,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,則改聯合注漿為各孔高壓旋噴注漿.(4)循環(huán)排渣施工時,排出孔外的渣屑,盡可能收集,計量.(5)在注漿過程中,若發(fā)現漏漿,則可采用斷續(xù)注漿法,每次間隔時間控制在3060min之間,直至孔口返漿.(6)在高壓旋噴注漿后,在每個注漿孔內放入一根b32mm鋼筋,最后進行孔口壓漿處理,以保證處理效果.(7)對于樁端持力層范圍

13、內溶洞處理段的檢測,為減少抽芯工作量,可在完成注壓漿補強處理施工1d后,先掃通其中一個補強孔作為注漿效果檢驗孔,28d后進行目的段抽芯檢驗.參考文獻1中華人民共和國建設部標準:建筑地基處理技術規(guī)范(JGJ7991)2廣東省標準:建筑地基基礎施工及驗收規(guī)程(DBJ1520191)3廣東省標準:建筑地基基礎設計規(guī)范(DBJ15391)4廣東省建設工程質量安全監(jiān)督檢測總站:新白云國際機場航站樓西連接樓及西一,西二指廊基樁鉆孔抽芯試驗檢測報告,2001年6月30日?資料信息?巖土工程的實踐與發(fā)展等巖土工程系列研討會論文集對折優(yōu)惠,歡迎郵購巖土工程系列研討會之七論文集巖土工程的實踐與發(fā)展收編了研究論文與成果81篇,內容包括巖土力學的基本理論原理,巖土工程標準化與信息技術的發(fā)展,淺基礎與樁基礎等的設計計算理論與施工方法,深基坑開挖與支護技術,軟基加固處理及巖土工程勘察和測試技術等.16開本膠印,正文460頁,計73萬字,由上海交通大學出版社正式出版.原每本定價55元,郵費5元,現特價每本3O元(含郵費).巖