注浆处理钻孔灌注桩缺陷施工工艺

科技慵报开发与经济　ｓｃ１一ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２００６年第１６卷第１　１期　文章编号：１００５—６０３３（２００６）１１－０２９３—０３　收稿日期：２００６—０２－２４　洼浆处理钻孔灌洼桩缺陷施工工艺　彭义军　（山西远方路桥有限公司，山西大同，０３７００６）　摘要：结舍工程实际阐述了注浆处理灌注桩缺陷的工作原理和具体施工工艺，介绍　了其施工效果，提出了施工中的注意事项。　关键词：注浆处理；灌注桩；施工工艺　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ａ　在公路建设中，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本　衰１检测结果　适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域，但由于　桩编号　评定结果　结论　检测日期　地质勘察资料不准确或施工不当等原因，稍有不慎就会在灌注混凝土中　５－６　Ⅲ类桩　ＡＢ面１２．５　ｍ～１３．５　ｍ处离析　产生质量缺陷，如断桩、离析、缩颈、夹泥等就是经常发生且难以处理的　２ｏｏ３－０３－２２　ＡＣ面１２．５　ｍ￣ｌ３．５　ｍ处夹泥　病害。为保证桩基质景，常用的方法是将缺陷桩重新浇注或加桩补强或　ｌ０—３　Ⅲ类桩　ＡＢ。ＡＣ面３０ｍ处夹泥　２０ｏ３－０２一ｌ５　压浆补强。现介绍一种注浆处理桩基缺陷的施工工艺。　８—３　Ⅲ类桩　ＡＢ面２２　ｍ一２３．５　ｎｉ处夹泥　２ｏｏ３—０２－１５　ＢＣ面２２　ｍ￣２３，５　ｎｉ处夹泥　１工程概况　Ｉ一１　Ⅲ类桩　桩身８ｍ一９ｍ处夹泥　２０ｏ３－０１－１９　郑州西南绕城高速公路ＮＯ．５Ａ合同段，有大桥跨机场立交桥（Ｋ５０＋　ｌ　２－２　Ⅲ类桩　ＡＢ面７、５　ｍ一８．０ｍ处夹泥　２ｏｏ３一Ｏ２—１９　２６５）、席村分离式立交桥（Ｋ４４＋９０１）、张华楼分离式立交桥（Ｋ４８＋１３８．５）３　２注浆处理的主要原理与目的　座大桥，共有灌注桩２４５根。桥址区下伏岩层为灰岩，灰岩地层中隐伏岩　溶发育情况复杂，在下伏灰岩中上部在横、纵向多处发育有土洞、溶洞，　注浆法（灌浆法）是将既有流动性又有胶凝性的浆液（或化学溶液），　洞顶板埋深在１５　ｍ～１８　ｍ，洞高２．５　ｍ～５．０　ｍ不等，对桥基础施工产生一　按规定的浓度，通过特设的灌浆钻孔压送到土层或岩石中去。这类浆液　定的影响，工程地质条件较差。　进入岩土裂隙或土层孔隙中，扩散、充填空隙后，经过硬化、胶结形成结　钻孔灌注桩完成后，通过超声波投射法检测发现其中以下５根不符　石，可以起到加固、防渗、改善地基物理力学性质与工程地质条件等作　合要求。其检测结果见表１。　用。灌注桩缺陷处理则是近年来随着灌注桩工程的大量应用。以注浆法　针对不合格情况，经研究决定。对缺陷灌注桩采用注浆法进行处　的理论为基础。结合灌注桩的具体条件而发展起来的新兴技术，在国外　理。　土木工程建设中得到了广泛的应用。　２．２长轨排运输列车在长大坡道上运行　２．５无缱线路的锁定　由各类短枕和扣件组成的１２５　ｍ长轨排，重量达６５　ｔ～７５　ｔ，在大坡　“长轨排法”道床混凝土灌注时，当混凝土对短轨枕的阻力大于钢轨　道上运输时，对机车的牵引力需求较高。机车的牵引力除取决于发动机　扣件的纵向阻力时，实际上已对长钢轨进行了锁定。因此必须记录道床　的功率外，还受动轮和钢轨间的黏着力的。机车牵引力越大，机车的　灌注时的轨温，井设置钢轨爬行观察标志。当一个单元长钢轨区段整体　轴重也越大，这又受地铁或轻轨高架线桥梁设计轴重的制约。了机　道床施工完毕后，可根据施工实际情况，对该段长钢轨进行锁定。首先依　车的选择范围。机车所能牵引的重量是由货物重量和车辆自重组成，轨　据道床灌注时的轨温记录，比照设计锁定轨温制定实施方案。当该单元　排１　ｍ的重量仅为０．５２　ｔ一０．６　ｔ，对车辆载重量要求较低，采用轻型平板　轨区段内道床灌注时的轨温均在设计锁定轨温要求范围内，可视该段长　车是解决这一问题的关键，故应设计和制造适合于地铁施工运输的专用　钢轨已在设计锁定轨温时锁定，不需要进行钢轨应力调整。当该单元轨　平板车。平板车可采用铁路货车制动系统的四轴车。车长１２．５　Ｉｌｌ，车宽　区段内道床灌注时的轨温仅有局部超出设计锁定轨温范围，可根据实施　２．３ｍ，自重８ｔ。额定载重量１６ｔ。　方案将不符合区段及两侧一定范围内的扣件卸开，进行钢轨应力放散，　２．３铺轨龙门吊机组吊运长轨排时的同步运行　满足设计锁定要求后，进行锁定。当该单元轨区段内道床灌注时。如大部　当长轨排运送到作业面后。由具有同步起吊和同步行走功能的８台　分区段的轨温超出设计锁定轨温，则该区段应全部放散应力。重新在该　铺轨龙门吊将长轨排吊起运送到安装位置。龙门吊采用了变频电机和　段设计轨温下进行锁定。　ＰＬＣ芯片可编程控制器。龙门吊控制系统具有设计巧妙、操作转换灵活、　走行调速平稳、联动控制同步性好、８台龙门吊中可以任意台数组合连接　３结语　控制、现场使用方便等特点。　实践证明，短轨枕长轨排整体道床施工方法具有对施工环境污染　２，４长轨排钢轨联台接头的气压焊接　，Ｊ、、长轨排运输及钢轨焊接对道床施工干扰小、施工工期短、钢轨焊接质　“长轨排法”的钢轨联合接头的焊接安排在整体道床施工前进行，并　量有保证、焊接接头不会置于轨枕上、曲线线路圆顺等技术特点，是对城　与整体道床各工序形成流水作业。焊轨时长钢轨上吊挂着短枕及扣件，其　市地铁和轨道交通施工的一项变革，具有广阔的应用前景。　重虽约为长钢轨重的４—５倍，增加了气压焊顶锻时的阻力。为了确保联合　（责任编辑：邱娅男）　接头的焊接质量，除严格按气压焊接工艺施焊外，还应采用如下措施：一是　在焊接接头１５ｍ范围内，每隔３ｍ设一滚轴支架，形成临时滚道线，确保　第一作者简介：范富国，男，１９６１年１０月生，１９８３年毕业于上海铁　钢轨在焊接接头附近保持直线，同时也减少顶锻时轨底的摩擦阻力。二是　道学院铁道工程专业，高级工程师，中铁三局集团有限公司，山西省太原　在ｌ５ｍ范围外，轨排仍悬吊在铺轨龙门吊机组上，且门吊偏离吊点约５　市迎泽大街２６９号，０３０００１．　（下转封底）　ｃｍ－ｌＯ　ｃｍ。焊接顶锻时，吊索的水平分力有助于克服轨底的阻力。　维普资讯 http://www.cqvip.com

彭义军注浆处理钻孔灌注桩缺陷施工工艺　本刊Ｅ－ｍａｉ｜：ｂｊｈ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ　应用技术　对桩身缺陷注浆处理的作用机理：一是注浆前对缺陷部位的高压冲　洗，清除了桩身泥土等低强度杂物。二是注浆时通过对桩身缺陷部位浆　液的渗透、充填、挤压作用，提高桩身密实度。三是对灌注桩缺陷部位进　行压力注浆，达到修复桩身缺陷（如断桩、离析、缩颈、夹泥蜂窝等），以满　足设计对桩体的质量要求。　４注意事项　（１）注浆孑Ｌ的钻孔宜用旋转式机械，孔径一般为７０　ｍｍ－ｌｌ０　ｎ蛆，垂　直偏差应小于１％。注浆孔有设计角度时应预先调节钻杆角度，同时进行　机械器具、仪表管路、注浆材料、水和电等的检查试验。注浆一经开始即　应连续进行，力求避免中断。　对桩身缺陷注浆处理的主要作用：第一，提高桩身混凝土强度，以满　足设计要求；第二，桩身缺陷部位注浆的同时，由于浆液的流动，使得桩　周和桩底都得到浆液的充填，提高灌注桩承载力。第三．对灌注桩缺陷部　位的处理与其他施工处理方案相比较，既具有大量节约处理费用，施工　方法简单、易行的优点，又不改变原有结构形式。灌注桩注浆处理技术，　尤其适用于大型土木工程建设中的灌注桩。　（２）注浆的流量一般为７　ｕｓ一１Ｏ　ｕｓ，对充填型灌浆，流量可适当加　快．但也不宜大于２０　Ｉ．／ｓ。　（３）注浆用水应是可饮用的河水、井水及其他清洁水，不宜采用ｐＨ　值小于４的酸性水和工业废水。　（４）注浆所用的水泥宜采用普通硅酸盐水泥，一般不得超过出厂日　３注浆法处理灌注桩缺陷施工过程　３．１钻芯　期３个月，受潮结块者不得使用，水泥的各项技术指标应符合现行国家　标准，并应附有出厂试验单。不宜采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸　盐水泥进行注浆。　根据详细的声测结果，布设５’７个孔位进行取芯（注浆孔的布置原　则：桩周浆液应能够连成一体，桩体内缺陷能被浆液完全充填，达到设计　（５）在满足强度要求的前提下，桩周可用磨细粉煤灰或粗灰代替水　泥，掺人量应通过试验确定。　混凝土强度要求。）以进一步确定缺陷部位范围、大小和性质。采用永登　１５０型岩芯钻机，钻头直径为７５　ｌｌｌｍ，从桩顶到缺陷位置进行连续的钻芯　取样，直到能确定缺陷部位范围、大小和性质时为止。　３．２冲洗　（６）注浆使用的原材料及制成的浆体应符合下列要求：制成浆体应　能在适宜的时间内凝固成具有一定强度的结石，其本身的防渗性和耐久　性应能满足设计要求；浆体在硬结时其体积不应有较大的收缩；所制成　的浆体短时间内不应发生离析现象。　钻芯后分别对各孔进行注清水．封闭加压，最大压力１．０　ＭＰａ，使上　层缺陷断面各孔连通；下层各孔也相互连通。然后用清水进行冲洗。将泥　砂、沉渣等冲洗干净，共持续４　ｈ，达到出水无混浊和碎屑出现。当冲洗的　过程中未见有泥浆冒出，待清水流出后，也可判定该桩冲洗完毕。　３．３配制浆液　（７）浆体必须经过高速搅拌机搅拌均匀后，才能开始压注，并应在注　浆过程中不停顿地缓慢搅拌。浆体在泵送前应经过筛网过滤。　（８）在冬季当日平均温度低于５　ｃ或最低温度低于一３℃的条件下注　浆时，应在施工现场采取适当措施，以保证不使浆体冻结。　（９）在夏季炎热条件下注浆时，用水温度不得超过３Ｏ℃一３５℃，并应　注浆材料为水泥浆液，使用４２．５号普通硅酸盐水泥，水灰比应控制　在０．５～０．６之问。压浆过程中根据水泥浆比重控制水灰比。水泥浆搅拌机　可自制或选用自落式Ｊｚ一３５Ｏ型混凝土搅拌机，每盘搅拌时间不少于９Ｏ　ｓ。浆液应用不小于６４目的筛子过滤后，置于储浆罐中待压。储浆罐中应　设搅拌器，严禁水泥浆离析和沉淀。　３，４注浆　避免将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态下暴露于阳光下，以免浆体　凝固。　５处理效果　注浆施工完毕２８天后进行２次测桩，由检测结果可知本工程的５　个Ⅲ类桩经注浆处理后有４个成为Ⅱ类桩，有１个达到Ｉ类桩要求。全　部达到验收要求，收到理想效果，见表２。　裹２处理效果寝　桩编号　评定结果　５—灌浆清孔完毕后，下灌浆管人孔内，采用橡皮球封堵孔内。由其中一　个孔进行注浆，待另外两个孔出水完毕，开始出浆后，封闭一个出浆口，　仅留一个出浆口，换用稠浆继续灌注，待出浆口完全出稠浆后，封闭出浆　口，增加压力至０．５ＭＰａ一１．０ＭＰａ，稳压３０ｒａｉｎ，卸除压力。对于缺陷桩的　结论　ＡＢ面１２．５　ｍ￣１３，５　ｎｌ处离析　ＡＣ面１２．５　ｍ￣１３．５　ｎｌ处央泥　检测日期　２（）０３一Ｏ３—２２　２ｏ０３一Ｏ５—１９　２ｏ０３一Ｏ２—１５　注浆压力的选择，应根据缺陷的性质，如桩身缺陷与桩周土的联系，缺陷　本身的严重程度，缺陷的类型等因素决定。注浆压力因桩身缺陷严重程　度、地基条件、环境影响、施工目的等不同而不能确定时，也可参考类似　条件下成功的工程实例来决定。然后对另外出口启封，同样进行加压、稳　压。如此作为一个孔口的压浆程序，待各孔均完成上述程序后，即停止灌　浆，进行封孔，停止灌注４　ｈ后，水泥浆凝固，撤去封堵。一般是从下到上　分段注浆，采用先外围、后内部的注浆方式，以防止浆液流失　注浆时用　４２．５号水泥，分别按水灰比１和０，５的配比调制水泥浆，在灌注前采用较　稀的水泥浆，目的是先将孔内存水排挤出来，然后再换用水灰比０．５的稠　浆进行灌注。图１为压浆流程示意图。　６　Ⅲ类桩　Ⅱ类桩　５—６　ＡＣ面１２　Ｉｌｌ一１３．５　ｎｌ处夹泥　ＡＣ．ＡＣ面３０ｍ：起泥　１Ｏ一３　Ⅲ类桩　１０—３　Ⅱ类桩　８—ＡＣ，ＡＣ面３０Ｉｌｌ离析　ＡＢ面２２　Ｉｌｌ～２３．５　ｍ处夹泥　ＢＣ面２２　ｒｆｌ～２３．５　ｍ处夹泥　２ｏ０３—０４—１７　２０ｏ３一Ｏ２—１５　３　Ⅲ类桩　８—３　１—１　ｌ一１　Ⅱ类桩　ＡＣ，ＡＣ，ＢＣ面２２　ｍ￣２３　ｍ有离析　２００３一Ｏ４—２９　Ⅲ类桩　Ｉ类桩　桩身８ｍ￣９　ｎｌ处夹泥　ＡＢ面７．５１７１—８．０ｍ处夹泥　ＡＢ面７．５ｍ一８．０ｍ处夹泥　２０ｏ３一Ｏ１一ｌ９　２０ｏ３—０６一ｌ７　２－２　２－２　Ⅲ类桩　Ⅱ类桩　２０ｏ３一Ｏ２一ｌ９　２０ｏ３一Ｏ５—０４　６结语　实践表明，注浆对于桩基砒类桩缺陷处理不失为一种经济合理，技术　先进的方法。注浆处理Ⅲ类桩缺陷有３个优点：一是施工简便，质量可摧；　二是保证工期，正常１Ｏ一１５天即可处理完毕；三是成本大大降低。这种方法　只是在桩基出现质量问题时的补救措施，在施工过程中。要严格控制好灌　注工艺和操作，杜绝出现问题仍是最基本的要求。　（责任编辑：刘翠玲）　第一作者简介：彭义军，男，１９７０年生，１９９６年毕业于西安建筑科技　大学，工程师，山西远方路桥有限公司，山西省大同市城区拥军西路，　图１压浆流程示意图　Ｏ３７０ｏ６．　维普资讯 http://www.cqvip.com

科技情报开发与经济　ＳＣＩ－ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２００６年第１６卷第１　１期　文章编号：１００５－－－６０３３（２００６）１１－０２９５—０２　收稿日期：２００６～０２—１７　水中缺陷桩基处理技木总结　王卓林　（中铁十七局集团一公司，山西太原，０３００３２）　摘要：在施工颍河特大桥主墩桩基灌注时混凝土输送泵出现故障造成浇注中断，桩　基检测发现缺陷。采用旋喷压浆技术对缺陷桩基进行了处理，处理后检测合格。对旋喷　压浆处理桩基缺陷的全过程进行了介绍，并对施工中出现的技术问题进行了分析。　关键词：缺陷桩基；地基处理；旋喷压浆技术　中图分类号：Ｕ４４５．５５　１　文献标识码：Ａ　１工程概况　颍河特大桥全长３．０８２　ｋｍ，为阜阳至周集高速公路上的控制性工　程，其中主桥横跨颍河，颍河是淮河上最大的支流。在浇注跨河主桥３５　墩一１桩时，混凝土输送泵发生故障造成混凝土浇注中断，３　ｈ时后重新　浇注时发现导管内混凝土停留时间太长已无法继续灌注，经过现场讨论　决定采取重新插导管的方式进行二次灌注，事故部位在３５　ｍ～３６　ｍ处，　最后经小应变检测桩基发现在距桩顶３４　ｍ一３６　ｍ处有缺陷，经过对桩基　取芯检验共取了５个孔在３５．２　ｍ处离析很严重。最后我们与检测单位、　监理、业主协商决定对桩基进行处理，处理后再进行检测，如仍有缺陷，　当判定废桩。３５Ｌ１桩径为２．２　ｍ，是跨河主桥主墩的桩基，如果桩基缺陷　不能排除，对我们来说无论对工期还是成本均造成巨大损失。经过多方　研究决定采用以下方案处理。　２处理方案　２，ｌ处理思路　根据已知情况，我们决定采用单管旋喷法对桩基事故部位进行冲洗　并注浆。根据选用的设备，单孔冲洗注浆影响范围是直径为５０　ｃｍ的圆，　必须增加取芯孔的数量，并根据灌注桩岩心情况确定处理钻孔位簧、密　度及数量，钻孔间距原则上以Ｏ．７　ｍ为宜。而且取芯钻孔务必揭示桩身缺　图１旋喷处理施工流程图　陷详细情况。在确定桩身较详细的质量缺陷后进行必要的处理。　清洗，水压宜选２４　ＭＰａ一３０　ＭＰａ，直到孔内返出清水再转到下一孔进行　２．２工艺选择　清洗。　处理工艺选用单管旋喷分喷法。施工工艺流程见图１。　（６）制浆：严格按设计要求配制水泥浆液，水泥浆液要满足灌注要求。　（１）钻机就位：钻机就位前施工场地进行一定的平整，满足钻机安装　（７）输送水泥浆：当喷管下入到一定孔深时。要及时输送水泥浆液。　要求。钻机就位后。动力头回转轴对准钻孔中心点，并对钻机进行水平校　避免下管时发生堵管事故。　核。　（８）调整施工参数：当喷管喷人到设计始喷标高时，停止下管，保持　（２）钻孔：钻机就位满足要求后开孔钻进，钻孔孔径为１１０ｍｌＴｌ，钻进　旋喷机回转，调整喷浆压力。提升速度及回转速度。　过程中根据桩身情况。及时调整钻孔位置及深度。　（９）旋喷提升：检测施工参数，待其满足设计要求后即可旋喷提升。　（３）旋喷机就位：旋喷机就位后校核机械设备水平。　（１ｏ）终喷回填：当旋喷管提升在终喷高程后，即可停止旋喷注浆，同　（４）下管：下管时旋喷管应对准钻孔的中心，并且应确保下管深度，　时向孔内投入一定数量的原砾石并及时补浆，直至浆液面不再下降为止。　控制在缺陷部位以下２０　ｃｍ。　（１１）清洗机器管线：完成以上作业后及时清洗机器管线，以免管线　（５）高压水清洗：在灌浆处理前，各孔揭示的缺陷部位首先用高压水　发生堵塞。　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　Ｔｒｅａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｄｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｏｒｅｄ　Ｐｉｌｅ、　ｔｈ　Ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ＰＥＮＧＹｉ－ｊｕｎ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｒｅａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｒｅｄ　ｐｉｌｅ　ｗｉｔｈ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｉｔｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｓ，ａｎｄ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｏｍｅ　ｍａｔｔｅｒｓ　ｎｅｅｄｉｎｇ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｂｏｒｅｄ　ｐｉｌｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　２９５