钻孔灌注桩压力灌浆补强实例

西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING总第111期2005年增Wseries No. IllJul. 2005文章编号 J004 -5716(2005)增刊一0020 02中图分类号:TU473. 11文献标识码：B西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING总第111期2005年增W西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING总第111期2005年增W钻孔灌注桩压力灌浆补强实例冼嘉华（广州市第三市政工程有興公司，广东广卅510045）摘要：通过一起工程实例，介绍了利用压力灌浆处理钻孔桩质童缺陷的方法. 关镖词：枯孔桩；质量仗陪；补強，港我西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING总第111期2005年增W西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING总第111期2005年增W随着我国建筑业的E速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形 式，以其承载力高、无振动、适应性强、成本适中、施工简便等待点 被广泛地应用于各工程领域。但由于觀响钻孔灌注桩施工质肚 的因素很多如地质因素、钻孔工艺、混凝土的配制、灌注等所以 对其施工过程每一环节都必须要严格要求。若稍有不慎或措施 不严,就会产生质魅事故.近几年经常应用压力注浆处理桩基质 虽事故的方法，不仅可以提高桩端承载力和桩周摩擦力，而且当 设计合理、施工得当时能确保其质扯稳定可靠。分析了压力灌浆 补强的原理并介绍广州内环路国际招标A2. 2标钻孔灌注桩施 工中利用压力灌浆处理钻孔桩质址缺陷的实例,供同行交流。1压力灌浆补强机理（1改善持力层条件、提高桩的端承力：桩端注浆通过浆液对 沉硫的置换、挤密和固结作用改善或消除桩底沉硫对端承力发 挥的不良彫响。（2）大幅提高桩侧摩阻力：大直径冲钻孔灌注桩桩周泥皮降 低了桩侧摩阻力。桩端注浆在压力作用下浆液从桩端沿桩侧向 上，通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用,对桩周泥皮置换和空 隙充填在桩周形成脉状结石体，从而使桩侧摩阻力大幅度提高- 水过多将会形响混凝上质址降低桩身混凝上强度，可往桩身混 凝上浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于岀水hi较大的孔 可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，或在集中漏水部分嵌入 泄水管，装上阀门在施二桩孔时打开阀门让水流岀，浇筑桩身混 凝上时，再关闭这样也可解决其影响桩身混凝上质址的问题。5.2保证桩身混凝土的密实性桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条 件。为保证桩身混凝上盪筑的密实性，一般采用串流简下料及分 层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时 间内完成一个桩身混凝土浇筑特别是在有地下压力水情况时， 要求集中足够的混凝土短时间浇人，以便领先混凝土白身重址压 住水流的渗入。对于深度10m的桩身下线，可依靠混凝土白身的落差形成 的冲方力及混凝土自身的重址的压力面使其密实这部分混凝土 即町不用振捣经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性。 而速度优干采用串流筒施匸对干桩身上部混凝土浇筑妄采取正（3）改善持力层受力状态和荷载传递性能:桩瑞注浆通过渗 透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩瑞扩大头增大了桩端受力面积, 并且注浆对持力层加固又改善其受力状态.（4）根据有关文献资料:桩端注浆点，桩侧摩阻力的提高先于 桩端承力的提高。当桩端邻近土层的桩-土相对位移SzWS（4 10mm）时,随荷载增加Sz增大桩侧摩阻力增大，此时桩侧摩 阻力提高（AQs）对单桩承载力提高起主导作用而桩的端承力潜 能尚未被充分发挥。当SzS.时桩侧摩阻力F降，而桩的瑞 承力提高（AQ迅速增加此石桩的端承力提高对单桩承载力提 奇起主导作用。2工程实例A2. 2标段属内环路国际招标工程位于交通繁忙的黄沙大 道和南岸路施工难度大而且工期紧。本标段共有钻孔桩422 根，大部分为单桩结构.其中WB44-3桩设计为柱式端承桩，桩 径1500mm,桩身强度等级为C25桩顶标髙+6. 75m,桩底设计 标高一30m.i殳计要求桩端进入微风化岩层。该位置根据地质资 料显示有10m厚的淤泥及淤泥质粉砂层地质条件极为不良。 而且该桩位于黄沙大道荔湾小桥边，桩边距离荔湾河涌边不到常的施匸方法，因为一般上部很少有地F水影响浇筑速度不必 很快也不能采用自由F落的待殊施工方法。6合理安排施工顺序合理安排人丄挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要 作用往施匸方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔培施I：深一些的桩 孔.因为一般桩孔愈深,难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对t 部上层的稳定起到加固作用，也滅少了深孔施工时的压力。在含 水层或有动水压力的上层中施工,应先施工外围（或迎水部位）的 桩孔这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少世桩孔先不浇筑 桩身混凝土而做为排水井，以方便其它孔位的施E-保证了桩 孔的施11速度和成孔质址。7实践效果经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制使其达到了预期的 效果往对325根成桩进行的静载（堆载）试验证明人工挖孔桩 满足设计要求，达到了质址验评标准的优良等级。西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING总第111期2005年增W2005 年增刊21冼嘉华：钻孔灌注桩压力濮浆补强实例2005 年增刊212005 年增刊211. 5m,致使部分桩段周边土体压力不均.在桩孔钻进时，该桩发 生多次塌孔和跑浆爭故。即将到设计标高时，经施工、设计和监 理单位研究，决定先浇筑桩芯碗，再根据桩呈检测情况决定处理 措施。其后对该桩进行抽芯检测时发现桩底未进人微风化岩层, 两者之间尚有】.5m的强风化泥质粉砂岩。钻孔抽芯共6孔,4 孔钻至微风化岩层，其中1s孔在桩面以F 5m左右有一段夹泥; 另2孔钻至桩面以下57m同样发现有一段夹泥。故必须对该 桩基进行加固处理。常用处理桩呈事故的方法有开挖接桩法、补桩法、局部补强 法、扩大承台（梁）法等，由于W1M4-3桩除在桩面以下5m左 右有一段夹泥外，桩底还有-段软弱夹层，故不宜釆用开挖接桩 法。WIM4-3桩位于涌边，土质较差（原地面以下4m星本均为 淤泥）而且工期紧、交通疏解及行车安全无法保证故不宜采用 扩大承台（梁）法和补桩法。经监理部、设计院、施工单位的多次 讨论研究决定对桩底桩身采用压力灌浆的方法进行补强。3补强处理过程该补强方法是根据该桩的实际情况对桩底强风化层采用增 加钻孔、高压旋喷冲洗、高压旋喷与压力濮浆相结合的方法进行 处理。处理时先处理桩底软弱岩层，再处理上部桩身夹泥。3.1桩底软弱岩层处理（】）钻4个孔（即1 孔、2=孔、5二孔、6孔）人微风化岩2m。（2）分别对四个诂孔中的强风化岩夹层段进行高压旋喷冲 洗，将软弱夹层冲洗干净，各孔之间相互连通。（3）分别对4个钻孔中的缺陷段进行高压旋喷注浆，使浆液 庄压力作用F置换原有的缺陷段，即在桩底形成4根相互堪叠的 旋喷桩，并反复旋喷直至返出的水泥浆液浓度与进浆浆液浓度 接近石换孔。（4）为保证淮浆密实度，再对钻孔进行稳压注浆20mino（5）水泥浆浆碱浓度。旋喷注浆时浆液为水灰比0.50 0. 55的525水泥浆茨。稳压注浆时浆液为水灰比0. 450. 50 的42. 5R水泥浆液并庄水泥浆中掺入适址的微膨胀剂.3.2桩身上部夹泥处理（1）钻2个浅孔（3=孔、4。孔入桩身夹泥段下20cm处。（2）由于深孔】#孔和两个浅孔（3孔、4。孔）相通，分别对 广、3“、孔中的夹泥段进行高压旋喷冲洗，将夹层冲洗干净。（3）分别对各钻孔中的夹泥段进行高压灌浆，使浆液在压力 作用下置换原有的夹层，并反复旋喷直至返岀的水泥浆液浓度 与进浆浆液浓度接近后换孔。（4）为保证灌浆密实度再对3s、俨孔进行稳压注浆20mino（5）旋喷冲洗的爪压力和注浆压力。一般情况下，旋喷冲洗 的水压力要控制在20MPa以上，旋喷注浆压力要控制在20MPa 以上，稳压注浆压力要控制在24MPa左右。当对强风化岩夹 层段进行高压旋喷冲洗时旋喷冲洗的水压力就要控制在25MPa 以上，以保证软弱夹层能够冲洗干净。4港浆控制要点为使桩端注浆施匸合理、有效，必须对注浆目标的土岩特性、 地下水条件、地下埋设物分布状况和周围环境进行详细调査和 分析，井在分析相关资料基础上进行桩端注浆设计。桩端注浆设 计主要包括浆液配比、浆液浓度、注浆率、注浆址和注浆压力等参 数确定。在桩端注浆过程中，注浆压力、浆液浓度、注人率和注浆试是 变化的。合理的确定和控制其变化,对提高桩端注浆效果十分重 要。桩端注浆压力随注浆进展呈现岀由低到高的变化规律。若 注浆过程中压力突然急剧F降，表明发生冒浆或漏浆现象.应在 浆液中加入相应的添加剂，采取间歇灌浆措施以确保桩端注浆 效果。在桩瑞注浆中，浆液浓度经历了由稀浆向浓浆变化的过 程。稀浆渗透性强可扩大桩端注浆加固范围，浓浆有利于提高桩 端注浆加固区强度。注意控制钻杆的钻进和提升速度。在进行高压旋喷和冲洗 过程中，对每个孔在夹层段范围内要缓慢下沉与提升以确保将 夹泥层和软弱层冲洗干净。5效果WB14-3桩采用了增加钻孔、高压冲洗、高压旋喷和压力灌 浆相结合的方法进行补强，在桩底形成的旋喷和灌浆补强区相 当于在原有的桩下形成一个大的扩大头，其强度可满足设计对 桩底持力层的强度要求，而且压力使水泥浆液从桩壁泛岀，从而 增加了桩体与土体之间的摩擦力.通过低应变应力波反射及抽 芯法检测，检测结果为II类桩。此例桩基加固处理为建设单位节 约了近十万元资金和争取半个月以上建设工期，创造了良好的 社会效益和经济效益。6结束语事实和数据证明采用压力潢浆方法明显改善了桩端持力层 和桩周条件，提高了桩的端承力和桩侧摩阻力，改善桩荷载传递 性能，使桩的综合承载力得到大幅度提高。而且该补强处理方法 施工简便，工时较短，在桩星加固处理、提高桩星综合承载力方面 不失为一种经济合理，技术先进的方法，可供日版桩基补强作参 扒卷考文献：1 关礼广，徐逢槩.钻孔徽注桩桩底后压浆的工程实践R.2 陈杏用.桥梁钻化潘注桩易坍塌地质地段施工及质协仪陷处治 RJ.3 庞子坚.桥谁钻孔灌注桩质M缺陷的处治实践R.A Reinforcement Case of Hole Grout Pile by l*ressure GroutingXIAN Jia-hua（Ctuannzhou Third Municipal En/f infering Co. Ltd.GuangzhouGuanndonn 510045. China）Abstract: The method of treating the quality defects of hole piles in terms of pressure grouting is introduced by an engineering case.Key words： hole pile； quality defect； reinforcements grouting