1、質量缺陷樁基的補強施工蘇維才，金華山(佛山市高明區路橋建設有限公司，廣東佛山 528000)摘 要：介紹了某大橋樁基底部存在的主要缺陷，說明了對缺陷樁基的補強施工及高壓水旋噴切割注漿補強方案，并進行了效益分析。關鍵詞：橋梁；樁基；補強；注漿；質量缺陷珠江三角洲某跨內河大橋長1 14898m，寬15m。橋梁樁基均為鉆孔灌注樁，由于該橋地質情況復雜，粉細砂層很厚，一般都在20m以上，最厚達到30多m，造成樁基成孔、清孔困難，以致個別樁基清孔時泥漿指標控制不好，鋼筋籠下沉就位后沉淀(粉細砂)較厚，甚至采用導管二次清孔后仍無法完全清除鋼筋籠底部的沉淀，從而造成樁基質量缺陷。超聲波檢測發現，15A樁(陸

2、地樁基)、2F樁(水中樁基)、22C樁(水中樁基)樁底有明顯質量缺陷，需進行補強處理。這3根樁均為5m嵌巖樁，缺陷部位均在巖面以下，經分析研究，決定對缺陷部位進行高壓水旋噴切割和氣舉清渣后再注漿、壓漿補強。 1 高壓水旋噴切割注漿補強11 補強原理通過在樁基缺陷部位鉆補強孔，利用高壓旋噴水將缺陷部位的松散砼及沉渣切割，并利用氣舉清渣原理清出缺陷部位松散砼及沉渣等雜物，然后將旋噴注漿管下沉至補強孔底部進行高壓旋噴注漿，最后再進行壓力壓漿。為確保補強質量，要求對每個補強孔均進行高壓水旋噴切割、氣舉清渣及高壓旋噴注漿。 I2 補強施工程序及技術要求121 鉆孔抽芯，埋設井口工作管根據超聲波檢測報告及

3、樁基抽芯情況，在樁基內增加l2個鉆孔作為補強孔，確保有2個鉆孔鉆到樁底缺陷部位，使補強孔在樁基缺陷部位形成通路，然后在這2個鉆孔孔口位置按補強壓漿的要求埋設井口工作管。管徑采用13cm鋼管并加焊鋼筋，用水泥砂漿埋置好，使氣舉清渣清出的雜物不回流及在壓力注漿時不松不漏。122 高壓水旋噴切割用XY1鉆機將鉆縣及噴頭分別下人每個鉆孔缺陷部位，使用2JB30型高壓泥漿泵提供28MPa以上高壓清水，對所有補強孔進行高壓旋噴切割，反復多次直到返水較清澈為止，并使2個補強孔連通。為保證切割清洗質量，切割范圍在缺陷段深度上下各延伸50cm，同時考慮到補強孔較少及分布不合理等因素，盡量加大壓力，延長切割時間。

4、123 氣舉清渣在一個補強孔下人風管，接上風壓機，同時在另一補強孔繼續切割，并加入清水。風壓機提供排量為3m3min、壓力為07MPa的壓縮空氣，通過風壓機將水、渣、氣、液、固體混合物清出，分別對各孔進行氣舉清渣。124 造漿和旋噴注漿采用525斡水泥制作水灰比為08的水泥漿。分別在每個補強孔放人旋噴注漿管，管深至孔底，在補強孔缺陷部位高壓旋噴水泥漿，利用反推法將水排出。旋噴注漿壓力為25MPa，水泥漿水灰比為0508。125 壓力注漿蓋好井口管，接好開關及高壓管線，將水灰比為05的濃水泥漿擠壓進孔內，兩孔分別進行，并維持壓力(1MPa)超過30min以上。126 復 測請檢測單位進行復測，復

5、測質量達到類樁標準后，可交付使用；否則，應重新處理。2 樁基補強施工21 15#A樁補強施工211 15A樁的缺陷情況15A樁樁長4407m，樁身砼標號C30，人巖深度2，61m，超聲波檢測評定為類樁。該樁共抽6個抽芯孔，其中2#、3孔抽至樁底，其它均偏出樁外。抽芯發現2并孔在孔深42274297m處砼離析破碎，3孔描至樁腐砼芯質量較好，并無沉渣，判定該樁存在部分缺陷，需作補強處理。212 補強過程1)選擇補強孔。根據抽芯資料，除2、3?？壮橹翗兜淄?，其它均抽出樁外，個別孔接近樁底。因3孔無缺陷，故不能作為補強孔。經過分析，選擇2、1孔作為補強孔，因1孔在4155m處偏出樁外，鉆孔深4325m

6、，且該孔在41554305m為卵石層，極有可能與2#孔串通形成補強回路。如果高壓水旋噴切割后未能形成補強回路，則要另鉆補強孔。2)埋設井口施工管，采用高壓清水分別對1、2孔缺陷部位進行高壓切割，切割壓力28MPa，切害6長度l#孔為41054300m、2#孔為42004320m，均覆蓋兩孔缺陷位置，反復進行切割。經切割后兩孔互相串通，達到預期目的。切割過程中排出泥漿水及粉細砂沉渣等物質。3)采用氣舉循環清孔方法，分別在其中一孔放人風管，另一孔切割并注水，使用3，25 m3min、08MPa壓力的風壓機送風，力求將顆粒較大的沉渣排出。氣舉后排出大量砂礫及卵石等，排出量約1m3，并使兩孔扳充填81

7、0m。疑為地層、(卵石、沙層)補充、坍塌所致。4)重新將1、2孔鉆至原孔深度，并用高壓水重新切割缺陷段，直至返水清澈為止。5)造漿并旋噴注漿，造出水灰比為0508的水泥漿，按先稀后濃的方法，以保證滲透性及強度。分別在兩孔切割段進行高壓旋噴，噴射壓力25MPa，噴漿量為25m3。6)在兩孔旋噴注漿后，待水泥漿初凝，再鉆穿2孔缺陷段至4320m，并再次對缺陷段進行切割，切割時返出粉細砂及水泥水。在返水清澈后，對2孔實施二次旋噴注漿。7)在2孔返出較濃水泥漿后，加蓋進行壓漿，壓漿壓力12MPa，維持30min后停止壓漿，關井候凝。213 質量評述由于該樁存在部分缺陷，且抽芯孔較多，很難加抽補強孔，另

8、外由于受地層因素及鉆孔內雜物較多等的影響，使切割清洗時間較長(9d)，同時考慮到地層坍塌、孔內無法一次清洗，采用二次切割、二次旋噴壓漿的辦法(此法即使在砂、礫層也能形成旋噴樁體)，水泥漿用量達39m3，水泥用量達4t，大大增加了補強效果。經檢測，該樁補強后達到遼類樁質量標準，收到了良好效果。2。2 21F樁補強施工221 21#F樁的缺陷情況2F樁人微風化巖標高為3369m，終孔標高為3747m，嵌入微風化巖378m。該樁超聲波檢測評定為類樁，樁底約20m范圍內砼局部有明顯缺陷，砼均勻性差。該樁共抽4個孔，其中2及4孔抽到樁底，1#孔抽到泥漿護壁。經分析，選用1、2#、4#孔進行補強處理，未鉆

9、其它補強孔。222 補強過程1)安裝調試設備并埋設井口管后，開始采用高壓泥漿泵分別對1、2、4孔缺陷段進行高壓清水切割，反復多次，每孔累計切割時間均達1525h，切割壓力為28MPa。各孔通過切割均互相串通，并返出大量泥漿及粉細砂質，返渣量約08m3。2)采用壓風機氣舉排渣，返出大量泥、砂等物，總量為35m3。估計樁底與河床連通，原因是樁底人巖不深，加上基巖破碎較多，由于氣舉產生較大負壓，將泥砂帶出。3)根據以上情況，停止氣舉清渣，重新分別對3個抽芯孔進行清水切割返渣，以清賒披底原切割范圍內的泥質，至返水清澈為止。4)對各孔底部缺陷部位旋噴注漿，歷時85h，共使用126包水泥約68m3水泥漿。

10、在旋噴注漿33m3后孔口才返漿，部分漿液涌出樁外。其中1孔水泥漿面很長時間一直停留在潛水面附近(河床水平面左右)不返漿，暫停注漿1h，再注漿灌滿孔口。各孔分別壓注水泥漿，直至壓力達23MPa，時間保持20min后注漿結束。223 質量評述本次補強考慮到抽芯孔較少(實際上只有2個孔到達樁底)，而且抽芯孔孔位較集中，根據抽芯結果，缺陷主要為樁底沉渣，同時由于該樁較大，所以延長切割時間和加大切割力度，力求用較少的補強孔做好補強工作。清渣量約08m3，壓注漿量約7m3。經檢測，該樁補強后達到類樁標準。23 22C樁補強施工231 22#C樁的缺陷情況22C樁超聲波檢測結果為暫不評定樁(在樁底1m范圍內

11、有嚴重缺陷)。抽芯5個鉆孔，其中13孔距樁底1526m抽出樁外并打人基巖，4孔在鉆進至621 m處因掉鉆棄孔，只有5孔抽至樁底。根據5孔資料，該樁只是沉淀超標(沉淀厚度為10cm)，樁身無其它缺陷。考慮到1一3孔接近樁底，加上基巖較破碎等，故將1、2#、3并、5孔作為補強孔。232 補強過程1)補強孔擴孔及埋設井口管后，開始采用高壓清水分別對4個抽芯孔進行切割，切割壓力為28MPa。各孔切割時間超過20h以上，切割后各孔互相連接，同時返出大量泥漿及部分粉細砂，排渣量約08m3。2)對各孔分別進行氣舉排渣，此時返出大量河床泥砂，估計補強孔與河床連通，尤其1孔較嚴重，因此停止氣舉，繼續分別對各孔缺

12、陷部位進行清水切割、清洗泥質物。3)針對該樁補強孔與河床連通的特點，采取二次壓漿法處理該樁，即先旋噴注漿，力求將上部地層與樁底隔離，等水泥漿初凝后，再用鉆機將原補強孔鉆至原孔深，并對其下部(樁底部分)進行清水切割并清渣，最后進行旋噴注漿及壓漿處理。由于5孔只是樁底存在問題；第一次暫不處理，先對其它3個孔缺陷部位進行旋噴注漿。其中2孔噴了33m3，3#孔用了22m3，1孔用了19m3水泥漿。噴射壓力達25MPa，水灰比0607，水泥用量65to各孔均不返漿，證明與地層明顯連通。4)鉆穿各補強孔(含5孔)進行二次高壓清水切割。切割范圍由樁底至以上180m。各孔切割時間均超過8h，各孔均返出水泥漿。

13、1孔返出較多泥砂等。此時1、2、3輕微相通。5)進行第二次旋噴注漿及壓漿。先對各孔進行旋噴注漿，其中5孔用06m3、3孔用05m3、2#孔用06m3、1孔用07m3水泥漿后孔口返出純水泥漿，可判定各孔經二次切割后均產生一定空間，累計達081，0m3。在各孔噴滿漿后開始壓漿。5、1、2#孔無法壓入水泥漿(壓力3MPa)，1孔壓人08m3水泥漿，且孔壓不起壓力，故考慮對該孔進行第三次壓漿，于是停壓。此次共使用36t水泥。6)鉆穿1孔進行第三次高壓切割清洗，返出物大多為水泥水，少量為沉渣。對1并孔進行第三次旋噴注漿，注入約06m3水泥漿并返純漿，補漿后壓漿壓力15MPa，維持40min后停止壓漿，壓人08m3水泥漿，可見該孔仍存在裂隙。此次共用去18t水泥。233 質量評述本次補強，采用有針對性的三次切割、壓漿方法，使補強達到良好效果：由第一次的注不滿漿，到第二次的注滿漿、個別孔壓不起壓力，到第三次的孔壓起壓力。該樁補強共使用近12t水泥，補強后經超聲波檢測，補強效果明顯，改評為類樁。3 效益分析采用高壓旋噴切割注漿補強方案對存在質量缺陷的樁基進行補強，可利用原來的抽芯檢測孔，必要時可加鉆1個補強孔。正常補強一根樁的時間為1015d，補強一根樁的最大成本為45萬元(缺陷段清水噴射切割、噴漿置換及孔內壓漿的單價為