斷樁處理技術

高繼偉

(衡水衡通公路工程監理咨詢有限公司)

1 前言

斷樁事故段大體由浮漿部分，離析的砂、石料部分(該部分往往很有泥漿或該層位的巖土體)和低標號混凝土4部分組成。

處理斷樁的目標只能是，力圖在使用功能方面達到或接近正常樁。但在實施過程中，仍以使事故段樁身強度，以及事故段與正常樁段間的粘結強度，達到或接近正常樁水平為目標。此外，還可通過其他途徑加固樁基，使事故樁處理后的使用功能達到甚至超過正常樁。注漿技術處理斷樁有望取得這種效果。

2 注漿技術處理斷樁的方法

2.1 注漿法處理斷樁

(1)工藝要點。

首先是造孔。視樁徑大小布置注漿孔，一般樁徑大的(D≥1.5m)，可布孔4～5 個;樁徑小的(0.8m ＜D ＜1.2 m)。可布孔2～3個。注漿孔鉆孔采用金剛石鉆具，鉆孔垂直度偏差＜0.5%，鉆孔直徑75mm。

其次是壓水。注漿前，通過注漿孔向事故段壓水。壓水的目的是疏通注漿通道，清洗事故段內泥土等軟弱介質。壓水清洗以返清水為限。

最后進行注漿。采用下行法注漿，每段高度0.3～0.5 m。先注周邊孔，后注中心孔。每孔每次注漿均應掌握注漿節奏，實行間歇注漿，注注停停，以確保漿液留駐在樁身內或樁側有限范圍內。

漿液多用濃漿(水灰比0.5～0.6∶1)。根據目標要求，可以選用添加劑，如加u型膨脹劑可使新舊混凝土充分粘結，加三乙醇胺與氯化鈉復合添加刑可使漿體早凝早強并提高后期強度，加硅粉可使注漿體強度等級達到C30以上。

(2)注漿法處理斷樁的作用原理。

斷樁事故段，因澆搗混凝土離析形成多孔隙結構，具有—定程度的可灌性。通過對事故段注漿，漿體使事故段內離析的沙石骨料重新膠結形成樁身混凝土，并與正常樁段粘結，構成完整體。如事故段內含泥，且未被清洗干凈，那么注漿后含泥部分的樁身混凝土強度將大受影響。因而壓水工序是必要的。漿體經事故段孔隙外滲到樁周一定范圍內的巖土體中，膠結形成某種擴徑樁段。這種擴徑樁段事實上彌補了事故段中浮漿部分及低強度混凝土部分的樁身強度之不足。漿體經事故段樁側，向事故段以上或以下的一定范圍內的巖土體滲透、劈裂、充填與膠結，從而增加該范圍內的樁側摩擦阻力。

經注漿處理的斷校事故段，憑借上述3方面功能的改善或加強，其綜合功效可以接近、達到、甚至超過正常樁的功能、至于改善的程度，與客觀條件和施工技術密切相關。因此，采用注漿技術處理斷樁，應由較成熟的專業注漿隊伍施工。

注漿法處理斷樁的優點是:工藝簡單、設備少、易操作、費用較低。缺點是注漿范圍難以控制，均勻性較差。

2.2 高壓旋噴注漿法處理斷樁

高壓旋噴注漿技術也可以用來處理斷樁，在一定條件下，該法還能克服注漿法均勻性較差的缺點。

對于大直徑樁(D≥1.5 m)。宜采用3重管旋噴處理斷樁;而對于小直徑樁(0.8 m≤D≤1.2 m)，可采用單管旋噴處理斷樁。

高壓旋噴處理斷樁，對事故段的處理加固較之注漿法更為均勻可靠。但若用單管旋噴。則鉆孔量大且費用高，若事故段內有石科，也影響族噴成樁的均勻性。對于事故地段內浮漿部分，或膠結較差但仍有一定強度的樁身混凝土，高壓旋噴很難使其增加強度。

2.3 中壓旋噴加注漿的綜合法處理斷樁

斷樁是一種偶發事故，僅是個別現象。為了處理這極少量的事故樁，而動用諸如三重旋噴那樣的大型設備是不合算的。因此，用中壓旋噴加注漿的綜合法處理斷樁將是理想的。

所謂中壓旋噴是相對高壓旋噴而言的，其泵送漿體的壓力較低，大致在10～15 MPa之間，用普通的注漿泵即對進行中壓旋噴。

中壓旋噴加注漿處理斷樁的具休做法是先對事故段用中壓旋噴形成數個旋噴小樁，旋噴小樁在事故樁樁身范疇內均布且相互交疊。然后，經鉆孔掃孔。下行分段注漿加固。

無論采用那一種處理斷樁方法都應使鉆孔進入事故樁下側正常樁段內1 m深或更深些，且最后均需掃孔，下放50 mm鋼管或32鋼筋至孔底、并用濃漿封孔，使事故段樁身變成加筋混凝土段。

3 工程應用實例

某工程為1 500 mm鉆孔灌注樁。單樁設計承載力10 000 kN以上，其中一根樁因灌注過程中導管段落，另下了一套導管澆灌混凝土，其間中斷12 h。致使標高29 m以下形成6.4 m厚的事故段，混凝土嚴重稀釋，且混有泥漿。

我們采用了中壓旋噴加注漿的綜合處理方案。事故段位于強風化帶且混有泥漿，必須經鉆孔壓水清洗事故段內泥漿，才能保讓注漿質量。采用了多孔并洗、鉆桿豎向沖洗、旋噴橫向沖洗等一系列措施。直至返清水為止。事故段分5段逐段下行注漿，多次注漿和多次檢查，確保注漿質量。

樁身混凝土標號C30，而一般注漿的水泥漿固結體標號只能達到 C15。為此，采取了采用濃漿(水灰比 0.5～0.6∶1)，添加活性硅粉(使標號提高 50% ～100%)，添加三乙醇胺氯化鈉復合附加劑(后期強度提高25%)等措施。

為使注漿均勻密實，還采取了權身均布5個注漿鉆孔，使其有效擴散半徑相互交疊;先用中壓旋噴，使事故段內有5根旋噴形成的小樁，初步保證均勻性;再用下行法注漿，多次分段復注，進一步加強均勻性、密實性:采用低壓慢轉金剛石鉆具回轉鉆進，每鉆進20 m用G-2小口徑測斜儀測斜，以控制方位角和頂角，保證鉆孔垂直度等措施。

經過70 d的處理后，壓水洗孔，5個鉆孔相通，事故段內含泥量降至1%以下。注漿后20 h掃孔取芯，芯樣抗壓強度達C15～C20、28 d后抗壓強度達C37。芯樣采取率93.8%，加固段與正常樁段膠結良好。實際注入漿量比計算量大4倍，說明注漿處理使加固段形成擴徑樁段。交付使用后經1年多的沉降觀測，結果情況正常。

4 結束語

注漿技術可將斷樁處理修復，使其使用功能達到或接近正常樁。經幾項工程應用實踐，證實注漿技術處理斷樁效果良好。

斷樁處理技術復雜，工藝細膩，費用也高。必須嚴格挑選施工單位，嚴格按技術要求施工。如果條件許可，或是重要工程，應考慮采用補樁相處理斷樁相結合的方案，把握更大，效果更好。