置換加固補強在樁基工程施工質量缺陷處理中的應用

左相飛

（重慶建工集團總承包分公司，重慶 401122）

置換加固補強在樁基工程施工質量缺陷處理中的應用

左相飛

（重慶建工集團總承包分公司，重慶 401122）

某工程在人工挖孔樁基礎施工過程中，由于地下水十分豐富,施工降水措施不當，混凝土澆筑未采用水下混凝土澆筑施工措施，造成部分樁基礎的樁身中下部至樁底部大量混凝土不密實、離析、分層的質量事故；為保證工程的施工質量，采用了置換加固補強處理等施工措施進行處理，處理后經檢測滿足設計及規范要求，現就該工程的整個處理工藝、檢測、驗收過程作如下分析和介紹。

挖孔樁；事故；質量缺陷；處理；檢測；驗收

1 工程概況及地質情況

1.1 工程概況

某工程為鋼筋混凝土剪力墻結構，設計樓層為34層，層高2.90m，建筑高度107.89m，每層8戶，建筑面積為15947.83m2。基礎采用人工挖孔樁，地梁加承臺形式組成，樁身混凝土強度為C30，地梁、承臺混凝土強度為C40，基礎持力層為中風化砂巖，飽和單軸抗壓強度標準值不小于19.83MPa。

1.2 地質情況

某工程在構造上位于梁平向斜南端的南東翼，巖層呈單斜產出，產狀：傾向270°～290°，傾角5°～8°。巖層產狀平緩，未發現斷層構造，地質構造簡單。場區內局部地帶基巖中有兩組構造裂隙發育：一組傾向13°～15°、傾角80°；另一組傾向300°～20°、傾角75°，裂隙間距一般2～3m，裂面較平直，張開寬度0.5～2mm，泥鈣質充填，延伸長度一般3～4m，結合差，屬軟弱結構面。主要分布在巖體表面，范圍局限，對巖體的完整性影響甚微。場區內泥巖強風化層網狀風化裂隙發育，中風化層中裂隙不發育；砂巖強風化層中裂隙較發育，中風化層中裂隙不發育。

2 質量缺陷原因

在基礎施工過程中，由于地質情況復雜，樁基穿過幾個夾層，地下水十分豐富；降水措施不當，混凝土澆筑時沒有采取水下澆筑方式，造成12根樁身中下部至樁底混凝土不密實、離析、分層等質量事故，致使該部分樁基不能滿足設計及規范要求，需要進行置換加固補強處理。經超聲波檢測，確定需處理樁身缺陷范圍及性狀如表1。

表1 樁身缺陷范圍及性狀表

3 缺陷處理主要施工技術

3.1 工藝流程

3.2 主要施工機械及檢測儀器（如表2、表3）

表2 主要施工機械

表3 檢測儀器

3.3 處理方法及步驟

3.3.1 處理順序

根據現場實際情況和環境條件以及樁上的荷載情況及最不利樁來進行確定樁的處理順序，其中選取8#缺陷樁作為試驗樁。在處理過程中，嚴格按照專家論證的方案組織施工，經置換加固補強施工、檢測、處理后滿足設計要求，并組織召開了試樁總結會，按照試樁總結出的實際經驗對其余11根樁進行處理，處理順序分別為2#、1#、9#、12#、10#、6#、3#、5#、4#、11#、7#。

3.3.2 樁身鉆孔

3.3.2.1鉆孔布設

橢圓基樁布置兩個鉆孔，孔徑Φ300（若部分基樁鋼筋籠尺寸不滿足Φ300要求時，最小尺寸調整為Φ200），鉆孔深度至樁底下500mm。孔位布置如圖1。

圖1 橢圓型樁鉆孔圖

圓形基樁中心布置一個鉆孔，孔徑Φ300，鉆孔深度至樁底下500mm。孔位布置如圖2。

圖2 圓型樁鉆孔圖

3.3.2.2施鉆方法

鉆孔采用回旋鉆進施工方法進行施工，為保證鉆孔垂直度，鉆機采取利用鉆筒自重進行鉆進的辦法，不對鉆桿施壓，控制鉆進速度，并循環對鉆機垂直度進行檢測防止偏心。

3.3.3 殘余混凝土切割及排渣

3.3.3.1殘余混凝土切割

下切割管（ф42mm）及切割嘴（割嘴ф0.3mm）到處理范圍的最低端，并與鉆機主動鉆桿連接；開啟XPB-90E高壓泵（泵壓可調30~70MPa），鉆機旋轉，噴嘴噴出的高壓水射流對未達到設計要求的樁身離析混凝土進行反復切割 （鉆機轉速10轉/ min，提升速度3 cm/min），同時開啟空壓機對殘渣進行排除，當完成切割并排除的屑粉與處理段的樁身體積基本相等時切割完成。

3.3.3.2排渣

切割完成后，采用大口徑吸沙泵進行除渣作業。吸程真空泵循環抽取沉渣及破碎混凝土，一般采取2～3個循環即可完成排渣。當除渣后的檢測樁長比實際樁長短50mm時，即沉渣厚度小于50mm，除渣完成。

3.3.4 混凝土澆筑

3.3.4.1混凝土配合比

樁清洗完成后進行混凝土澆筑，混凝土強度等級提高一個等級為C35，材料送檢試配后，由商品混凝土公司按照配合比進行拌合、送料、留置標養試件。相關控制指標如下：

（1）加緩凝減水劑調整混凝土初凝時間，使其大于孔樁混凝土的澆筑時間。

（2）通過加緩凝減水劑保證混凝土良好的保水性和流動性。

（3）通過加膨脹劑滿足新舊混凝土膠結良好的要求。

（4）混凝土坍落度控制在16～20cm。

（5）混凝土離析界線控制指標：坍落度控制在16～20cm。

3.3.4.2混凝土澆筑工藝

澆筑設備采用水下澆筑施工，具體如下：

（1）開始灌注時，預制混凝土隔水球塞吊放的位置臨近水面，導管底端到孔底的距離為0.5m。

（2）保證開灌前儲料斗內有足以將導管的底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上深度的混凝土儲存量。

（3）隨著混凝土的上升，適當提升和拆卸導管，導管底端埋入混凝土面以下保持2～4m，嚴禁把導管底端提出混凝土面。

（4）在水下混凝土灌注過程中，專人測量導管埋深，填寫好水下混凝土灌注記錄表。

（5）水下混凝土灌注連續進行不中斷，如果發生機具故障或停電、停水及發生導管堵塞、進水等事故，立即采取有效應急處理措施，并同時做好記錄。

（6）在澆筑完成后，采用二次振搗技術來保證新舊混凝土結合緊密。

4 聲測管及鉆孔保護

鉆孔時要對原有聲測管進行保護，并在鉆孔完成后在鉆孔范圍內埋設新聲測管，并注意固定及保護以待處理后檢測用，并對鉆孔應進行圍擋保護防止人員或其它雜物墜入孔內。

5 檢測

5.1 完整性檢測

混凝土澆筑完畢后，待強度達到70%左右，利用聲波透射法進行檢測，測定其完整性是否滿足設計要求。

5.2 強度檢測

按照總樁數的10%進行鉆芯取樣，檢測樁身混凝土強度，并驗證完整性，混凝土7天齡期時可以進行鉆芯取樣驗證。

6 處理效果及技術特點

本工程通過上述施工工藝修復完畢，并進行全數檢測得知，Ⅰ類樁8根，Ⅱ類樁2根，其中6#、4#樁為Ⅲ類樁，在各參建主體單位討論后編制補充方案，對這2根樁采用高壓注漿方式進行處理，處理后經檢測均為Ⅱ類樁，符合設計和規范要求。

置換加固補強處理方法相對注漿等其他樁基缺陷處理方法更能保證處理位置的混凝土強度，此種處理方法通過將缺陷位置混凝土進行置換，使與原樁更能形成一個整體。在處理施工過程中必須嚴格按照工藝流程施工，控制好每道工序，必須在上道工序驗收合格后方才進入下道工序施工，特別是混凝土澆筑工序，必須嚴格控制，防止二次缺陷的發生。

在所有基樁處理完成后，由具有資質的檢測中心進行檢測，并對樁基修復成型質量形成評價報告，相關主體單位組織驗收，驗收合格后方才進行下一道工序施工。

7 結語

本文結合工程實例對人工挖孔樁樁身產生的混凝土不密實、離析、分層的質量缺陷采用置換加固修復補強處理措施進行了介紹，其處理方法是目前樁基質量缺陷處理的一種，其有效性并非100%，施工費用相對重新挖樁施工要高，但可減少工期損失，可供類似工程參考。

Application of Replacement Reinforcing in Construction Quality Defect Improvement of Pile Foundation Engineering

In the process of manually excavated pile construction with abundant underwater,improper dewatering measures are applied and underwater concrete casting measures are not adopted,causing quality incidents of leakiness,dissociation and segregation of concrete on the middle and lower part of pile foundation.To ensure the quality of construction projects,construction measures like reinforcing treatment measures are applied to deal with the problems and the results meet with design and regulation requirements.The treatment technique,testing and acceptance inspection are analyzed and introduced.

digging pile;incident;quality defect;treatment;testing;acceptance inspection

TU753

B

1671-9107（2014）05-0044-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.05.044

2014-03-14

左相飛（1985-），男，重慶人，本科，一級建造師，工程師，主要從事建筑施工技術及管理工作。

孫蘇，李紅

施工經驗