鉆芯壓漿法適用于樁基處理的缺陷類型分析

劉雨嵐

（甘肅省交通科學研究院有限公司，甘肅　　蘭州　730070）

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鉆芯壓漿法適用于樁基處理的缺陷類型分析

劉雨嵐

（甘肅省交通科學研究院有限公司，甘肅蘭州730070）

摘要：近年來，隨著我國工程建設事業的蓬勃發展，樁基礎在公路、鐵路、建筑工程、港口碼頭、海上采油平臺等工程中運用越來越廣泛，樁基礎已經成為我國工程中最重要的一種基礎形式。樁基礎通常在地下或水下，屬隱蔽工程，技術要求高、施工難度大，容易出現質量問題。對問題樁的處理，應根據施工現場情況及缺陷類型而采取不同的方式，本論述以幾個典型的基樁質量問題，對鉆芯壓漿法適用于樁基處理的缺陷類型進行了詳細的分析與探討。

關鍵詞：鉆芯壓漿法；樁基處理；缺陷類型

0　　引言

近年來，隨著我國工程建設事業的蓬勃發展，樁基礎在公路、鐵路、房建、水利等工程中運用越來越廣泛，樁基礎已經成為我國工程中最重要的一種基礎形式。樁基礎通常在地下或水下，屬隱蔽工程，技術要求高、施工難度大，容易出現質量問題。在鉆孔灌注樁中常見缺陷類型有：夾泥、夾砂、離析、斷層、混凝土不密實、低強、蜂窩、空洞、沉渣等。對問題樁的處理，根據施工現場情況及缺陷類型可采取不同的方式，如樁頭剔除或開挖補強、樁身鉆芯壓漿、樁底驗算、或是加大樁徑、重新澆注等處理方案。本論述以幾個典型的基樁質量問題，對鉆芯壓漿法適用于樁基處理的缺陷類型進行了詳細的分析與探討。

1　　方法介紹

1.1鉆芯壓漿法機理

鉆芯壓漿法是對樁基缺陷部位用鉆機鉆取芯樣，通過對缺陷區貫通、清理后進行壓漿補強的一種處理方法。該法是利用（膨脹）水泥漿或其他高分子材料的可灌性,按一定的配合比,從稀→濃,在一定的壓力作用下,將漿液注入松散介質的裂縫中,使其重新凝結成一整體，從而大大提高樁體強度。

1.2過程控制

鉆芯壓漿法需經過鉆孔布設→鉆芯取樣→缺陷區貫通→清孔→壓漿補強5道工序。其中孔芯位置、孔芯數量的布設及清孔是關鍵技術，將直接影響缺陷處理效果。鉆孔布置形式及其數量一般應根據樁基缺陷區的具體情況而定，不可盲目布置。鉆芯過程中為體現缺陷原狀，宜采用單動雙管鉆具鉆取芯樣并應根據混凝土強度選用合適的金剛石鉆頭。鉆孔深度宜達到缺陷位置下段0.5 m,當鉆芯孔已經穿過缺陷區并達到要求深度后需立即對鉆芯孔進行殘渣清理，同時將所有芯孔進行貫通，以保證下道工序注漿工作的質量。鉆芯過程中每回次進尺宜控制在1.5 m內。

2　　工程實例

2.1工程概況

某高速公路橋梁樁基，摩擦樁，混凝土設計強度等級為C25，均為現場自攪拌混凝土，每根樁內預埋3根聲測管。對其中12根缺陷樁基進行了鉆芯壓漿處理。

2.2設備

超聲數據采集選用康科瑞NM－4A型非金屬超聲檢測分析儀、配備50 kHz徑向換能器；鉆孔抽芯采用XY-1型巖心鉆機，單動雙管鉆具，選用外徑為110 mm的金剛石鉆頭，并配置水泵、孔口管、擴孔器、卡簧、扶正穩定器等。鉆桿直徑為50 mm。此外，選用泵壓1.0～2.0 MPa、排水量為50～160 L/min的水泵。

2.3齡期

超聲波數據采集時混凝土齡期均大于14 d，鉆芯時混凝土齡期均大于28 d。

2.4數值分析與結果

施工方、監理方、業主三方從質量、工期、成本等方面考慮，決定對以上批次的樁基采取鉆芯壓漿作為處理缺陷的方法。施工方聯系專業隊伍進場進行了鉆芯壓漿處理。對處理后的缺陷樁基經二次超聲波復測，各缺陷類型樁基鉆芯壓漿處理的效果不一，現選取比較典型的案例進行數值分析。

2.4.1樁底沉渣

K115+100大橋，2-3樁，樁徑1.5 m，樁長24 m，C25混凝土，Ⅰ剖面臨界值V0=4.208 km/s，A0=113.18 dB，Ⅱ剖面V0=4.248 km/s，A0=113.88 dB，Ⅲ剖面V0= 3.932 km/s，A0=112.76 dB，在-22.0 m～-24.0 m處全斷面聲參量嚴重異常，聲速參數低值在1.72 km/s，幅度參數低值在107.57 dB，分析該段缺陷為樁底沉渣（見圖1）。經鉆芯驗證該樁缺陷為樁底沉渣。壓漿處理后的樁基混凝土齡期達到14d做二次超聲波復測。復測數據聲測剖面圖（見圖2），可見處理后該樁基本達到二類樁標準。

圖1　　樁底沉渣缺陷樁超聲波數據圖

圖2樁底沉渣缺陷處理后超聲波數據圖

2.4.2夾泥

K46+819，1-2樁，樁徑1.0 m，樁長17.6 m，C25混凝土，Ⅰ剖面臨界值V0=4.053 km/s，A0=109.80 dB，Ⅱ剖面V0=3.788 km/s，A0=107.79 dB，Ⅲ剖面V0=3.727 km/s，A0=109.23 dB，在-4.4 m～-6.4 m處全斷面聲參量嚴重異常，聲速參數低值在1.52 km/s，幅度參數低值在75.54 dB，分析該段缺陷為夾泥（見圖3）。經鉆芯驗證該樁缺陷為樁身夾泥。壓漿處理后的樁基混凝土齡期達到14 d做二次超聲波復測。復測數據聲測剖面圖（見圖4），可見處理后該樁基本達到二類樁標準。

圖3　　夾泥缺陷樁超聲波數據圖

圖4　　夾泥缺陷處理后超聲波數據圖

2.4.3離析

K44+062，1-3樁，樁徑1.2 m，樁長18 m，C25混凝土，Ⅰ剖面臨界值V0=3.967 km/s，A0=105.10 dB，Ⅱ剖面V0=3.924 km/s，A0=103.95 dB，Ⅲ剖面V0=3.872 km/s，A0= 106.08 dB在-15.8 m～-18.0 m處全斷面聲參量異常，聲速參數低值在3.02 km/s，波幅參數低值在87 dB，分析該段缺陷為離析（見圖5）。經鉆芯驗證該樁缺陷為離析。壓漿處理后的樁基混凝土齡期達到14 d做二次超聲波復測。復測數據聲測剖面圖（見圖6），可見處理后該樁聲速、波幅聲參量值雖有所上升，但處理效果不佳，完整性達不到合格樁標準。

圖5　　離析樁超聲波數據圖

圖6　　離析缺陷處理后超聲波數據圖

3　　結論

通過工程實例表明，鉆芯壓漿法可適用于樁身嚴重離析、夾泥夾砂、樁底沉渣等缺陷的處理。不適用縮徑、擴徑、漏筋、夾異物、夾水泥層、泥包管、蜂窩、低強、凍傷等缺陷的處理。同時對于一般的輕微離析樁不進行鉆芯壓漿處理。如當混凝土設計強度為C25，離析缺陷處聲速值普遍在3.0 km/s以上時，不建議采用鉆芯壓漿法處理。

鉆芯壓漿法以特有的工期短、成本低、施工簡便、質量可靠等優點，在缺陷樁處理中越來越多的在工程中采用。該方法作為樁基質量問題的補救措施，已經具有成熟的技術，但處理效果仍受諸多因素的影響。在對缺陷樁處理方案的選用應根據工程實際情況，合理的選擇，以保證工程質量的同時保證工期。

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中圖分類號：TU473.1+6

文獻標識碼：A

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.06.008

收稿日期：2016-2-22

作者簡介：劉雨嵐（1983-），女，漢族，湖南隆回人，大學本科，工程師，主要從事橋梁工程、地基基礎檢測工作。