摘要:　本文就公路橋梁樁基檢測(cè)及質(zhì)量事故處理的工程實(shí)例,對(duì)鉆孔灌注樁事故形成的原因進(jìn)行分析， 闡述了橋梁基礎(chǔ)灌注樁施工時(shí)應(yīng)著重控制的幾個(gè)要點(diǎn)和采用超聲波檢測(cè)樁身完整性的原理,并介紹高壓注漿法處理樁基事故的原理及施工方法。

　　關(guān)鍵詞:　鉆孔灌注樁　超聲波檢測(cè) 壓力注漿法

　　Abstract: this article is the highway bridge pile foundation inspection and quality accident treatment of practical engineering, the cast-in-place pile the causes of the accident analysis, elaborated the Bridges foundation piles construction should focus on several points of control and the ultrasonic testing for the application of pile body completeness of principle, and introduce the high-pressure grouting method and treatment of pile foundation accident of principle and construction method.

　　Keywords: bored piles ultrasonic detection pressure grouting method

　　1　工程概況

　　廣西省西部高速公路某中橋樁基施工完成后經(jīng)檢測(cè)單位對(duì)樁基質(zhì)量檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)某樁基存在質(zhì)量缺陷,經(jīng)分析后采用高壓注漿法對(duì)該樁基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理,達(dá)到強(qiáng)度后對(duì)該樁基重新檢測(cè)后達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn),符合預(yù)期的要求。

　　2 檢測(cè)方法與設(shè)備

　　1、樁基的檢測(cè)采用超聲波檢測(cè)，在樁基鋼筋籠內(nèi)側(cè)按“品”字型布置3根無(wú)縫鋼管(直徑Ф56mm),直到樁基底部，灌注前封好管口，防止進(jìn)漿堵塞管道。在樁基灌注7天后打開預(yù)設(shè)的鋼管，加注水后進(jìn)行檢測(cè)。

　　2、檢測(cè)使用的儀器

　　檢測(cè)使用的儀器名稱為非金屬超聲檢測(cè)儀，儀器型號(hào)為ZBL-U520 (北京智博聯(lián)科技有限公司)

　　3、超聲波檢測(cè)的原理

　　超聲波是頻率高于20千赫的機(jī)械波。在超聲探傷中常用的頻率為0.5～5兆赫。這種機(jī)械波在材料中能以一定的速度和方向傳播，遇到聲阻抗不同的異質(zhì)界面(如缺陷或被測(cè)物件的底面等)就會(huì)產(chǎn)生反射。這種反射現(xiàn)象可被用來(lái)進(jìn)行超聲波探傷，最常用的是脈沖回波探傷法探傷時(shí)，脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上(用壓電陶瓷或石英晶片制成的探測(cè)元件)，探頭發(fā)出的超聲波脈沖通過聲耦合介質(zhì)(如機(jī)油或水等)進(jìn)入材料并在其中傳播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途徑返回探頭，探頭又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏上。根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度(與參考試塊中人工缺陷的反射波幅度作比較)，即可測(cè)定缺陷的位置和大致尺寸。

　　3 樁身質(zhì)量事故的補(bǔ)救方法

　　樁基施工中, 因受諸多因素的影響, 發(fā)生樁身混凝土嚴(yán)重離析甚至斷樁、樁底沉渣過厚等工程事故直接影響到工程的質(zhì)量、工期及造價(jià)。如何可靠、快速、低耗地處理樁基質(zhì)量事故,鉆孔壓力注漿法有一定的優(yōu)越性。

　　4　壓力注漿法處理樁身質(zhì)量事故的原理

　　4·1 壓力注漿法原理

　　漿體在壓力的作用下通過充填、置換、滲透、劈裂和擠密、膠結(jié)作用使樁身混凝土缺陷部位形成漿液與碎石的固結(jié)體,同時(shí)漿液沿樁側(cè)向上流動(dòng)對(duì)樁周泥皮置換和空隙充填, 在樁周形成脈狀結(jié)石體, 使樁側(cè)摩阻力大大提高。

　　4·2 處理方法

　　首先, 對(duì)基樁進(jìn)行鉆孔取芯, 確認(rèn)缺陷的位置及缺陷的程度, 鉆孔孔徑為8cm ,一般需鉆2～3 個(gè)孔, 以保證注漿的質(zhì)量。

　　取芯鉆機(jī)采用液壓XY-1型雙管單動(dòng)鉆具(金鋼鉆頭)，鉆進(jìn)孔徑為Φ76mm。

　　根據(jù)聲測(cè)結(jié)果判定：缺陷位置在12.9～13.5 的位置，保證100%的巖芯采取率，一般取芯超過底部基巖50cm。通過取芯鉆探，取芯結(jié)果見附表。

　　表1 孔2取芯記錄表

　　鉆進(jìn)深度 進(jìn)尺

　　深度 巖芯采取長(zhǎng)度采取率 土質(zhì)/巖質(zhì)/其它

　　0.0～2.0 2.02.01 (4/4)混凝土(灰?guī)r碎石\水泥\石 粉),巖芯呈柱狀長(zhǎng)條,局部有微小氣泡眼,進(jìn)尺慢,平穩(wěn)

　　2.0～3.8 1.81.82 (4/4)

　　3.8～6.5 2.72.53 (5/5)

　　6.5～9.2 2.7 2.454 (5/5)

　　9.2～11.7 2.52.75 (6/6)

　　11.7～13.0 1.31.16 (4/4)12.8～13.1處有泥漿往上返

　　13.0～13.5 0.50.3 灰?guī)r,充填有褐色巖漿

　　表2 孔3取芯記錄表

　　鉆進(jìn)深度 進(jìn)尺

　　深度 巖芯采取長(zhǎng)度采取率 土質(zhì)/巖質(zhì)/其它

　　0.0～2.0 2.01.91 (4/4)混凝土(灰?guī)r碎石\水泥\石 粉),巖芯呈柱狀長(zhǎng)條,局部有微小氣泡眼,且有蜂窩,與孔2#連通

　　2.0～3.8 1.81.72 (6/6)

　　3.8～6.4 2.6 2.453 (2/2)

　　6.4～9.2 2.8 2.904 (6/6)

　　9.2～11.6 2.42.55 (3/3)

　　11.6～13.0 1.4 1.256 (2/2)

　　13.0～13.5 0.50.2 灰?guī)r,充填有褐色巖漿

　　從取芯的結(jié)果與樁檢結(jié)果比較缺陷位置基本一致。a 2孔在12.8～13.1位置發(fā)現(xiàn)泥漿現(xiàn)象;a 3孔在13～13.5位置發(fā)現(xiàn)泥漿， a1孔在13～13.5位置未發(fā)現(xiàn)缺陷。

　　4·3 壓力注漿施工要點(diǎn)

　　當(dāng)取芯工作完成后，埋設(shè)注漿管, 注漿管直徑一般為2 cm;對(duì)缺陷部位或樁底進(jìn)行洗孔, 目的是將其中的泥砂沖洗干凈, 保證水泥漿滲透膠結(jié)良好; 當(dāng)孔中冒水變清時(shí), 洗孔完畢, 將孔上端封閉, 并插上一根出氣管。注漿采用純水泥漿, 水灰比為1∶1 至0.16∶1,并添加高效減水劑。開始注漿, 水泥漿把孔中水趕出并從出氣孔冒出時(shí), 將出氣孔封閉, 進(jìn)行高壓注漿。注漿過程中, 以注漿量和注漿壓力進(jìn)行雙控, 作好現(xiàn)場(chǎng)記錄。當(dāng)壓入足夠的量, 注漿壓力達(dá)到3～5M Pa時(shí), 可終止注漿。

　　4·4 重新檢測(cè)

　　壓漿14天后檢測(cè)聲時(shí)正常,達(dá)到Ⅰ類樁標(biāo)準(zhǔn),報(bào)監(jiān)理同意后該樁基可以使用。

　　樁基質(zhì)量取決于勘察、設(shè)計(jì)、施工等許多因素，稍有不慎，就可能造成質(zhì)量事故。根據(jù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理的調(diào)查和對(duì)樁基本身質(zhì)量缺陷的分析，造成樁基質(zhì)量事故主要原因有以下幾類。

　　(1) 測(cè)量放線錯(cuò)誤，造成樁位偏差過大。

　　(2) 單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

　　(3) 成樁中斷事故。如鉆孔灌注樁塌孔，卡鉆。

　　(4 )灌注樁成樁質(zhì)量，包括沉渣超厚、鹼離析、樁身夾泥、砼強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，鋼筋錯(cuò)位變形嚴(yán)重等。

　　(5) 斷樁 ，灌注施工過程失控，發(fā)生斷樁事故。如卡管、導(dǎo)管進(jìn)水及埋管深度不夠。

　　(6) 灌注樁頂標(biāo)高不足。

　　因此,在樁基施工過程中,應(yīng)加強(qiáng)施工管理，施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)。

　　5　灌注樁的施工控制

　　根據(jù)樁基事故分析可知,我們?cè)谑┕み^程中必須注意并嚴(yán)格控制的因素包括以下幾點(diǎn)：

　　(1) 測(cè)量放線：每條樁基開孔之前放出樁基樁位，并要把樁中心點(diǎn)引導(dǎo)到孔徑范圍之外的區(qū)域，這樣可以在成孔過程中隨時(shí)復(fù)核樁中心點(diǎn)，觀察是否偏心。

　　(2) 測(cè)出孔頂標(biāo)高，確保孔頂標(biāo)高高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，保證灌注樁一次能灌注到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，并且保證樁身范圍內(nèi)沒有浮漿。

　　(3) 樁基成孔質(zhì)量過程控制：孔徑的大小與鉆頭的直徑有直接的關(guān)系, 選用鉆頭的直徑宜比設(shè)計(jì)樁徑小50 mm , 為減少因鉆頭晃動(dòng)而產(chǎn)生超徑。鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)保持孔內(nèi)有足夠的水頭高度和合理的泥漿技術(shù)指標(biāo), 平衡土層壓力, 防止縮孔及塌孔。施工時(shí)應(yīng)經(jīng)常測(cè)定泥漿比重, 定期測(cè)定粘度、含砂量和膠體率, 及時(shí)調(diào)整泥漿技術(shù)指標(biāo), 必要時(shí)使用泥漿添加劑。優(yōu)質(zhì)泥漿對(duì)孔壁既有良好的保護(hù)作用, 又不產(chǎn)生泥皮效應(yīng), 也不影響樁周摩阻力。終孔時(shí)應(yīng)測(cè)量孔徑, 采用探籠器檢測(cè)孔徑, 利用鉆孔的鋼絲繩把探籠器放入孔內(nèi), 如上下順暢即符合要求, 否則進(jìn)行掃孔。

　　(4 )終孔鑒定及孔底沉渣控制：孔底沉渣直接影響著嵌巖樁端承作用的發(fā)揮,必須進(jìn)行嚴(yán)格控制。下鋼筋籠、導(dǎo)管后, 在灌注混凝土前, 進(jìn)行二次清孔, 同時(shí)調(diào)制優(yōu)質(zhì)泥漿, 使其能降低顆粒下沉速度。 采用先進(jìn)的反循環(huán)清孔工藝, 沉渣測(cè)定符合要求后, 立即灌注混凝土, 保證二次清孔后至第一盤混凝土剪球時(shí)間不超過30 m in, 防止土渣回落; 盡量加大混凝土初灌量, 利用初灌量的沖力,沖開殘余孔底的少量沉渣。

　　(5)灌注施工過程控制：水下混凝土灌注是成樁的最后一道工序, 也是保證樁身質(zhì)量的最關(guān)鍵的工序。第一盤混凝土的灌注采用剪球工藝, 根據(jù)不同樁徑計(jì)算混凝土的初灌量, 保證第一盤混凝土灌入時(shí)能將導(dǎo)管埋入2 m 以上的深度。灌注混凝土?xí)r, 隨著灌注高度的不斷上升, 要及時(shí)提升導(dǎo)管, 提升時(shí)要保證導(dǎo)管底端埋入管外混凝土以下的深度不少于2～6 m , 但也不宜大于8 m , 嚴(yán)禁將導(dǎo)管底端提出混凝土面, 避免造成斷樁或局部離析。混凝土灌注時(shí)應(yīng)隨時(shí)上下抽動(dòng)導(dǎo)管, 確保混凝土的密實(shí)性。混凝土灌注時(shí)應(yīng)經(jīng)常測(cè)量導(dǎo)管外混凝土面高度, 控制導(dǎo)管在混凝土內(nèi)的埋深，避免出現(xiàn)斷樁事故。

　　(6)鑿樁過程控制：樁基達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后選用專業(yè)的鑿樁人員,施工技術(shù)員測(cè)量確定好樁頂標(biāo)高，鑿樁人員用空壓機(jī)配風(fēng)鎬鑿除浮漿,當(dāng)鑿除到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高附近時(shí)小范圍鑿除,確保樁頂?shù)耐暾�性�?/p>

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　通過工程實(shí)例告訴我們，壓漿補(bǔ)強(qiáng)法是一種處理樁基質(zhì)量缺陷的先進(jìn)的、可靠的方法，這種工藝對(duì)于某些樁基質(zhì)量缺陷的處理經(jīng)濟(jì)性，時(shí)效性，高效性，可操作性是其他處理方法無(wú)可比擬的。但是我們不能忽略樁基質(zhì)量缺陷造成的損失，在樁基施工施工中要加強(qiáng)管理，嚴(yán)格把關(guān)，選用有經(jīng)驗(yàn)有責(zé)任心的工程管理人員，當(dāng)施工遇到意外時(shí)能及時(shí)妥善處理，以防時(shí)間延誤造成更大的質(zhì)量事故，對(duì)于缺陷樁，應(yīng)認(rèn)真分析缺陷程度及造成缺陷的原因，判斷能否補(bǔ)救，制定出合理的處理方案。

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