置換加固補(bǔ)強(qiáng)在樁基工程施工質(zhì)量缺陷處理中的應(yīng)用

左相飛

（重慶建工集團(tuán)總承包分公司，重慶 401122）

置換加固補(bǔ)強(qiáng)在樁基工程施工質(zhì)量缺陷處理中的應(yīng)用

左相飛

（重慶建工集團(tuán)總承包分公司，重慶 401122）

某工程在人工挖孔樁基礎(chǔ)施工過程中，由于地下水十分豐富,施工降水措施不當(dāng)，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(chǔ)的樁身中下部至樁底部大量混凝土不密實(shí)、離析、分層的質(zhì)量事故；為保證工程的施工質(zhì)量，采用了置換加固補(bǔ)強(qiáng)處理等施工措施進(jìn)行處理，處理后經(jīng)檢測滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，現(xiàn)就該工程的整個處理工藝、檢測、驗(yàn)收過程作如下分析和介紹。

挖孔樁；事故；質(zhì)量缺陷；處理；檢測；驗(yàn)收

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 工程概況

某工程為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)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(chǔ)采用人工挖孔樁，地梁加承臺形式組成，樁身混凝土強(qiáng)度為C30，地梁、承臺混凝土強(qiáng)度為C40，基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化砂巖，飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不小于19.83MPa。

1.2 地質(zhì)情況

某工程在構(gòu)造上位于梁平向斜南端的南東翼，巖層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀：傾向270°～290°，傾角5°～8°。巖層產(chǎn)狀平緩，未發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造簡單。場區(qū)內(nèi)局部地帶基巖中有兩組構(gòu)造裂隙發(fā)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(zhì)充填，延伸長度一般3～4m，結(jié)合差，屬軟弱結(jié)構(gòu)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(qū)內(nèi)泥巖強(qiáng)風(fēng)化層網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，中風(fēng)化層中裂隙不發(fā)育；砂巖強(qiáng)風(fēng)化層中裂隙較發(fā)育，中風(fēng)化層中裂隙不發(fā)育。

2 質(zhì)量缺陷原因

在基礎(chǔ)施工過程中，由于地質(zhì)情況復(fù)雜，樁基穿過幾個夾層，地下水十分豐富；降水措施不當(dāng)，混凝土澆筑時(shí)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(shí)、離析、分層等質(zhì)量事故，致使該部分樁基不能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，需要進(jìn)行置換加固補(bǔ)強(qiáng)處理。經(jīng)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(shù)

3.1 工藝流程

3.2 主要施工機(jī)械及檢測儀器（如表2、表3）

表2 主要施工機(jī)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(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和環(huán)境條件以及樁上的荷載情況及最不利樁來進(jìn)行確定樁的處理順序，其中選取8#缺陷樁作為試驗(yàn)樁。在處理過程中，嚴(yán)格按照專家論證的方案組織施工，經(jīng)置換加固補(bǔ)強(qiáng)施工、檢測、處理后滿足設(shè)計(jì)要求，并組織召開了試樁總結(jié)會，按照試樁總結(jié)出的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對其余11根樁進(jìn)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(shè)

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(shí)，最小尺寸調(diào)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(jìn)施工方法進(jìn)行施工，為保證鉆孔垂直度，鉆機(jī)采取利用鉆筒自重進(jìn)行鉆進(jìn)的辦法，不對鉆桿施壓，控制鉆進(jìn)速度，并循環(huán)對鉆機(jī)垂直度進(jìn)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(jī)主動鉆桿連接；開啟XPB-90E高壓泵（泵壓可調(diào)30~70MPa），鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)，噴嘴噴出的高壓水射流對未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁身離析混凝土進(jìn)行反復(fù)切割 （鉆機(jī)轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/ min，提升速度3 cm/min），同時(shí)開啟空壓機(jī)對殘?jiān)M(jìn)行排除，當(dāng)完成切割并排除的屑粉與處理段的樁身體積基本相等時(shí)切割完成。

3.3.3.2排渣

切割完成后，采用大口徑吸沙泵進(jìn)行除渣作業(yè)。吸程真空泵循環(huán)抽取沉渣及破碎混凝土，一般采取2～3個循環(huán)即可完成排渣。當(dāng)除渣后的檢測樁長比實(shí)際樁長短50mm時(shí)，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(jìn)行混凝土澆筑，混凝土強(qiáng)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(jìn)行拌合、送料、留置標(biāo)養(yǎng)試件。相關(guān)控制指標(biāo)如下：

（1）加緩凝減水劑調(diào)整混凝土初凝時(shí)間，使其大于孔樁混凝土的澆筑時(shí)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(jié)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(biāo)：坍落度控制在16～20cm。

3.3.4.2混凝土澆筑工藝

澆筑設(shè)備采用水下澆筑施工，具體如下：

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

（2）保證開灌前儲料斗內(nèi)有足以將導(dǎo)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(dāng)提升和拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管底端埋入混凝土面以下保持2～4m，嚴(yán)禁把導(dǎo)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(dǎo)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(xù)進(jìn)行不中斷，如果發(fā)生機(jī)具故障或停電、停水及發(fā)生導(dǎo)管堵塞、進(jìn)水等事故，立即采取有效應(yīng)急處理措施，并同時(shí)做好記錄。

（6）在澆筑完成后，采用二次振搗技術(shù)來保證新舊混凝土結(jié)合緊密。

4 聲測管及鉆孔保護(hù)

鉆孔時(shí)要對原有聲測管進(jìn)行保護(hù)，并在鉆孔完成后在鉆孔范圍內(nèi)埋設(shè)新聲測管，并注意固定及保護(hù)以待處理后檢測用，并對鉆孔應(yīng)進(jìn)行圍擋保護(hù)防止人員或其它雜物墜入孔內(nèi)。

5 檢測

5.1 完整性檢測

混凝土澆筑完畢后，待強(qiáng)度達(dá)到70%左右，利用聲波透射法進(jìn)行檢測，測定其完整性是否滿足設(shè)計(jì)要求。

5.2 強(qiáng)度檢測

按照總樁數(shù)的10%進(jìn)行鉆芯取樣，檢測樁身混凝土強(qiáng)度，并驗(yàn)證完整性，混凝土7天齡期時(shí)可以進(jìn)行鉆芯取樣驗(yàn)證。

6 處理效果及技術(shù)特點(diǎn)

本工程通過上述施工工藝修復(fù)完畢，并進(jìn)行全數(shù)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(bǔ)充方案，對這2根樁采用高壓注漿方式進(jìn)行處理，處理后經(jīng)檢測均為Ⅱ類樁，符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

置換加固補(bǔ)強(qiáng)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(qiáng)度，此種處理方法通過將缺陷位置混凝土進(jìn)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(yán)格按照工藝流程施工，控制好每道工序，必須在上道工序驗(yàn)收合格后方才進(jìn)入下道工序施工，特別是混凝土澆筑工序，必須嚴(yán)格控制，防止二次缺陷的發(fā)生。

在所有基樁處理完成后，由具有資質(zhì)的檢測中心進(jìn)行檢測，并對樁基修復(fù)成型質(zhì)量形成評價(jià)報(bào)告，相關(guān)主體單位組織驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方才進(jìn)行下一道工序施工。

7 結(jié)語

本文結(jié)合工程實(shí)例對人工挖孔樁樁身產(chǎn)生的混凝土不密實(shí)、離析、分層的質(zhì)量缺陷采用置換加固修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)處理措施進(jìn)行了介紹，其處理方法是目前樁基質(zhì)量缺陷處理的一種，其有效性并非100%，施工費(fèi)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(shù)及管理工作。

孫蘇，李紅

施工經(jīng)驗(yàn)