高壓注漿處理預應力管樁灌芯質量缺陷的應用

孫承瑞 關天強 王燕會 劉 東

(山東寧建建設集團有限公司，山東 濟寧 272100)

高壓注漿處理預應力管樁灌芯質量缺陷的應用

孫承瑞 關天強 王燕會 劉 東

(山東寧建建設集團有限公司，山東 濟寧 272100)

針對山東省濟寧人民警察訓練基地辦公樓工程樁基灌芯施工中混凝土出現的蜂窩空洞等缺陷狀況，通過分析產生質量缺陷的原因，提出了利用高壓注漿技術對樁基進行補強處理，并確定了相應的施工方法，得出了滿意的效果。

高壓注漿，預應力管樁，灌芯質量缺陷

1 概述

高壓注漿是采用高壓注漿泵通過注漿管注入一定配方的水泥漿，水泥漿在壓力作用下滲入混凝土裂縫，填充混凝土空隙，阻斷水源侵蝕，進而加強混凝土強度，而且施工快捷，效果明顯，經濟可靠。在預應力管樁灌芯施工中，有時會因為管樁樁芯進水而未排凈或者漏振而導致灌芯混凝土達不到預定強度，經過實踐證實利用高壓注漿技術可以快速處理此類問題而且經濟。

2 工程概況

山東省濟寧人民警察訓練基地位于濟寧市任城區，辦公樓為其中一個單體工程。該工程為5層框架結構，建筑面積為11 400 m2，工程采用預應力PHC管樁樁基礎，預應力混凝土管樁PHC-AB 500(100)-15b型管樁約194根，單樁豎向承載力極限值為2 600 kN，單樁豎向承載力特征值為1 300 kN；管樁灌芯2 000 mm高，C40微膨脹混凝土。樁基灌芯完成后，進行鉆孔抽芯檢查，發現18棵樁芯混凝土不密實，存在蜂窩、孔洞、縫隙等質量缺陷。

3 質量缺陷原因分析

2013年8月，在辦公教學樓工程管樁灌芯施工過程中，西部12棵管樁內有較高積水，施工時操作人員未排除積水就進行樁基灌芯施工，從而造成灌芯混凝土強度降低；西部還存在6棵，管樁灌芯施工時未振搗，以致出現蜂窩裂隙等缺陷。

4 整改方案的確定

針對出現的質量問題，為減少整改對工期和造價的影響，決定采用高壓注漿補充水泥漿，注漿壓力不小于0.6 MPa，水泥采用普硅32.5水泥，水灰比為0.50～0.60；注漿管插入管樁自樁頭標高以下1.45 m，注漿施工應注意控制壓力，加壓至樁頂全斷面返漿，根據樁頂返漿不同情況確定是否停止注漿，樁頂全斷面明顯返漿時可停止注漿，對于確實返漿不明顯的樁，應控制加壓值不小于返漿明顯的樁的壓力，根據現場情況以同等壓力持續3 min后可停止注漿；注漿施工過程中，應經常對后注漿的各項工藝參數進行檢查，發現異常應采取相應處理措施。

5 施工方法

5.1 定位鉆孔

在樁中心位置處定取一個孔位，將鉆機移至孔位處鉆孔。

5.2 高壓清水噴射清洗

鉆孔完畢后，將高壓噴嘴放入孔中，在鉆孔段進行上下反復高壓清水噴射清洗，利用水循環將廢渣排出樁身，當出水口的水由濁變清時，清洗工作結束。

5.3 安裝注漿管

清孔后在孔口安裝1根注漿管及1根返漿管(排水管)見圖1,注漿管、返漿管采用15 mm的鍍鋅鋼管，注漿管長1 550 mm,下部750 mm的側壁為鉆眼花管,管底置于孔底上50 mm；排水管長300 mm,深入孔內200 mm，密封材料采用高強無收縮灌漿料，防止漿液從孔口流失，形成相對密封空間，提高注漿壓力，見圖2。注漿管、返漿管孔口段套絲，安裝球閥和壓力表。

5.4 制漿

漿液采用純水泥漿，水灰比0.50～0.60，水泥標號為32.5普通硅酸鹽水泥，嚴格控制注漿液的配比，攪拌時間不小于2 min，漿液應具有良好的流動性，不離析不沉淀。

5.5 高壓注漿

清洗完成后，壓入漿液置換清水，孔口注漿壓力控制在0.3 MPa～0.6 MPa之間，當出漿口噴出的漿液與注入的漿液比基本相同時，可封閉出漿口繼續加壓補漿,噴漿見圖3；漿液要保持連續壓入，不中斷；同時加強觀察，注漿施工應注意控制壓力，根據現場情況以設計壓力持續3 min后可停止注漿；注漿施工過程中，應經常對后注漿的各項工藝參數進行檢查，發現異常應采取相應處理措施。

6 施工注意事項

鉆孔定位要準確，鉆機安裝平穩牢固，機座水平、立軸垂直，做到三點一線(即：孔位、立軸、天車在同一直線上)，以保證鉆孔垂直不偏移；鉆孔時，鉆進要穩定；旋噴切割施工時，應嚴格按設計的旋轉、提升速度進行，對樁身缺陷段進行徹底噴射、清渣，保證沉渣符合要求，并實測孔深；配制漿液，水泥及外加劑要保證質量，并隨時測量漿液的比重，保證漿液濃度達到設計要求；高壓注漿壓漿施工，要嚴格按照設計參數要求，待孔口返回漿液與注入漿液濃度一致后才能關閉孔口；高壓注漿時，非操作人員遠離操作現場，操作人員距離灌漿樁1 m以上，防止注漿孔封口破壞后傷人。

7 樁芯整改質量檢查

對整改的28棵樁芯進行聲波透射檢查，發現灌芯混凝土強度明顯提高，初檢時平均波速為4 376 m/s，補強后檢查平均波速為4 439 m/s。再次鉆芯檢查，鉆芯外觀密實、均勻，無孔洞裂縫缺陷。其單軸抗壓強度試驗結果表明樁芯混凝土等級已滿足設計要求，詳見表1。

表1 樁芯混凝土抽樣單軸抗壓強度

8 結語

該工程28棵預應力PHC管樁樁芯經高壓注漿加固后，質監部門對樁芯進行抽樣試驗表明樁芯質量達到了設計要求，運用高壓注漿補強技術能解決管樁樁芯灌注質量問題，處理后的各項技術指標均滿足設計要求，在工程補強方面有不錯的推廣價值。

[1] 林鳳蘭.高壓注漿技術在鉆孔灌注樁加固中的應用[J].廣東土木與建筑，2009(5)：9-11.

[2] 駱宏勛.不良地質條件下深水大直徑樁基綜合施工技術[J].公路工程，2011，36(3)：131-135.

[3] 廖 菲.華南沿海地區橋梁摩擦樁基礎沉降研究與處理[J].橋梁建設，2012，42(3)：50-56.

[4] 劉國波.椒江二橋主墩大直徑超長嵌巖樁成孔技術[J].世界橋梁，2012，40(1)：24-27.

[5] 王春華.高壓注漿置換技術在濱海地區橋梁樁基中的應用[J].世界橋梁，2013，41(1)：26-28.

[6] 汪向麗.靜壓預應力管樁在許昌新區某工程中的應用[J].山西建筑，2012，38(15)：54-55.

On application of treatment of prestressed pipe pile’s grouted core quality defect with high-pressure grouting

SUN Cheng-rui GUAN Tian-qiang WANG Yan-hui LIU Dong

(ShandongNingjianConstructionGroupCo.,Ltd,Jining272100,China)

According to the defects of the concrete, including the honeycomb holes in the pile foundation grouted core construction of the office project for Jining People’s Police Training Base in Shandong, the paper points out the reinforcement treatment of the pile foundation by adopting the high-pressure grouting technique by analyzing the reasons for these quality defects, identifies the respective construction methods, and concludes the satisfactory effect.

high-pressure grouting, prestressed pipe pile, grouted core quality defect

1009-6825(2014)03-0109-02

2013-11-05

孫承瑞(1985- )，男，助理工程師； 關天強(1985- )，男，碩士； 王燕會(1980- )，男，助理工程師； 劉 東(1969- )，男，高級工程師

TU472

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