CGM高強無收縮灌漿料在處理樁基礎缺陷中的應用

曹展標

（廣州市第三建筑工程有限公司 廣州市　510050）

CGM高強無收縮灌漿料在處理樁基礎缺陷中的應用

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（廣州市第三建筑工程有限公司 廣州市510050）

鉆孔灌注樁在施工過程中由于施工工藝、地質條件、施工隊伍質量控制等因素的影響，有一定的幾率出現樁身完整性缺陷及樁的承載力缺陷等質量問題，特別是旋挖灌注樁在采用干作業工藝進行成孔時，樁端沉渣過厚情況比較普遍，嚴重影響樁的承載力，當出現該質量缺陷時，采用壓力灌漿法結合CGM高強無收縮灌漿料對樁端進行加固，處理后的樁承載力基本能達到原設計要求。

樁端沉渣過厚；壓力灌漿法；CGM高強無收縮灌漿料

1　工程概述

本工程基礎采用直徑為800mm旋挖灌注樁，樁數量為532根，樁長約12～25m，樁身混凝土強度等級為C30，以第5○-3中風化層為持力層，要求樁端嵌入設計巖層內深度≥0.8m，樁長約12～25m，單樁豎向承載力特征值≥2400kN。

根據設計要求，針對該532根沖孔灌注樁，基樁檢測采基樁豎向抗壓靜載試驗檢測、基樁鉆芯法檢測、基樁高應變法、基樁低應變法檢測等方法進行檢測，根據樁基檢測結論，該532根沖孔灌注樁的豎向抗壓靜載檢測、鉆芯法檢測及低應變法檢測均全部合格。

但高應變法檢測結論為C1及C10判定為Ⅲ類樁，樁身完整性評價為樁底有明顯缺陷，其中C1動測承載力為4258kN，C10動測承載力為4641kN，無法滿足設計要求，必須按照有關規定要求進行處理。

2　原因分析

經復查施工記錄及施工日志，C1樁的施工日期為2013年6月23～24日，C10樁的施工日期為2013年6月2～4日。根據實際施工情況，C1樁的成孔時間超過28h，C10樁的成孔時間超過60h。由于中風化花崗巖層硬度高，旋挖鉆孔成孔速度慢，導致成孔施工時間長，因此在澆筑混凝土時可能孔壁在漿液長時間浸泡下會出現松動及塌孔的情況。而且循環泥漿經過長時間使用，稠度有所下降，因此在清孔時會出現清孔不徹底的情況，通過上述分析，導致樁底明顯缺陷的原因可判定為樁底沉渣過厚。

3　補強處理方案

針對C1及C10兩根樁的樁底缺陷情況，擬采用壓力灌漿法對樁底進行補強加固處理。壓力灌漿法利用鉆機在樁頂鉆孔至樁底，再進行封閉式的壓注純水泥漿液，使樁身局部破碎、松散、膠結不好的混凝土的空隙注滿水泥漿液，令其重新進行膠結，并與膠結完好的混凝土形成一個受力整體，加強樁身整體強度。

同時，由于樁端承載力未能滿足設計要求的2400kN，如采用常規的灌漿做法，灌入純水泥漿液能加強樁身完整性，但對提高樁端承載力的效果不明顯，有可能灌漿后樁端承載力仍無法滿足設計要求，且水泥漿的凝固期較長，需達到齡期28d后才能進行復檢，對工期影響非常大，因此本項目灌漿材料采用CGM高強無收縮灌漿料代替水泥漿進行灌注。

CGM高強無收縮灌漿料就是水泥基灌漿材料是以高強度材料作為骨料，以水泥作為結合劑，輔以高流態、微膨脹、防離析等物質配制而成，具有自流性好，快硬、早強、高強、無收縮、微膨脹的特性：

（1）自流態：現場只需加水攪拌，可直接進行灌注，砂漿自流，施工免振，確保無振動、長距離的灌漿施工。

（2）早強高強：澆后3d強度高達40MPa以上，28d后強度達到60MPa以上，縮短工期。

（3）微膨脹：灌注體長期使用無收縮，保證基巖與基礎緊密接觸，并適當的膨脹壓應力提高基礎承載力。塑性膨脹和硬化期膨脹的雙重效應，確保有效承載面（EBA）大于90%，均勻傳遞荷載。

（4）低堿耐蝕：嚴格控制原材料堿含量，適用于有腐蝕性地下水的工程。

（5）同時其具有無毒、無害、不老化、對水質及周圍環境無污染，自密性好、防銹等特點，在施工方面具有質量可靠，降低成本，縮短工期和使用方便等優點。

（6）產品性能

表1　

4　施工工藝

壓力灌漿法施工工藝流程：造孔→注漿管埋設→高壓清水洗孔→壓水試驗→配備灌漿料→壓漿→封孔→樁復檢。

（1）造孔及埋管：利用抽芯用的地質鉆機在樁中鉆兩個孔：①用做進漿孔；②用作出漿孔，孔深要求達到基巖，并抽取巖芯查看持力層具體情況。同時采用φ50壓漿管在進漿孔內埋設，從孔口埋設至需補強位置往上0.5m，并將其固定好。

（2）洗孔及水壓試驗：利用水泵，使用0.5～1MPa的壓力水向一個孔內壓入清水，將孔底夾泥和松散的混凝土碎渣從另一個孔沖洗出來，排渣時間應充分保證，注入清水利用水循環將雜物排出樁身，當出水口的水由濁變清時，再換另一個孔處理，直至所有孔排除均為清水為止，則清孔結束。在清孔過程中，同時進行壓水試驗，壓水試驗不僅起到疏通注漿通道的作用，而且注漿的有關參數也應根據壓水試驗結果做出相應調整。

（3）封閉式壓漿：孔內清洗完畢后，用壓漿設備置換清水，在未封閉口前通過壓漿管壓入水灰比為0.8的純水泥漿液，把抽芯孔內的水全部置換溢出來，當孔口出現大量濃水泥漿時且此漿與注入的漿液比重基本相同時，可封閉出漿口開始進行注漿作業。

（4）攪拌灌漿料：按產品合格證上推薦的水料比確定加水量，拌和用水應采用飲用水，水溫以5～40℃為宜，采用機械攪拌，攪拌時間一般為1～2min，在滿足施工流動度的條件下盡量降低用水量，嚴禁使用明顯沁水的攪和料進行灌漿。

（5）為保證壓漿效果，注漿壓力一般控制在2～3MPa，穩定時間為15～20min，當注漿壓力逐步上升，表明內部空隙逐步被水泥漿充填，當壓力升到4～5MPa、單位吸漿量不小于1L/min時，即閉漿穩定15～20min，若壓力不再下降，標明內部空隙均被填充滿，可終止壓漿作業。

（6）在注漿時，注漿壓力隨注漿進展呈現出由低到高的變化規律。若注漿中壓力突然急劇下降，表明發生冒漿或漏漿現象，應在漿液中加入相應的添加劑或采取間歇灌漿措施以確保注漿效果。

在完成該兩條樁壓力灌漿后，對所使用的CGM高強灌漿料進行見證取樣抽檢，檢驗結論如表2。

表2　

該高強灌漿料在3d齡期的抗壓強度已達到56.5MPa，遠大于原設計樁身混凝土強度C30，因此在完成灌漿后7d進行高應變檢測復檢，復檢結果均為合格，判定為Ⅱ類樁。

5　結語

采用CGM高強無收縮灌漿料作為混凝土灌注樁基礎質量缺陷補強的灌漿料，利用其早強、高強、無收縮、微膨脹等特性，可以提高灌漿體的早起抗壓強度，加快施工進度，并且在完成灌漿料后避免出現水泥灌漿料收縮的問題，確保了樁基礎的質量。同時，CGM灌漿料的高強度特性，能對因樁端沉渣過厚導致承載力下降的樁基礎起到很好的加強作用，在灌漿料充滿樁端沉渣層并達到強度后，使樁端持力層的承載力得到大大的提高，基本可以解決因樁端沉渣造成的樁基礎缺陷。

TU746.3

A

1673-0038（2015）20-0049-02

2015-3-10

曹展標（1982-），男，中級工程師，本科，主要從事施工管理工作。