注浆法处理灌注桩缺陷的应用研究

注浆法处理灌注桩缺陷的应用研究

摘要：某桥梁工程桩基的超声检测确定质量是否存在缺陷，经钻探取芯复核后确认了桩身质量缺陷的具体问题；随后利用原取芯孔进行压水试验，对桩基缺陷处进行清洗和疏通浆液通道，再进行注浆处理；最后，注浆桩基满足规范要求。今具体介绍用钻芯注浆法修补桩身缺陷，提高桩身强度的处理方法。

abstract： ultrasonic inspection of pile foundation of a bridge project to identify deficiencies in the quality，confirmed by drilling core review specific issues of quality defects of pile body； then uses the core pore water pressure test， on pile foundation defect to wash slurry and dredge the channel and grout； finally， grouting piles meet the regulatory requirements. this specifically described using core-drilling grouting mending pile body defect， improving the strength of pile body treatment.

关键词：钻孔灌注桩；断桩；钻孔取芯；压力注浆；处理方法key words： bored pile；broken；core drilling；pressure grouting；processing method

中图分类号：u443.15+4 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）14-0093-03

0 引言

在公路工程施工过程中，因勘测资料不详细、设计不准确以及施

工中操作不当等造成灌注桩基础工程出现质量问题，如：承载力不够，产生过厚沉渣，以及出现缩颈、扩径、断桩、桩身夹泥等现象[1]。所以，进行重点公路工程项目施工时，对桩基础进行全方位的质量检测，进而确保工程质量。但是这种检测方式存在严重的不足：在桩基施工完毕后进行相应的质量检测，此时混凝土已经凝固、形成强度，若对检测出的问题桩基做出相应的处理难度比较困难，常用的解决方案是，凿除问题缺陷桩进行重新浇注，或者通过采用补强加桩的方式进行处理。这些处理方案有时根本不具备可行性，并且费时费力。

采用注浆法对问题桩基进行处理：一方面通过向桩体注浆对缺陷桩身进行修补，提高桩体的强度；另一方面通过在桩基四周进行注浆，改善桩—土之间的相互作用，提高桩基轴向的承载力。采用注浆法对问题缺陷桩基进行处理，分别从提高桩基轴向承载力和修补桩身缺陷的角度进行实施，也可以相互配合使用。

1 注浆法提高桩基轴向承载力

1.1 注浆原理在施工过程中，因施工控制不到位引发桩底出现过厚的沉渣，进而引起摩擦桩竖向承载力不够，在对后序的上部构造部位进行施工时，受荷载的影响使摩擦桩下沉，导致上部结构出现移位、出现裂缝等现象，在桩基施工中这种安全隐患不容易发现。根据上述出现的问题，利用传统方式进行处理困难重重，甚至说不可能，而注浆法能够轻而易举地进行解决处理，并且该方案便捷、有效。

摩擦桩作为一个基础类型，借助桩—土之间的相互作用，通过提高桩身侧摩阻力和桩端阻力为摩擦桩提供承载力，进而实现提高摩擦桩承载力的目的。为了强化桩—土之间的相互作用，通过向桩体四周注浆加固桩体，进而提高桩基的承载力。

对桩体进行加固的机理分为：物理机理和化学饥理。第一物理机理，借助压力对注浆浆液（一般为水泥浆或水玻璃浆等）进行处理，使注浆浆液产生渗透、压密和劈裂作用，进而使浆液充实在桩身四周的土体中，改善桩—土之间的相互作用，使土体填充挤密；第二化学机理，为了提高土体的强度和侧摩阻力，通过充分利用水泥浆（或水玻璃浆）与土体发生化学反应，进而增加土颗粒以及桩土间的粘结强度。综上所述，发掘注浆浆液的物理特性和化学特性，并进行综合运用，增加基桩与周围土体之间的粘结强度和挤密程度，改善桩—土接触面的相互作用。

1.2 注浆工艺通过采用注浆法进行施工时，根据具体工程项目要求，选择合适的注浆设计参数、注浆泵、浆液组成以及施工步骤等。

1.2.1 注浆泵注浆泵的性能要稳定，操作要方便，没有特殊要求时，尽量选择压力高（大于10mpa）、排浆量大（大于5m/h）的注浆泵。

1.2.2 注浆量根据设计要求将所需的注浆量灌注到桩体内。在注浆过程中，根据桩侧土质、渗透性、注浆压力、浆液浓度、注浆过程等因素对注浆量进行调整。

1.2.3 选配注浆浆液选择注浆浆液的过程中，要从经济性和施工操作性量方面进行考虑。第一经济性：选择价格低廉的水泥等无机结合料，结合实际情况，通过添加其它辅助材料改变浆液性能；第二操作性能：注浆浆液的性能与浆液浓度有关（浓度控制在0.4：1～1：1），渗透能力的强弱受水灰比的影响（水灰比1：1渗透能力强，水灰比0.4：1～0.6：1渗透能力差）。另外，浆液材料、浆液浓度、注浆压力之间也相互影响，要根据实际情况来确定。

1.2.4 压水试验为了弄清楚桩底的可灌性，施工前要进行注浆压水试验，为选择注浆浆液以及判断注浆工艺及参数提供参考依据。另外，在探明和疏通注浆通道、提高桩底可灌性方面压水试验还发挥着重要作用。在压水试验中，无论是注入的水，还是注浆浆液自身所含有的水，在注浆压力或地层应力作用下将多余水分从受注区排出，因此压水试验对注浆加固体的质量不会造成影响。

1.2.5 设置注浆孔及注浆加固一般通过采用钻孔法设置注浆管，钻孔位置不固定，可以选择桩身或者桩侧，钻孔深度要大于桩体长度。当桩身长度不大时，通过对桩身进行钻孔，使之穿过桩身直到桩底下方的土层，然后利用高压喷射进行注浆；当桩身的长度较长时，通过在桩侧进行钻孔至持力层，然后将高压旋喷、定向摆喷和静压注浆三种方式进行综合式注浆，对土层进行置换，实现填充、挤密、加固的目的。注浆时，压力保持在4～6mpa，当浆液从桩体四周土体中冒出时，需要进行减压或暂停注浆，浆液稳定10h 后再进行注浆。在桩身外侧布置若干层环，根据桩基实际情况布置