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運用高壓注漿法處理灌注樁斷樁的建筑工程論文
摘要：鉆孔灌注樁施工過程中受多種不利因素的影響，常會出現(xiàn)斷樁情況。文章結合某樁基工程遇到的實際問題，簡述了高壓注漿法快速處理灌注樁斷樁工藝。
關鍵詞：高壓注漿法；鉆孔灌注樁；斷樁
鉆孔灌注樁，是當前各類高層建筑的首選樁基礎，其施工工藝比較成熟，單樁承載力大。在實際施工過程中，因地質情況的不均與、現(xiàn)場施工管理不善、現(xiàn)場施工標準控制不嚴等方面的原因導致夾泥、斷樁情況常有發(fā)生。如何快速有效的處理斷樁問題，是我們樁基施工單位需要解決的一個重要課題。文章通過對某樁基工程中鉆孔灌注樁斷樁的實例處理，簡單介紹了采用高壓注漿法處理斷樁的施工工藝，以期為在今后施工中處理類似情況提供借鑒。
1工程概況
某樁基工程項目總用地面積81574m2，總建筑面積313099m2，場地西部為4幢高8-9層的住宅樓，中東部為1幢集商場、酒店、辦公于一體的綜合性建筑，其中辦公樓高16層，酒店高5-23層，商場高4-5層，下設2層地下室。采用鉆孔灌注樁基礎，鉆孔灌注樁樁徑700-1000mm，孔深72米，有效樁長約60米，共752根，砼強度等級為C30。
2斷樁實例
基坑開挖驗收時經(jīng)當?shù)刭|監(jiān)站下屬檢測中心檢測發(fā)現(xiàn)CK3樁低應變信號不正常，曲線顯示樁身有嚴重缺陷，見下圖1。
從曲線圖可以看出，該樁明顯斷樁，信號無法往下傳遞，經(jīng)武漢巖海專用分析軟件分析顯示樁頂標高以下9米左右嚴重夾泥，屬于斷樁現(xiàn)象。
3斷樁原因分析
3.1混凝土供應環(huán)節(jié)。在灌漿過程中，如果等待混凝土時間過長，再次澆筑混凝土時孔內泥漿沉淀，混凝土斷面處的泥漿比重接近甚至大于混凝土的比重而出現(xiàn)夾泥形成的。
3.2灌漿環(huán)節(jié)。導管的埋深太大或太小，埋深太大容易導致砼凝住導管，埋深太淺容易沖翻孔內砼頂面而將沉渣泥漿卷入，造成夾泥至斷樁，也容易發(fā)生導管拔空的事故。
混凝土堵管或導管漏水嚴重，拔出導管處理故障后，二次灌漿未將已灌注的混凝土清除干凈，就恢復灌注也會形成斷樁。導管接口滲漏，使泥漿進入導管，在混凝土內形成夾層，造成斷樁。
3.3塌孔。局部塌孔而造成斷樁，出現(xiàn)在流塑狀淤泥、流砂、砂礫、貝殼含量集中的高液限土層中。在灌注過程中出現(xiàn)塌孔有可能直接造成灌注中斷而斷樁。有時候灌注時沒有發(fā)現(xiàn)塌孔，而在測樁時發(fā)現(xiàn)樁徑不完整性斷樁。
項目部查閱了施工記錄以及地質勘察報告，經(jīng)項目組員分析認為造成CK3樁斷樁的原因應是地層中流塑狀淤泥且貝殼含量較集中導致局部塌孔而引起的。
4選擇斷樁處理方案
根據(jù)本工程CK3樁的實際情況，因其斷裂位置處于樁頂標高5m以下且樁位處于第二道支撐下方，故常規(guī)的接樁法和補樁法未予考慮，而是直接考慮采用高壓注漿法進行樁身加固。
高壓注漿法是根據(jù)樁徑大小用潛孔錘在樁身斷面上鉆1-2個直徑100mm注漿孔，鉆至斷樁處以下100cm，埋設注漿管，對斷樁處進行高壓注漿，以置換出斷樁部位的泥漿及沉渣等，并用特制的水泥漿液進行固化。
5高壓注漿法處理斷樁的施工工藝
5.1成孔。本工程采用KQD100型電動潛孔鉆機成孔，該鉆機是將電能和壓縮空氣轉換成機械能來破碎混凝土的一種機械。該機鉆孔直徑在80-100mm，經(jīng)濟鉆孔深度25米。潛孔錘就位后調整好潛孔錘的垂直度，開機在樁身上鉆出1個直徑100mm的孔，孔深需達到斷樁位置以下1米左右。
5.2洗孔。在成孔過程中，質量較好的混凝土在潛孔鉆的沖擊下變成粉末被高壓空氣沖出孔外，鉆進至斷樁處因混凝土不完整，含泥量較大，故返上來不是粉末，而是濕潤的細顆粒。此時暫停鉆進，加大空氣壓力并保持鉆頭水平旋轉，利用高壓空氣切割并上返膠結不良的混凝土從而達到洗孔的目的。
5.3放置注漿管。注漿管選用32mm的焊接鋼管，一只孔內放置兩根注漿管，一根到達孔底，另一根只需2m左右，用堵漏王封閉樁頂區(qū)域注漿管與孔壁之間的縫隙，防止注漿時漿液外漏。
5.4配制漿液。水泥漿液采用較樁身混凝土高一標號的硅酸鹽水泥與清水拌制而成，水灰比0.45。同時摻入15%的環(huán)氧樹脂及相應的固化劑。
5.5高壓注漿。
5.5.1注漿泵。選用BW250/10型高壓注漿泵，該泵切割能力強，處理沉渣、夾泥效果較好。
5.5.2注漿軟管。必須用同直徑的高壓PVC軟管作為注漿管。
5.5.3貯漿設備。約1m3儲漿桶，儲漿罐設攪拌器，用來防止?jié){液沉淀。
5.5.4一次注漿。開動注漿泵，注入水灰比為0.45的含有環(huán)氧樹脂的水泥漿。待水泥漿從出漿口流出后，關閉注漿泵，用堵頭將出漿口封閉，然后再次開動注漿泵，為使?jié){液得到充分擴散，應壓一陣、停一陣，當濃漿從樁身周圍以及樁體上部冒出時，停止壓漿，并用堵漏王堵實壓漿口。
5.5.5二次注漿。一次注漿完成2小時后再次注入含有環(huán)氧樹脂的水泥漿，并增大灌漿壓力至5Mpa，關閉進漿閘，穩(wěn)壓悶漿30min。
5.5.6注漿終止條件，主要有以下兩點。樁周地面冒漿，間歇2小時后再次補注。
泵壓力明顯增大時應停注0.5～1小時，最后關閉進漿閥，穩(wěn)壓悶漿30min，壓漿工作即可結束。
6運行效果檢查
根據(jù)方案，CK3樁采用高壓注漿法加固樁身，共注入含有環(huán)氧樹脂的混合水泥漿2800公斤，三天后檢測結果表明斷樁部位處理效果良好，如圖2。
注漿后低應變檢測曲線：上部信號反射良好，僅顯示10米左右輕微縮徑，經(jīng)質檢站下屬檢測中心判定為II類樁。
7結語
通過實踐證明，高壓注漿法處理斷樁施工具有：施工工藝簡單、施工速度快、施工安全性高可操作性強、無需大型施工機械設備、處理效果好等特點。采用高壓注漿法處理斷樁施工既能滿足樁基工程質量要求，又能節(jié)約成本，而且效果顯著。
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