淺談高壓旋噴樁在處理樁基缺陷的應(yīng)用

PAGEPAGE4淺談高壓旋噴樁在處理樁基缺陷方面的應(yīng)用摘要：本文主要闡述了高壓旋噴樁處理缺陷樁的原理、工藝；重點(diǎn)介紹噴漿過程中如何嚴(yán)格控制水灰比的問題；論述了高壓旋噴樁在處理樁基缺陷相比較傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁；缺陷樁；切割；清洗；注漿；水灰比1引言重慶地區(qū)近年來(lái)引進(jìn)機(jī)械成孔樁，逐漸淘汰人工挖孔樁，但由于該地區(qū)地形特點(diǎn)，高填方和地下水豐富地基隨處可見，在此類地基開展機(jī)械成孔樁的可靠性低，塌孔嚴(yán)重，成渣較厚，清孔不徹底等一系列問題。采用超聲方法檢測(cè)，基樁經(jīng)常出現(xiàn)上述問題和缺陷，導(dǎo)致基樁質(zhì)量不合格。如果將缺陷樁報(bào)廢或者按常規(guī)缺陷樁的處理方法，將增加直接的成本不說，工期延遲等間接成本也不菲。在此本文將引入高壓旋噴注漿處理來(lái)處理樁基缺陷問題，不僅工期得以大大縮減，處理成本也將低于常規(guī)處理。經(jīng)過多個(gè)項(xiàng)目工地驗(yàn)證，其缺陷樁處理效果明顯，通過二次檢測(cè)合格率為百分之百，從而有效的為建設(shè)項(xiàng)目節(jié)約了時(shí)間和資金成本。2缺陷樁處理方法選擇目前處理缺陷樁的方法大致有如下幾種：報(bào)廢、低壓注漿、周圍補(bǔ)樁、鉆大直徑孔重新澆筑樁、高壓旋噴樁。2.1報(bào)廢針對(duì)出現(xiàn)問題的基樁，如果直接報(bào)廢，那么直接成本以及間接成本帶來(lái)的損失相當(dāng)大；對(duì)此要進(jìn)行科學(xué)的分析和驗(yàn)算，通過加固挽回不必要的經(jīng)濟(jì)損失；所以本方法經(jīng)濟(jì)性不夠。2.2低壓注漿低壓注漿由于壓力低，所以不能將所有缺陷切割成一個(gè)空腔，即對(duì)缺陷段的處理不全面。所以本方法可靠性不足。2.3周圍補(bǔ)樁在缺陷樁的旁邊重新鉆孔，第一成本增加，第二工期延長(zhǎng)，第三成孔困難，顯然不可取；所以本方法經(jīng)濟(jì)性，適用性差。2.4鉆大直徑孔重新澆筑樁在缺陷樁中心開大直徑的孔，然后澆筑混凝土，這能處理掉大部分的缺陷，但少量樁邊緣缺陷也無(wú)法處理到位，其次成本工期較旋噴樁來(lái)比也相當(dāng)高。2.5高壓旋噴樁在處理缺陷的效果，工期，成本均比上述四種方法占優(yōu)。第一效果上，旋噴樁的優(yōu)勢(shì)將從文章后面的工程實(shí)例中得到論證；第二工期上，旋噴樁設(shè)備占地面積小，工藝快，耗費(fèi)時(shí)間少；第三成本上，旋噴樁所用材料只有水泥，另外加少量的外加劑（用量極少），成本低的優(yōu)勢(shì)明顯。所以本文引進(jìn)高壓旋噴樁處理樁基缺陷。3高壓旋噴樁處理樁基缺陷的原理、工藝3.1原理針對(duì)近年來(lái)旋挖樁和人工挖孔樁出現(xiàn)的各種缺陷（如斷樁、沉渣、離析、蜂窩等），即按樁的分類來(lái)說屬于Ⅲ類和Ⅳ類樁。這類型的樁不合格，需要進(jìn)行處理加固才能判定為合格樁。用高壓旋噴樁處理這類樁基缺陷的原理如下：用超聲法檢測(cè)樁的缺陷位置、類型及大小和長(zhǎng)短。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果合理布置鉆孔個(gè)數(shù)及位置，保證輻射到全部缺陷。成孔后，用高壓水對(duì)缺陷部位進(jìn)行切割，使缺陷位置形成一個(gè)連通的空腔，然后用高壓水把空腔內(nèi)殘?jiān)逑磁懦?，再用干冰排除孔?nèi)水；最后用高壓水泥漿填滿缺陷部位，使其形成完整樁。圖2-1高壓旋噴樁處理缺陷樁的原理示意圖3.2工藝3.2.1樁身缺陷范圍及形狀本工程樁基處理前先進(jìn)行開孔鉆芯檢測(cè)，根據(jù)樁徑確定開孔數(shù)量。通過開孔鉆芯檢測(cè)進(jìn)一步復(fù)核基樁存在質(zhì)量缺陷類型、缺陷位置、缺陷面積、缺陷程度等情況。3.2.2施工工藝(1)基樁鉆孔取芯1)鉆孔采用XY-150型鉆機(jī)，宜選用外徑為110mm金剛石鉆頭，鉆芯設(shè)備參數(shù)基本要求：①額定最高轉(zhuǎn)速不低于790轉(zhuǎn)／分；②轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不少于4檔；③額定配用壓力不低于1.5MPa；④水泵的排水量應(yīng)為50~60L/min，泵壓應(yīng)為1.0~2.0MPa；[1]2)各種不同樁型鉆芯開孔數(shù)量及孔位布置依據(jù)實(shí)際情況而定，可見本文工程實(shí)例。圖3-2高壓旋噴水泥漿制備改進(jìn)示意圖噴漿壓力的控制是由壓力表顯示，司泵人員務(wù)必時(shí)刻觀察壓力的變化，保持壓力的穩(wěn)定。翻漿濃度檢測(cè)方法：用器皿裝入一定的翻出的漿液和小攪拌機(jī)里的對(duì)比，如果濃度吻合，即漿液置換效果滿足要求，方可向上提升鉆桿?？卓谘a(bǔ)漿采用高濃度的水泥漿填補(bǔ)，填補(bǔ)時(shí)間選在旋噴漿液初凝之后。3.4質(zhì)量檢測(cè)檢測(cè)方法可采用聲波透射法和鉆芯法結(jié)合的方式進(jìn)行檢測(cè)，重點(diǎn)是對(duì)缺陷段的密實(shí)度和強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。4工程應(yīng)用重慶市某工程采用樁基礎(chǔ)。根據(jù)聲波透射檢測(cè)結(jié)果結(jié)合鉆芯驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果：判定37根樁的樁身完整性均不合格，其中IV類樁27根，III類樁10根，樁質(zhì)量缺陷部位均為樁底位置。下表列入其中17#、29#、71#、99#四根具有代表性的樁進(jìn)行探討。表4-1：聲波透射檢測(cè)成果表序號(hào)樁號(hào)樁徑(mm)直線段L(mm)擴(kuò)底直徑(mm)樁長(zhǎng)（m）澆筑日期設(shè)計(jì)砼強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果樁底起有質(zhì)量缺陷（m）備注年月日117900090016.022014125C3015m以下1.02IV2291800700180016.842014121C3015m以下1.84IV37180040090015.002014223C3014.7m以下0.3III499900180090015.902014125C3015m以下0.9IV如下圖所示，樁基形狀主要包含以下四種類型：圖4-1樁位布置及鉆孔位置如上圖所示，重要施工參數(shù)：水泥采用42.5R及以上復(fù)合硅酸鹽水泥，水灰比為1:1，水壓>30MPa,旋噴壓力>22MPa。通過對(duì)該四根樁缺陷部位進(jìn)行聲波透射法檢測(cè)，結(jié)果顯示均為合格，即均為II類樁，鉆芯法檢測(cè)結(jié)果為：28天抗壓強(qiáng)度>30MPa，滿足承載力要求。5結(jié)語(yǔ)：通過對(duì)高壓旋噴樁處理缺陷的原理，施工工藝，施工特點(diǎn)，的詳細(xì)分析，以及與幾種常規(guī)處理缺陷樁的方法的比較，可以得出高壓旋噴樁在處理缺陷樁（包括不合格樁）方面有著獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)；但作為一門新工藝，經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方面有待