钻孔灌注桩质量问题的分析与处理

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【摘要】钻孔灌注桩是常见的一种桩基础形式，目前在城建、电力、水利等行业中广泛应用。但因受地质条件、施工工艺等因素的影响，钻孔灌注桩容易出现质量问题。某住宅小区工程，基础采用钻孔灌注桩，桩基础检测后发现部分桩存在质量问题，经分析原因后，采用高压喷射注浆法进行处理后，达到设计要求，顺利通过验收。

【关键词】钻孔灌注桩；质量问题；高压喷射注浆法

某住宅工程，由3栋18层的高层住宅组成，其中A栋有2层地下室,地下室为车库、设各房、人防区等,B、C栋无地下室,现场“三通一平”基本完成。A栋基坑周长约0~10m,开挖深度为9.2m。根据不同的地段分为7个支护剖面, 基坑止水采用￠550水泥搅拌桩和旋喷桩进行止水, 支护采用￠1200、￠1400钻孔灌注桩加预应力锚索进行支护。

A、B、C3栋基础均采用钻孔灌注桩,桩径为￠800、￠1000、￠1200、￠1400桩端进入中风化持力层大于0.5D,桩芯混凝土强度等级为C30。

1 工程地质条件

1.1 人工填土层:层厚1.2~2.4m。

1.2 冲积层:②-1淤泥质土:层厚7.90~14.9m;②-2粉土,层厚0.8O~13.1m。

1.3 基岩:该场地下伏基岩主要为细砂岩、粉砂岩,按其风化程度分为全风化、强风化、中风化和微风化岩带。

1.4 场地地下水主要以上层滞水、孔隙水、基岩裂隙水的形式存在,赋存于第四系土层和基岩中,地下水组成, 主要由大气降水、地表积水(河涌)的补给。勘察期间静止水位埋深1.20~2.20 m。经水质分析,地下水对混凝土地结构具有中等腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。

2 施工工艺流程

本工程钻孔灌注桩的施工工艺流程见图1。

3 存在的问题

桩基完工之后,由桩基检测单位对桩基进行了检测,检测结果表明,该批桩小应变和超声波检测均符合要求,但是在混凝土抽芯检测中存在较大的质量问题,

具体表现在:

3.1 有3根桩(第“34号、45号、77号)抽芯长度比施工记录短50cm左右;

3.2 有1根桩(第38号)为Ⅲ类桩;

3.3 有2根桩(第75号、99号)桩底持力层为强风化岩,达不到设计要求;

3.4 有6根桩桩芯混凝土强度达不到设计强度等级要求,强度值在25~30Mpa巳之间。

4 原因分析

经组织专家和相关的人员进行分析，造成该质量问题的主要原因是：

4.1 项目部日常管理不善，岗位分工不明确，责任心差。

4.2 混凝土配合比的强度富余值不多。

4.3 桩芯混凝土浇筑中，由于受施工工艺限制，振捣力度不够造成混凝土有问题，而密实度是决定混凝土强度的关键因素。

4.4 粉煤灰掺量大。

5 问题的处理

5.1 设计单位卸荷复核

由于混凝土强度低于设计值,不满足设计要求,已无法进行处理,只能靠挖掘设计潜力,设计单位把矩形梁改成T形粱,经过卸荷后,按C20进行复核,如果复核

结果满足要求.则可进行下―步的处理,否则只能报废。所幸的是，由于设计时偏保守,富裕量较大,根据设计单位的复核结果.按C20能够满足设计要求。同时单

桩承载力由原设计的40O0kN玫为3500kN,经复核满足要求。

5.2 桩基的处理方法

钻孔灌注桩质量问题处理的常用方法有接桩、补桩、补强、加大承台、改变施工方法、修改设计方案等。不同的质量问题所采用的方法是不相同的,该工程的

质量问题主要是强度、持力层达不到设计要求,故应采取高压喷射注浆法,该方法主要适用桩身混凝土严重蜂窝、离析、松散、强度不够、桩长不足、桩底沉渣过厚等事故。

本工程桩径有￠800 ￠1000￠12O0￠1400共4种,由于桩径较大,故对桩径为￠8O0和￠10O0的桩采用双孔高压喷射注浆法处理,对桩径为￠1200、￠1400的桩采用三孔高压喷射注浆法处理。

5.2.1 对混凝土芯呈碎块状、胶结差或松散状的桩

（1）利用已抽芯的钻孔,采用高压泵用清水对该桩的松散段页复多次进行高压清水清理,将钻孔内的碎小颗粒清理干净,待钻孔内返出清水后方可停止清孔清孔完成后用高压喷喷射水泥浆,对该段重复进行上下各二次高压喷射水泥浆,直至钻孔均注满水泥浆后方可,待喷射水泥浆后再进行封闭孔口,待喷射水泥浆初凝后进行第二次压力注浆。

（2）工艺参数：提升压力速度为5~10(cm/min);旋转速度为20（r/min）；高压清水清孔压力为25~30Mpa，高压喷射水泥浆压力25~30Mpa，第二次压力注浆压力2.5~3.0Mpa。

5.2.2 对桩底持力层为强风化的桩

（1）利用已抽芯的钻孔,桩底持力层为强风化采用高压泵用清水对该桩的强风化段反复多次进行高压清水清理,将强风化段的松散层和该段的碎小颗粒经高压清水清理出孔外,待钻孔内返出清水后方可停止清孔,清孔完成后用高压喷射水泥浆,对该段重复进行上下各三次高压喷射水泥浆,直至钻孔均注满水泥浆后方可,待喷射水泥浆后再进行封闭孔口,待喷射水泥浆初凝后进行第二次压力注浆。

（2）工艺参数:提升速度为5~10(cm/ min) ;旋转速度为20（r/min）;高压清水清孔压力为25~30Mpa,高压喷射水泥浆压力为25~30Mpa,第二次压力注浆压力2.5~3.0MPa。

5.2.3 旋喷注意事项

（1）旋喷应按以下程序操作:插管完毕注浆泵开至设计排量启动转盘高压泵开至设计泵压待注浆3~5min后提升。

（2）水泥浆的水灰比为0.5~0.8,为提高固结体的防渗效果,在灰浆中加入3%~5%的早强剂。水泥浆应有相应的措施确保无颗粒状物存在,并搅拌充分。

（3）旋喷过程中,对各施工参数应规定专人观察、量测并监控。

（4）常压注浆。待钻孔均喷射注浆结束后,将孔口封闭进行压力注浆,直至注浆压力达到一定数值且注不进水泥浆为止。

5.2.4 抽芯钻孔注浆

将注浆管下至孔底,进行灌浆,使水泥浆从孔底运出并充满钻孔后再慢慢拔出注浆管;

灌注时要求保持一定的浆压（0.5~1.0Mpa),且要求注浆饱满，浆体终凝收缩后应在孔口进行补浆，或在注浆完成后，从孔口投入一定数量的碎石。

在注浆过程中，若发现相邻的注浆口有返水、排气及冒浆的情况，应立即停止注浆。待水泥浆初凝后再进行灌注。

6 基桩检测

基桩补强施工完成后，对32号38号桩利用应力波反射法进行了完整性检测，检测结果为：桩身结构基本完整，达到Ⅰ类桩。对75号、78号、99号桩底持力层进行钻芯法抽芯检测，检测结论为：第75号、78号、99号桩身完整性分类为Ⅰ类桩，桩身连续，结构完整，断口拼接性好，粗细骨料分布基本均匀，混凝土胶结好，局部见小槽沟，桩底无沉渣，符合设计及施工验收规范要求。桩端经过处理后，桩抗压强度分别达到24.3Mpa，26.3Mpa/24.6Mpa。检测桩长与施工记录桩长基本相符。

经补强后，基桩满足施工验收规范和设计要求，顺利通过验收。

7 结束语

钻孔灌注桩的施工技术目前在我国的工程建设中已大量使用，影响钻孔灌注桩的质量因素很多，由于钻孔灌注桩的质量事故处理难度大，成本高，造成的后果特别严重，且钻孔灌注桩属于隐蔽工程，出现问题施工人员较难觉察，故必须做好每一个环节的质量控制，才能从根本上消除钻孔灌注桩的质量问题。

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