30海王大厦注浆技处理方案完整局部修改1Word文档格式.docx

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海王银河科技大厦基础灌注桩工程

质量缺陷注浆技术处理方案

一、项目概况

1、施工过程描述

本工程旋挖钻孔灌注桩施工共107条，其中小直径桩φ700～1200mm共76根，大直径桩φ2200mm共31根（扩底至2800mm）。

对本工程基础桩的成孔、钢筋笼制安、桩身浇筑等各项工序我司均进行严格过程控制，同时业主及监理都严格把关，桩基础工程施工步骤为：

场地平整--桩位放线--埋设护筒--钻机就位--桩位复测（业主、监理现场场复测）--泥浆净化、开钻--孔内注泥浆--钻至持力层（取上岩样，由勘察工程师、业主、监理同共判别，持力层符合设计要求）--继续下钻不少于500mm--第一次清孔（钻斗捞取）--换钻头、扩孔--成孔检查、验收（业主、监理）--第二次清孔（钻斗捞取）--钻机移位--钢筋制作、安装--导管拼试、下导管--第三次清孔--验孔（业主、监理）--浇筑水下砼。

2、检测情况：

项目竣工后对混凝土桩身采用钻探抽芯质量检验和超声波、小应变检测技术。

76根小桩小桩径均100%通过小应变检测，检测结果桩身质量评定合格。

通过小应变检测结果，选定6根小桩进行抽芯检测，检测结果桩身、桩底都符合设计要求。

31根大桩直径φ2200mm每根都通过超声波检测，根据超声波检测结果，对6根桩底部存有异常，通过抽芯检验，6根灌注桩桩底局部存在较厚沉渣状况。

小桩径抽芯孔数为1个，大桩径抽芯孔数为3～5个，桩长20.23m～46.93m，抽芯钻探孔开孔直径110mm。

小桩径抽芯检测均符合设计要得，在此不作描述。

从抽芯检测芯样的实际情况来看，对6根大桩缺陷描述见下表。

序

号

桩号

桩径

φmm

提供桩长（m）

抽芯

孔数

缺陷

部位（m）

特征

备注

1

68#

2200

25.56

3

1#钻孔24.54m，

第1孔桩底见沉渣1080mm

第2孔和第3孔桩底未见沉渣与持力层直接接触

2

82#

37.60

2#钻孔36.22m;

3#钻孔36.03m;

第2孔桩底见沉渣690mm；

第3孔见沉渣1170mm

第1孔桩底未见沉渣

56#

36.32

4

1#钻孔35.96m~36.80m

第1孔桩底见沉渣840mm

第2孔钻至30.57m遇钢筋无法钻进而终孔，第3、4孔桩底未见沉渣与持力层直接接触

67#

26.70

1#钻孔22.64m~26.70m，2#钻孔23.60m~26.70m

局部桩

底可能存在沉渣

3#钻孔、4#钻孔桩底均与中风化衔接完好

5

53#

26.34

1#钻孔25.32m;

3#钻孔25.26m;

2#钻孔、5#钻孔桩底均与中风化衔接完好;

4#钻孔偏向

6

44#

36.18

1#钻孔34.56m

底可能存沉渣

3#钻孔、底均与中风化衔接完好，2#钻孔偏向

注：

个别抽芯钻孔没钻至到中风化岩石的，需要继续钻至中风化岩层方可进行注浆处理。

二、事故原因分析

本工程所有出现质量事故桩均在大桩径2200mm规格中，出现问题也均在底部出现局部沉渣，局部沉渣厚度约1～2m，对于该情况，我方对事故原因作出以下几方面分析：

（1）扩大头塌孔，由于扩大头其上部分为强风化地层，受下部扩孔其上的强风化层受扰动容易出现局部塌孔；

（2）基础桩采用旋挖桩工艺，泥浆护壁性能较差，增加塌孔的的可能性；

（3）所有存在质量问题的桩中，都有有一个以上抽芯孔未见沉渣，与基岩结合良好，从这一方面情况分析判断，应属浇筑过程中出现的局部塌孔。

三、处理方案

针对下述芯样存在缺陷的桩，采用高压注浆加固方案。

利用检测抽芯孔（或增加抽芯孔）进行。

而对于抽芯砼完好的桩孔只作一般普通注浆封闭处理

1．材料、设备的选用

1．1材料选用（见表1）

表l注浆主要附件及材料一览表

序号

材料名称

规格

单位

数量

圆形钢板

φ200（中间开两孔穿管，四周开3孔φ18固定）

块

21

胶垫

φ200（中间开一孔φ100，四周开3孔φ18）

注浆管

6分厚壁钢管，连接部位车丝扣

m

400

6分厚壁胶管

排气管

18

阀门

与钢管配套

42

个

7

接头

135

8

高压管

耐压5Mpa以上

200

9

水泥

P.Ⅱ52.5R

T

20

10

膨胀剂

UEA

Kg

600

1．2设备选型

采用GD-90型55高压注浆泵，该泵最大输出工作压力35MPa，广泛用于土建及岩土工程中的地基基础、各类桩基桩底沉渣、断桩、小桩径桩周后压浆法增强摩阻力和提高单桩承载力、地质灾害治理加固工程等。

该设备机械传动比可根据需要采用四档调速，具有压力大、排量准确、输出浆液粘度高等特点。

2．技术工艺及流程

2.1.1第一步：

根据灌注桩砼抽芯芯样首先确定有质量缺陷的混凝土桩，须在有缺陷钻孔边上补钻孔探明，同时该钻孔能做为洗孔排渣之用。

2.1.2以处理68#桩直径为2.2m，抽芯孔3个的灌注桩混凝土质量问题为例，由于1#钻孔有沉渣，2#、3#钻孔没有沉渣，因此在1#钻孔左右两侧进行补钻探明范围，下为钻孔平面图。

根据钻孔情况，4#孔底部同样存在870mm沉渣，5#孔完好。

证明缺陷范围在1#～4#钻孔之间。

以处理67#桩直径为2.2m，抽芯孔4个的灌注桩混凝土质量问题为例，由于1#、2#钻孔有沉渣，3#、4#钻孔没有沉渣，因此该桩缺陷范围明显确认，同时也满足双孔洗孔，下为钻孔平面图。

以处理53#桩直径为2.2m，抽芯孔5个的灌注桩混凝土质量问题为例，由于1#、3#钻孔有沉渣，2#、5#钻孔没有沉渣，4#钻孔偏向，因此该桩缺陷范围明显确认，同时也满足双孔洗孔，下为钻孔平面图。

以处理44#桩直径为2.2m，抽芯孔3个的灌注桩混凝土质量问题为例，由于1#钻孔有沉渣，3#钻孔没有沉渣，2#钻孔偏向，因此为了探明该桩缺陷范围，同时在2#钻孔30CM补钻一个4#孔，该孔抽芯结果完好，证明该缺陷部位只有1#孔，该桩只需要单孔清洗就满足，下为钻孔平面图。

以处理82#桩直径为2.2m，抽芯孔3个的灌注桩混凝土质量问题为例，由于1#钻孔没有沉渣，2#、3#钻孔没有沉渣，所以在2#、3#钻孔中间被钻一个4#孔，钻孔结果在底部6m偏向，但此桩也满足双孔洗孔，不在继续加钻，下为钻孔平面图。

以处理56#桩直径为2.2m，抽芯孔4个的灌注桩混凝土质量问题为例，由于1#钻孔有沉渣，2#钻孔偏向，3#、4#没有沉渣，所以在1#、3#钻孔中间补钻一个5#孔，5#钻孔在还抽芯中，结果还没有，一旦抽芯结果为完好，证明此桩缺陷范围也较小，使用单孔清洗注浆就满足，若抽芯结果仍为沉渣，便采用双孔清洗与注浆，下为钻孔平面图。

第二步：

抽芯检验工作结束后，对混凝土桩底缺陷部位利用抽芯孔采用注浆加固法技术进行质量处理，达到既彻底消除因桩底沉渣质量缺陷问题，又大大地提高工效、缩短工期的目的。

下面以处理直径为2.2m，抽芯孔双孔清洗、注浆的灌注桩混凝土质量问题为例，简要介绍注浆法技术在本工程中的操作步骤及要求（见图1～3）。

图1抽芯孔位置

2．1双孔洗孔

首先在桩头平面三个抽芯孔内分别先后顺序下入φ50钻杆至孔底（孔底要求到达基础桩持力层面，如注浆孔孔底达不到持力层岩面需再行专门下钻达要求深度为止），采用注浆机用低档至快档自管内泵入清水，将孔内沉积的岩屑、残渣、泥质浑浊水等从管外壁、相邻有沉渣钻孔、桩壁间隙排出，直至双孔口返水由浑浊色逐渐呈清澈后拔出钻杆，即可进行注浆钢管及封闭孔口的程序。

单孔洗孔

在桩头平面三个抽芯孔内分别先后顺序下入φ50钻杆至孔底（孔底要求到达基础桩持力层面，如注浆孔孔底达不到持力层岩面需再行专门下钻达要求深度为止），采用注浆机用低档至快档自管内泵入清水，将孔内沉积的岩屑、残渣、泥质浑浊水等从管外壁、桩壁间隙排出，直至孔口返水由浑浊色逐渐呈清澈后拔出钻杆，即可进行注浆钢管及封闭孔口的程序。

2．2孔口封闭

封闭孔口的目的是在注浆过程中保证在加固段具有足够的注浆压力，迫使向桩壁、桩底内部空洞、空隙内喷射足够的加固液，消除质量缺陷。

封闭孔口的封闭板采用φ200mm、厚10mm的圆形钢板制作，并在封闭板相应部位加工2个圆孔，分别将注浆管和排气管穿过，在封闭板与“两管”接缝处满焊，焊缝高度控制在≥10mm为宜，且必须保证焊接牢固。

在封闭板外缘侧加工3个圆孔，便于φ16膨胀螺栓固定在桩顶砼面上。

封闭钢板与桩顶砼之间设置圆环胶垫以密闭孔口。

注浆管总长度至孔底后提高200mm。

排气管长度一般控制在0.5m为宜。

加固板与桩顶砼面连接螺丝采用φ16长100mm的膨胀螺栓固定并压紧，以保证在注浆过程中加固液不外渗。

图2A—A剖面（封口）

2．3压水试验

在注浆前必须先进行压水试验，以检验2或3个注浆孔的贯通情况。

即往其中一个孔中先泵入清水，孔口密封加压，观察另外1个或2个注浆孔内相互间是否贯通。

如另1孔或2孔出现不同程度的返水、孔口冒泡现象，则表明桩内有贯通情况。

如无上述情况出现，则逐渐加大压力至2～3MPa，使其在实施高压注入加固液前2孔或3孔间尽量达到相互串通目的。

压水试验还可帮助了解可灌性和浆液的起始浓度及压力，同时可将孔内的残渣冲洗干净。

2．4制浆

注浆浆液采用P.O52.5R早强型普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆，水灰比控制：

开始水灰比取1:

1,最终加浓至0．5～0．6:

1，适量掺加3%UEA膨胀剂。

加固液的拌制根据注浆孔的需要量进行，要求搅拌均匀，随搅随用，搅拌用水不得使用污水，浆液要过筛，严防杂物混入加固液内。

2．5注浆

注浆前将高压胶管与加工有丝扣的注浆管紧密连接，注浆时开启阀门，达到终灌标准时即关闭阀门、拆卸高压胶管，依上述顺序进入后续注浆孔的注浆工作。

本工程采用一次性灌注和复注相结合的工艺进行注浆，首次注浆一次性注满，同时加强观察，维持一定的注浆压力．最大注浆压力保持在2.5～3MPa左右，并维持5—10min，注满后5—10min再进行复注，以提高浆液稠度，保证注浆的效果。

注浆时每个桩至少要有双孔，以保证浆液较快流动。

要求一个孔一个孔地注，当一个孔在注浆时，另一个孔中可通过充满水、并观察其孔口是否有水涌流来判断灌浆孔与充水孔之间的连通性，若连通，应任由浆液从充水孔中流出，直至充满纯浆时方能封堵充水孔。

最后一个孔灌浆时也要观察另两个孔孔口有无浆液挤出来判断效果。

图3A—A剖面（注浆）

2．6达到饱满注浆量和终压

二次注浆后在浆液初凝之前再进行复注，注浆压力随注浆进展呈现出由低到高的变化规律。

随后打开出气管阀门和封闭的孔口壁。

这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆，与注入的配制水泥浆基本一致，补注水泥浆即可停止，同时边注边拔注浆管。

在注浆过程中，由于注浆压力、浆液浓度和注浆量是变化的。

合理地确定和控制其变化对提高注浆效果