有关钻孔灌注桩质量检测技术探讨

摘要: 本文通过实践经验并结合相关资料，以某工程桥梁桩基础检测工作为例，分析了灌注桩质量检测和修补技术，指出研究结果对今后指导类似的工程质量检测和修补具有十分重要的意义,同时具有一定的工程实践创新性。

关键词:钻孔灌注桩,检测,技术应用

Abstract: this article by practical experience and combining with related material, to a project bridge pile foundation inspection work as an example, this paper analyzes the filling pile quality inspection and repair technology, and points out that the results of the study in the future of the engineering quality test guidance similar and repair has the very vital significance, also has some of the engineering practice innovation.

Keywords: bored piles, detection, technology application

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号

1工程概况

某桥梁下部结构采用钻孔灌注桩基础,为单排4根桩,分左右幅两个承台,承台上设计为“T”形墩,本墩为柔性墩设计,上部为空心板梁形式。其中1号墩桩长48 m,直径1 500 mm,承载力为6 600 kN。前庄分离立交1号墩左2号钻孔灌注桩采用自拌混凝土,强度等级为C25,每立方米混凝土配合比为:水泥357 kg,黄砂782 kg,碎石1 037 kg,水189 kg,外加剂1.785 kg。于2008年6月17日施工完成。2009月12日发现该桩在距离桩顶上部约20 m~22 m段声测波形出现明显异常,因此对该桩进行进一步取芯检查,取芯均匀布设了4个芯孔,所取芯样反映该桩在该段混凝土质量确存有不同程度的缺陷问题,具体结论为:1)本次取芯检测均匀布设了4个钻孔,其中,QXD-1点、QXD-2点、QXD-4点芯样完好,QXD-3点芯样在20 m~22 m之间较大范围存在破碎并夹泥的质量问题;2)从所取4个孔芯样的质量整体分析认为,此桩存在非全断面性缺陷,缺陷位置处于20 m~22 m之间,类型为混凝土蜂窝中夹有泥砂。

2处理方案

2.1工程问题分析

依据1-Z2号基桩超声波检测和取芯确认结果可知,该桩为非全断面性缺陷,缺陷部位存在于20 m~22 m段,类型为混凝土蜂窝中夹有泥砂。

根据我们近年来针对钻孔灌注桩缺陷处理经验认为:1)1-Z2号桩为非全断面性缺陷,仍保持着大部分混凝土连续,缺陷度位于桩体中部,该处混凝土抗压和抗弯安全要求已有所降低,加固处理后应该可以满足使用要求;2)缺陷类型为蜂窝中夹有泥砂类,通过在缺陷部位均匀布设的孔道中进行高压水旋切能达到置换目的,可以采用桩体内置换补强的方法进行加固处理;3)超声波和取芯检测方法不能知道是否存在钢筋漏筋现象,为避免钢筋锈蚀保障耐久性能,可以在缺陷严重的QXD-3点附近的桩体外侧进行旋喷压浆措施处理。

2.2桩基础加固方案

安排有资质和实施经验的队伍对本桥1-Z2号灌注桩进行加固处理,实施过程中采取信息化施工,发现与检测结果不同的异常情况几方及时会商,完善加固方案,以尽可能达到较理想效果。钻孔:先充分利用已有桩体5个钻孔作有加固处理通道(A,1,2,3,4点,B点没有钻孔到位),钻孔孔径91.0 mm,孔深25.0 m(桩身异常段以下3 m,以保障缺陷段上下部位的有效嵌入深度),孔位设置为:桩中心1个,另在钢筋笼内侧呈四边形均匀分布的4个钻孔(见图1),缺陷部位如不能做到有效覆盖仍可以增加孔道。

清孔:在钻孔孔道中,采用30 MPa高压清水泵通过钻杆端处的喷孔进行旋喷,由底向上逐段旋切夹泥和混凝土松散部位,置换清孔,直至孔口无钻渣和混水排出,如桩所取四孔缺陷段局部问题较严重,清孔后各孔可能会出现相互连通现象,但不会影响处理效果(见图2)。

图2钻孔相互影响关系图

置筋:提出钻杆,在孔内放入2根长8.0 m(保障缺陷段上下各嵌固3.0 m)的22钢筋与1根长26 m的中下部打了花眼(花孔间距为0.5 m)的20镀锌管绑焊在一起沉至孔底(见图3),其余各管按以上程序逐次下放钢筋束及注浆管处理;然后在各钻孔内分别填入规格1 cm~1.5 cm的瓜子碎石,边填石子边轻敲镀锌管,以使石子下沉并充实至缺陷部位,振捣密实,直至填到孔口处。

压浆:利用压浆泵通过20镀锌管进行孔道压浆;注浆水泥为强度42.5 MPa的普通硅酸盐水泥,水灰比为0.4~0.5,掺少量膨胀剂,注浆压力0.5 MPa~0.8 MPa,压浆至孔顶溢出浓浆,各孔依次分别压浆。

体外加固:考虑到该桩QXD-3点附近有可能存在漏筋夹泥现象,仅桩体内加固处理,可以做到上下做桩体断面的刚性连接,但不能保障到钢筋笼的混凝土包裹,会影响到桩体混凝土的耐久性能,可以再采取钢筋笼外侧旋喷压浆措施,一方面通过扩大桩径的方法来提高桩周摩阻力,另一方面保障钢筋笼的水泥包裹。具体体方法为:在QXD-3点附近桩体外侧20 cm~30 cm处均匀布设2个~3个旋喷钻孔,采用旋喷压浆,自下而上施工,处理深度范

围保障有效覆盖桩基缺陷段,旋喷压力为30 MPa左右,注浆水泥

采用42.5 MPa的普通硅酸盐水泥。

3质量检验

当完成以上加固步骤后达到一定强度后(一般两周以上时间),再进行二次检测,以测定缺陷部位的混凝土是否得到加强并保障连续,两周后分别进行了超声波和高应变检测,超声波检测该桩达到Ⅱ类桩,高应变检测该桩动测承载力为13 645.6 kN,波速为3 800 m/s,桩身完整,达到Ⅰ类桩。

4效率及经济效益分析

对于检测发现质量问题的钻孔灌注桩采用修补技术进行处理,既缩短了工程工期,又大大节约了工程成本,以前桩分离立交桥1号墩左2号钻孔灌注桩为例,如果不采用修补技术处理,就必须采用冲击钻机对原有的桩基进行凿除,重新下设钢筋笼并浇筑混凝土,待混凝土达到强度后重新检测。下面分别采用修补技术处理和采用冲击钻机凿除处理,从时间和工程成本进行比较

(见表1)。

总体比较可知，节约费用近7.8万元，工期提前42b。

5结论与建议

综上所述，得到以下结论:1)桩基础的施工过程中经常会出现各种问题,从而影响桩基础的质量和使用性能,在进行此类工程施工过程中要特别注意对施工质量的控制和检验。2)缺陷类型为蜂窝中夹有泥砂类的,在修补过程中通过在缺陷部位均匀布设的孔道中进行高压水旋切能达到置换目的,采用桩体内置换补强的方法进行加固处理。3)考虑到部分缺陷桩基可能存在漏筋夹泥现象,仅桩体内加固处理,可以做到上下做桩体断面的刚性连接,但不能保障到钢筋笼被混凝土包裹,会影响到桩体混凝土的耐久性能,可以再采取钢筋笼外侧旋喷压浆措施。4)对于检测发现质量问题的钻孔灌注桩采用修补技术进行处理,既缩短了工程工期,又大大节约工程成本,是一种十分合理的桩基加固处理方法。

[1]李宗峙.工程质量监督.北京：人民交通出版社，1999

[2]王新建.钻孔灌注桩施工的质量控制[J].山西建筑,2008,34(11):161-162.

[3]李彦兵,姚学昌.钻孔灌注桩断桩及缺陷修补处理[J].公路,2000,6(16):21-22.

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