钻孔压浆桩在秦堰楼基础施工中的应用

【摘 要】针对都江堰古建筑群二王庙抢险加固工程中秦堰楼的基础受场地限制采用传统的施工方法施工难度大且工期长，施工中有可能对其所在坡体的稳定性造成破坏进而对坡下建筑物造成威胁的问题，经过建设、设计、监理、施工单位对现场的踏勘讨论后决定采用钻孔压浆桩对其进行加固。施工后经单桩承载力检测达到设计要求，取得良好效果。

【关键词】特殊场地；压浆桩；施工流程；处理方法

一、工程概述

拟建场地位于四川省都江堰市北部，原二王庙古建筑群秦堰楼的旧址处，距都江堰市约1.5公里，东侧紧邻成（都）―阿（坝）公路，交通较为便利。“5・12”汶川大地震后，秦堰楼受损严重，于2009年8月将其拆除，拟在原址重建，重建的秦堰楼为6层框架结构，地下3层，深11.16m，地上3层，高12.90m。建筑物的沉降由相邻柱基沉降差（小于0.002L）及柱基沉降量（小于120mm）控制。

二、工程地质条件

根据勘察资料，场地工程地质条件如下：

①层素填土：松散～稍密状态，均匀性差，承载力低，压缩性高，为新近回填土，尚未完成自重固结，且处于陡坡表面，不宜直接做为基础持力层。

②强风化砂岩：承载力一般，如拟建物荷载不大时，可作基础持力层。

③中风化砂岩：承载力高，是拟建物最佳桩基础持力层。

三、设计要求

设计方提出的设计方案

1、±0.0000相当于799.75m（该高程为地勘部门提供的相对高程）。

2、本工程采用压浆桩。压浆桩桩径150mm，桩端进入中风化砂岩（持力层）>800mm。桩长由现场技术人员参照工程地质勘察报告地层情况，及施工时钻孔岩芯情况确定。

压浆桩单桩竖向承载力：150KN。配筋：主筋HRB335，箍筋HPB；主筋保护层不小于30mm。

3、压浆桩与原基础（桩）采用桩帽承台连结使用，承台规格为：1.8m×1.8m×0.5m，配筋：Φ16@200×200双向配筋。

4、压浆桩采用无水干钻成孔。骨料为10～20mm碎石。水泥浆水灰比：0.5：1，其强度等级为C25，采用P.O 42.5水泥配制。注浆：一次注满后，至少补浆两次。

5、在施工区外同地层条件施工3组试桩（4锚1），进行承载力试验。

四、施工工艺流程

（1）测放桩位：根据设计图纸所提出的具体要求，由测量人员在场地内做出桩位标识。

（2）钻机定位及成孔：钻机就位后将钻头对准桩位，调平、稳固（角度测量准确）钻机，然后冲击钻进成孔。成孔孔径为150mm，成孔深度通过地层剖面、钻进难易程度、钻孔返出的物质成份综合确定并满足设计要求。成孔过程中为防止发生窜浆窜笼等现象，采取跳跃打桩，间隔两个桩位打桩，待先施工的桩具备一定强度后，再施工相邻桩。

（3）浆液搅拌：采用 P.O42.5级水泥按配合比配制出水泥浆液，搅拌时间大于3min，存放时间小于45min，随搅随用。水灰比采用0.5：1～0.7：1。

（4）钢筋笼制作与安装：按照设计要求及相关规范要求制作，钢筋笼上下两端各制作一组导正环。钢筋笼主筋保护层30mm。将制作好的钢筋笼人工运至孔口对中调直后缓慢放置于孔内。安装过程中保证钢筋笼垂直平稳以防挂碰孔壁造成孔底虚土。

（5）成桩：首先将注浆管由钢筋笼内部送至孔底后提至据孔底0.3m左右；然后开始注浆，直至孔口持续冒出新鲜浆液；再缓慢从孔口投入碎石（规格5～15mm），边投入石子边上下窜动注浆管，以利于石子沉入孔底；直至石子不再下沉后准备补浆。

（6）补浆：成桩后，浆液逐渐渗入地层中，当桩顶无浆液时，采用高压泥浆泵连续进行补浆，直至浆液冒出孔口，其间如石子随同浆液下沉则需补充石子；间隔十五分钟以后，进行多次补浆，浆液不再渗透及石子也不下沉后，补浆终止。

五、施工注意的问题及处理办法

（1）成孔的垂直度。成孔的垂直度直接影响压浆桩的受力方式，所以施工时必须保证钻机平稳钻具铅垂。在施工时也需时刻注意，如发现成孔倾斜时要立即纠偏。

（2）孔底的虚土。成孔后由于孔深较大沉渣不易直接清理干净，采用捞渣器清理同时校核孔深以确定是否有沉渣。如清理后还存在较少的沉渣（1cm以内）则在注浆时采用高压注浆使沉渣被冲起并随水泥浆流出孔口。

（3）补浆。补浆必须要少量多次，保证浆液面及石子不低于孔口，同时注意水泥浆的初凝时间，补浆时间不能大于初次注浆的水泥浆的初凝时间。

六、桩的检测及结论

施工完毕28天后由第三方对桩身完整性及桩的承载力进行检测。通过检测证实桩身完整性较好，局部扩径，分析是由于原基础内的块石在施工时掉落造成的空洞被浆液填满所致。单桩承载力检测完全满足单桩150KN的要求，极限承载力大于300KN。桩身沉降量完全满足设计要求。

综上所述，在常规大直径桩基施工受到限制时，采用小直径压浆桩是一种很好的基础形式，150mm径压浆桩单桩承载力可达到150KN，采用群桩替代大直径传统桩基完全可行并且工期及经济性相比传统大直径桩基有较大优势。

参考文献：

[1]《中华人民共和国行业标准，建筑桩基技术规范》JGJ94-2008[S]，中国建筑工业出版社，2008.10

[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011[S] 人民交通出版社，2011.8

[3]罗超云 彭修权， 超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工[J]公路2010.6

[4]王若民，后注浆技术在灌注桩中的应用[J]，山西建筑，2009.10