大孔径钻孔桩质量缺陷处理

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1、大孔径桩基缺陷的处理中铁十局集团西北公司吴庭杰摘要：结合广梧高速公路K34+537跨铁路大桥2A#桩基所出现桩身和桩底局部砼严重离析的缺陷处理简述了高压旋喷切割、气举联合清渣、缺陷段旋喷注压浆的处理方法，取得较好的效果。关键词：桩基质量缺陷旋喷切割注压浆1概述K34+537跨铁路大桥为广梧高速公路控制工程之一，该桥全长191.54m，左幅跨径组合为30m+2×38m+30m+2×25m,右幅跨径组合为25×30m+2×28m+30+25m。大桥位于半径1330米的圆曲线和半径10000米的竖曲线上，该桥施工的最大难度在于跨越三茂铁路云浮支线及电厂专用线两条铁路，且大桥与铁路线交角不足27度；左

2、幅于2、3跨跨越铁路，右幅于3、4跨跨越铁路。大桥上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，箱梁横断面采用单箱双宝形式，按部分预应力混凝土A类构件设计，桥墩采用分离双柱和独柱桥墩，桥台采用柱式桥台,位于两铁路中间的2A#,3B#独立柱桩基因两铁路线轨顶标高相差大，无钻机场地，因此按挖孔桩施工，桩径为2m，桩基按嵌岩桩设计，桩尖嵌入微风化混合岩不少于3m。单桩轴向承载力为1200T，桩端持力层为微风化花岗岩。2A桩基距两铁路中线约为4米，在挖孔过程中原地面下11.97m进入了岩层，为了减少桩基爆破施工给铁路路基及行车安全带来的影响，桩基爆破采用了浅眼、松动控制爆破，多炮眼、少装药，施工中取得良好的效果。

3、桩基成孔后，由于地下水丰富，采用了搭设钢支架安装钢筋笼和导管灌注水下砼，用卷扬机提混凝土斗；首次封底砼斗容量为4m3，砼运输采用输送泵。2桩基缺陷检测情况该桩浇注完成后7天经超声波检测，反映在桩底范围内桩身有缺陷。为深入了解此部位的缺陷情况，采取超前（桩底往下50cm）钻孔抽芯取样。芯样结果显示该桩在8.14-9.83m混凝土芯样表面有小沟槽，桩底25.33-25.42m混凝土严重离析、芯样破碎，建议对桩补强处理。3.缺陷处理方案的确定鉴于桩底局部出现水泥浆少、芯样破碎等意外因素，依照路桥施工计算手册第4.2.1条的公式[P]=（ULτp+Aσr）/2对桩基单桩受压容许承载力进行了复算。计算时

4、，取清底系数=0.4，修正系数 =0.7，并降低20%采用，桩嵌入完整岩层的实际深度（6.73m）。计算得知，桩底最大竖向力P为602t，桩周摩阻力P2为2235t，根据嵌岩桩的受力机理，桩周摩阻力已能满足设计承载力的要求，况且桩底大部分基岩是完整的。经与桩检单位广东省公路质检站联系，该桩可定为合格桩，但为了保证本标所有工程均为优质工程，确保桩基的使用安全，决定对桩基高压注浆处理。4.处理过程根据广东省地质物探工程勘察院的钻孔抽芯及声测资料分析，该桩主要缺陷在1号声测管附近，约占整桩面积的30%。根据以往桩基补强加固的经验，本次补强加固的施工工序有钻孔、埋设孔口管、缺陷段高压清水旋转喷射切割气

5、举清碴、高压水泥浆液旋转喷射置换及孔口压浆。（1）钻孔在该桩缺陷段方向范围内，均布6个钻孔，采用金刚石钻具进行钻进，钻孔直径φ=100mm，钻孔深度26.4m（2）埋设孔口管为提高离析缺陷段的补强加固质量，方便孔口压浆保持孔内水泥浆液的压力，在每一抽芯钻孔上部，埋设一根可以安装开关的孔口管，待埋设孔口管的水泥砂浆有一定的强度后，并与桩身紧密胶结，方可进行下一工序。（3）高压旋喷切割气举清渣高压清水经喷射器产生高压射流，清水在高速旋转的情况下，其压力加大，对各缺陷段进行高压水旋喷切割清洗；切割时喷嘴对准缺陷段，为了提高切割清洗效果，旋喷泵压力控制在28~30Mpa，旋喷速度18r/min，提升速

6、度15cm/min，排量60~70L/min采用自下而上，自上而下反复切割，缺陷段的上下部喷射长度各增加0.5m，以不留盲区为主。对于桩底的缺陷部位还实施定向切割，定向切割时间每个方向为10~20min。通过对6个补强孔缺陷部份的切割清洗，使各孔互连通，对注浆非常有利。对连通的孔清碴时采取高压旋喷和气举排渣联合法，即一孔连续高压切割，与之相近的孔下放空气吸泥机反循环吹渣，其余孔注入清水，如此反复轮流进行，直至各孔返出清水。气举排渣风量取9m3/min，压力为0.7Mpa。清渣初期从孔内有较多水泥砂砾和碎石喷出，之后水逐渐变清，证明切割清洗效果良好。（4）、高压水泥浆旋喷置换各个钻孔经高压清水彻

7、底喷射清洗处理气举排渣后，再对每个缺陷段采用高压水泥浆液进行旋转喷射，用水泥浆液置换；换置出原缺陷段的清水和未被排出用高压清水切割削落的松散物质；为保证水泥浆的置换效果，各孔分别进行旋喷置换注浆，注浆时各出浆孔开关全部打开，待出浆孔返出的水泥浆与注入的水泥浆相同时（现场检测以比重作为衡量指标），观察所有的出浆孔全部注满纯浆液后，本孔不再排出混凝土块、碎石等，移置下一孔，即通过对各出浆孔的注浆管向孔