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1、随岳南高速公路一期（土建）工程第七合同段编制：复核：审核：二零零五年八月钻孔灌注桩质量缺陷处理方案一、工程概况三港河3#为桥台桩，设计桩长40m,直径1.5m,桩基地质层见附件， 上部距桩顶10m范围内为淤泥质亚粘土，钻孔灌注桩完成后，在进行桩 基声测检测时发现3#台的2#桩在桩长5.56.25m处声速、声幅低于 临界值，波形严重畸变，根据声测波形图判断，砼存在严重的质量问题， 确定该桩为W类桩。三港河1#墩，设计桩长45m，直径1.5m，桩基地质层见附件，上部 距桩顶10m范围内为淤泥质亚粘土，钻孔灌注桩完成后，在进行桩基声 测检测时发现1#墩的4#桩在桩长2.255m处声速、声幅低于临界值
2、， 波形严重畸变，根据声测波形图判断，砼存在严重的质量问题，确定该 桩为III类桩。经对该3#-2、1#-4桩砼灌注原始记录检查分析后发现，可能出现的 情况：1、灌注中途停工过久，先灌入的混凝土达到初凝失去了流动性而形 成断桩。2、灌注过程中混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内，使 泥浆内含有水泥而变稠凝结，导致测深不准，误将导管提离混凝土面， 孔内泥浆混入混凝土而造成断桩事故。3、提离导管过猛，导管内的混凝土会急剧下降，并对混凝土面有一 定扰动，若将导管提离混凝土面，导管内的混凝土会直接冲击浮浆造成 断桩。4、在灌注过程中，当导管内混凝土不满，导管上部有空气时，整斗 混凝土灌入漏斗和导
3、管，管内空气来不及排出，在导管内形成高压气囊 并挤出接头处的橡皮垫，而使导管漏水，导致混凝土离析。若进入的泥 浆多，离析发生到一定程度，从而造成断桩事故。至于断层区间桩长检测应波形严重的畸变反映，只能是断层比较严 重。根据该桩所断位置接近桩顶，弯矩最大处的特点，且距桩顶距离较 近，决定开挖采用接桩法进行处理。团结河7#桥墩，设计桩长43m，直径1.5m，桩基地质层见附件，上 部距桩顶16.39.5m范围内为粉砂层，钻孔灌注桩完成后，在进行桩基 声测检测时发现7#墩的3#桩在距桩顶11.25m、16 m处声速、声幅低 于临界值，波形严重畸变，根据声测波形图判断，桩身存在质量缺陷， 确定该桩为II
4、I类桩。经对该7#-3桩砼灌注原始记录检查分析后发现，此处地质资料反映 为粉砂层，一是由于清孔后泥浆比重不够及其泥浆性能指标不能满足要 求，使孔壁未能形成坚实的泥皮，造成孔壁局部塌落、掉块；二是清孔 后，孔内可能出现承压水头，或钻孔通过强透水层，孔内水流失后未及 时补水，造成孔内水头高度不够孔壁局部塌落。孔壁失稳局部塌落、掉 块造成断桩。至于断层区间桩长检测应波形严重的畸变反映，只能是缩径比较严 重。根据该桩所断位置在顶上部，剪力、弯矩最接近中值的特点，且距 桩顶距离较长，宜采用复合注浆法进行处理。二、旋喷压浆法施工工艺框图复合注浆法施工工艺框图1、施工准备首先明确现场处理时的各道工序负责制，
5、建立专人负责制度，并委派 专业工程师对处理过程进行全过程不间断的控制，保证处理质量。其次准备好所需钻孔、压浆等机具，考虑到施工现场不平整，应先 平整场地，加上灌注桩的桩头外露钢筋挡视，须在该桩头上部搭设一个 悬空工作平台，以保证钻孔、压浆作业。2、注浆钻孔施工采用地质钻机在桩中钻孔取芯或在桩侧面进行钻孔，由于断层较深 距桩顶较长，因此钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机主轴进行垂直 度校正，钻孔垂直度应保证不大于1%，防止钻孔到不了 11.25m、16.0m 处就斜到桩壁以外，无法安排下道工序。同时，在钻机（可选用砼取芯 机G-210型）钻孔取芯过程中，要对每节混凝土芯样进行认真分析总结， 密切
6、关注芯样的变化情况，待探明桩身质量缺陷的具体位置时，应钻孔 至超过缺陷部位1m左右的位置，根据声测断面确定开孔的位置，在桩中 开三个孔，采用三点压浆法（三点成等角三边形，桩直径1.5m，边长取 75 cm布设），钻孔的孔径一般开孔为110哑或101哑，终孔后的直径应 为101 mm或91哑。3、设置孔口设备钻孔完成后，在注浆口建立注浆装置，孔口注浆装置采用预埋的方式 固定在桩顶注浆口上，采用水泥浆或水泥水玻璃将孔口装置与钻孔间隙 密封，孔口注浆装置既要满足静压注浆的要求又要满足高压旋喷注浆管 可以从其中下钻的要求。4、高压旋喷清孔采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:孔口注浆装置埋设12天 后
7、，先采用高压旋喷方式喷射清水对缺陷位置进行冲洗，喷射清水时需按 设计规定的工艺参数（喷射压力、提升速度、旋转速度）进行喷射,将注浆 管分段下入孔底，每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采 用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式,清水一般喷射 13遍,经喷射清水后，可扩大喷射直径和增加固结体的强度，直到冲出 的水无浑浊和碎屑为止。5、采用高压旋喷注浆方式进行注浆按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后，再采用高压旋喷注浆方式进行 旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后，从下而上进行旋喷注浆，旋喷注浆 一般采用单管旋喷注浆方式。6、采用静压注浆方式进行注浆高压旋喷注浆结束后，利用孔口注浆装置
8、封住孔口进行静压注浆。静 压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力，随后逐渐增加浆液浓 度及加大注浆压力，直至注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进 行23次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。为了保证压 浆能一次性成功，应先计算压浆所需的525 #水泥用量。在配制水泥浆时， 尽可能按高标号配制，但水泥浆过稠会导致压注困难，在压注过程中， 特别要注意对孔口壁的封闭，不能让水泥浆外溢，只能有少许泥浆甚至 清水流淌出来，直到无法压注为止。随后打开封闭的孔口壁，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。注浆前应用高压水冲洗至出浆口有清水流出
9、，注浆先用水灰比为0.8 的稀浆，待出浆口有稀浆流出时，再改用0. 5的浓浆，当浓浆从出浆口 流出时，用碎石和麻絮等封填出浆口，再用0.4的水泥浆压入，压力增 大到0.70.8Mpa时关闭进浆阀门，稳压压浆2025min。如经钻孔取芯 探明严重断桩，可在浆液中加入一定量的小粒径的石子。7、封孔静压注浆结束后，若注浆孔口冒浆，需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失，需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满 为止。8、复合注浆法的浆液材料8.1主剂:采用水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采 用525 #早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时为了获 得较高的固结体
10、强度，采用高标号的525 #普通硅酸盐水泥。8.2外加剂：常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃，水玻璃加量一般为水泥用量的2 %4 %。采用双液进行静压注浆时，水玻 璃用量可为水泥用量的10 %100 %。早强剂为氯化钙和三乙醇胺，用量 一般为水泥用量的2 %4 %。注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体 底部质量。为了减少因水泥浆收缩而产生孔隙，可以在配制水泥浆时适 当加入膨胀剂（按1：10000比例）。9、施工工艺参数9.1旋喷注浆压力:采用单管高压旋喷法时:浆液或清水喷射压力:20 30 MPa ;采用二重管高压旋喷法时:空气压力为0. 7 MPa，浆液压力为 2030 MPa
11、 ;采用三重管高压旋喷法时:水压力为:2030 MPa，空气压 力为0. 7 MPa，浆液压力为25 MPa。在对桩基缺陷进行加固补强注浆 时采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷,注浆压力常用2530 Mpa。9.2喷射提升速度:1020 cm min - 1 ,在对桩基缺陷进行加固补强 注浆时采用1015 cm min - 1。9.3喷射旋转速度:2040 r - min - 1。9.4 静压注浆压力:对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0. 35. 0MPa，注浆压力需根据每个工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压 力设计。9.5浆液水灰比:旋喷注浆时采用1： 11. 2：1 ;静压注浆时采用0.
12、 5：11. 2：1。10、缩径桩处理措施：根据声测图详细探明缩径的具体位置，在桩基外 围钻孔至缩径位置以下0.51m,在缩径位置上、下各0.5m以高压旋喷数 根旋喷桩，旋喷桩的数量以全部能包裹缩径范围为宜，从而提高承载力 的效果。三、接桩施工工艺框图接桩法施工工艺框图1、接桩土方开挖：总体考虑采用机械粗放开挖，潜水泵抽水进行坑内排降水1.1基坑开挖顺序：测量放线一切线分层开挖一排降水一修坡支撑1.2基坑开挖，应先进行测量定位，抄平放线，定出开挖宽度，然后分 块分层开挖，根据土质和水文情况以及开挖深度确定采取放坡开挖或直 立开挖，以保证施工操作安全。1.3考虑到断桩位置在6m深处左右的位置，且
13、土质较差、基坑较深，应 放坡开挖，为减少挖方量或受场地限制不能放坡，就应采取临时支撑加 固，特殊情况下应采取半永久性安全可靠的支护措施，根据实际开挖情 况，考虑采用编制袋围堰或砌红砖。1、4基坑开挖时，坑边应有截水措施，防止地面水流入坑内，冲刷边坡， 造成塌方和侵蚀基土。1.5基坑开挖完成后应及时的进行接桩施工。2、凿除砼人工采用风镐凿除断桩上面部分砼，凿到断桩位置时，清理掉夹泥 砼且顶面凿毛并清理干净，凿桩面应大面平整，按设计要求校正接桩钢 筋笼，3、接桩模板接桩模板采用两块半圆定型钢模板，由厂家定做，接桩模板采用 1.5m柱模板，考虑到接桩长度在6m米左右，采用在现场拼装成一节便 于吊装，
14、接桩模板安装是接桩施工的重要一个环节，做到定位准确，安装牢 固，浇筑砼不容易走模，安装时应由测量队放样处桩中心，首先对准桩 中心底部，从外面支撑牢固，对于底部不平整的地方有砂浆进行找平， 再立模板，并保证不漏浆，然后在模顶找出中心，吊垂球与底面中心点 通过地拉线调整对准。4、接桩砼浇筑接桩砼采用集中拌和，砼灌车运输到现场，浇筑砼与立柱施工工艺相 同。四、缺陷桩处理计划安排1、三港河3#-2、1#-4开挖至断桩位置，采用接桩法法处理断桩位 置，处理时间在2005年9月15日前完成。2、团结河7#-3桩基础，根据地质资料及灌注过程分析，且距桩顶 较长，采用高压旋喷压浆法进行处理断桩位置，处理时间在 2005年9月30日前完成。随岳南高速公路土建第七合同段项目经理部二00五年八月十九日
