高壓注漿處理預(yù)應(yīng)力管樁灌芯質(zhì)量缺陷的應(yīng)用

孫承瑞 關(guān)天強(qiáng) 王燕會(huì) 劉 東

(山東寧建建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)寧 272100)

高壓注漿處理預(yù)應(yīng)力管樁灌芯質(zhì)量缺陷的應(yīng)用

孫承瑞 關(guān)天強(qiáng) 王燕會(huì) 劉 東

(山東寧建建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)寧 272100)

針對山東省濟(jì)寧人民警察訓(xùn)練基地辦公樓工程樁基灌芯施工中混凝土出現(xiàn)的蜂窩空洞等缺陷狀況，通過分析產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的原因，提出了利用高壓注漿技術(shù)對樁基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，并確定了相應(yīng)的施工方法，得出了滿意的效果。

高壓注漿，預(yù)應(yīng)力管樁，灌芯質(zhì)量缺陷

1 概述

高壓注漿是采用高壓注漿泵通過注漿管注入一定配方的水泥漿，水泥漿在壓力作用下滲入混凝土裂縫，填充混凝土空隙，阻斷水源侵蝕，進(jìn)而加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度，而且施工快捷，效果明顯，經(jīng)濟(jì)可靠。在預(yù)應(yīng)力管樁灌芯施工中，有時(shí)會(huì)因?yàn)楣軜稑缎具M(jìn)水而未排凈或者漏振而導(dǎo)致灌芯混凝土達(dá)不到預(yù)定強(qiáng)度，經(jīng)過實(shí)踐證實(shí)利用高壓注漿技術(shù)可以快速處理此類問題而且經(jīng)濟(jì)。

2 工程概況

山東省濟(jì)寧人民警察訓(xùn)練基地位于濟(jì)寧市任城區(qū)，辦公樓為其中一個(gè)單體工程。該工程為5層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為11 400 m2，工程采用預(yù)應(yīng)力PHC管樁樁基礎(chǔ)，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PHC-AB 500(100)-15b型管樁約194根，單樁豎向承載力極限值為2 600 kN，單樁豎向承載力特征值為1 300 kN；管樁灌芯2 000 mm高，C40微膨脹混凝土。樁基灌芯完成后，進(jìn)行鉆孔抽芯檢查，發(fā)現(xiàn)18棵樁芯混凝土不密實(shí)，存在蜂窩、孔洞、縫隙等質(zhì)量缺陷。

3 質(zhì)量缺陷原因分析

2013年8月，在辦公教學(xué)樓工程管樁灌芯施工過程中，西部12棵管樁內(nèi)有較高積水，施工時(shí)操作人員未排除積水就進(jìn)行樁基灌芯施工，從而造成灌芯混凝土強(qiáng)度降低；西部還存在6棵，管樁灌芯施工時(shí)未振搗，以致出現(xiàn)蜂窩裂隙等缺陷。

4 整改方案的確定

針對出現(xiàn)的質(zhì)量問題，為減少整改對工期和造價(jià)的影響，決定采用高壓注漿補(bǔ)充水泥漿，注漿壓力不小于0.6 MPa，水泥采用普硅32.5水泥，水灰比為0.50～0.60；注漿管插入管樁自樁頭標(biāo)高以下1.45 m，注漿施工應(yīng)注意控制壓力，加壓至樁頂全斷面返漿，根據(jù)樁頂返漿不同情況確定是否停止注漿，樁頂全斷面明顯返漿時(shí)可停止注漿，對于確實(shí)返漿不明顯的樁，應(yīng)控制加壓值不小于返漿明顯的樁的壓力，根據(jù)現(xiàn)場情況以同等壓力持續(xù)3 min后可停止注漿；注漿施工過程中，應(yīng)經(jīng)常對后注漿的各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)采取相應(yīng)處理措施。

5 施工方法

5.1 定位鉆孔

在樁中心位置處定取一個(gè)孔位，將鉆機(jī)移至孔位處鉆孔。

5.2 高壓清水噴射清洗

鉆孔完畢后，將高壓噴嘴放入孔中，在鉆孔段進(jìn)行上下反復(fù)高壓清水噴射清洗，利用水循環(huán)將廢渣排出樁身，當(dāng)出水口的水由濁變清時(shí)，清洗工作結(jié)束。

5.3 安裝注漿管

清孔后在孔口安裝1根注漿管及1根返漿管(排水管)見圖1,注漿管、返漿管采用15 mm的鍍鋅鋼管，注漿管長1 550 mm,下部750 mm的側(cè)壁為鉆眼花管,管底置于孔底上50 mm；排水管長300 mm,深入孔內(nèi)200 mm，密封材料采用高強(qiáng)無收縮灌漿料，防止?jié){液從孔口流失，形成相對密封空間，提高注漿壓力，見圖2。注漿管、返漿管孔口段套絲，安裝球閥和壓力表。

5.4 制漿

漿液采用純水泥漿，水灰比0.50～0.60，水泥標(biāo)號為32.5普通硅酸鹽水泥，嚴(yán)格控制注漿液的配比，攪拌時(shí)間不小于2 min，漿液應(yīng)具有良好的流動(dòng)性，不離析不沉淀。

5.5 高壓注漿

清洗完成后，壓入漿液置換清水，孔口注漿壓力控制在0.3 MPa～0.6 MPa之間，當(dāng)出漿口噴出的漿液與注入的漿液比基本相同時(shí)，可封閉出漿口繼續(xù)加壓補(bǔ)漿,噴漿見圖3；漿液要保持連續(xù)壓入，不中斷；同時(shí)加強(qiáng)觀察，注漿施工應(yīng)注意控制壓力，根據(jù)現(xiàn)場情況以設(shè)計(jì)壓力持續(xù)3 min后可停止注漿；注漿施工過程中，應(yīng)經(jīng)常對后注漿的各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)采取相應(yīng)處理措施。

6 施工注意事項(xiàng)

鉆孔定位要準(zhǔn)確，鉆機(jī)安裝平穩(wěn)牢固，機(jī)座水平、立軸垂直，做到三點(diǎn)一線(即：孔位、立軸、天車在同一直線上)，以保證鉆孔垂直不偏移；鉆孔時(shí)，鉆進(jìn)要穩(wěn)定；旋噴切割施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)、提升速度進(jìn)行，對樁身缺陷段進(jìn)行徹底噴射、清渣，保證沉渣符合要求，并實(shí)測孔深；配制漿液，水泥及外加劑要保證質(zhì)量，并隨時(shí)測量漿液的比重，保證漿液濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；高壓注漿壓漿施工，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)要求，待孔口返回漿液與注入漿液濃度一致后才能關(guān)閉孔口；高壓注漿時(shí)，非操作人員遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場，操作人員距離灌漿樁1 m以上，防止注漿孔封口破壞后傷人。

7 樁芯整改質(zhì)量檢查

對整改的28棵樁芯進(jìn)行聲波透射檢查，發(fā)現(xiàn)灌芯混凝土強(qiáng)度明顯提高，初檢時(shí)平均波速為4 376 m/s，補(bǔ)強(qiáng)后檢查平均波速為4 439 m/s。再次鉆芯檢查，鉆芯外觀密實(shí)、均勻，無孔洞裂縫缺陷。其單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表明樁芯混凝土等級已滿足設(shè)計(jì)要求，詳見表1。

表1 樁芯混凝土抽樣單軸抗壓強(qiáng)度

8 結(jié)語

該工程28棵預(yù)應(yīng)力PHC管樁樁芯經(jīng)高壓注漿加固后，質(zhì)監(jiān)部門對樁芯進(jìn)行抽樣試驗(yàn)表明樁芯質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，運(yùn)用高壓注漿補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)能解決管樁樁芯灌注質(zhì)量問題，處理后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，在工程補(bǔ)強(qiáng)方面有不錯(cuò)的推廣價(jià)值。

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[5] 王春華.高壓注漿置換技術(shù)在濱海地區(qū)橋梁樁基中的應(yīng)用[J].世界橋梁，2013，41(1)：26-28.

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On application of treatment of prestressed pipe pile’s grouted core quality defect with high-pressure grouting

SUN Cheng-rui GUAN Tian-qiang WANG Yan-hui LIU Dong

(ShandongNingjianConstructionGroupCo.,Ltd,Jining272100,China)

According to the defects of the concrete, including the honeycomb holes in the pile foundation grouted core construction of the office project for Jining People’s Police Training Base in Shandong, the paper points out the reinforcement treatment of the pile foundation by adopting the high-pressure grouting technique by analyzing the reasons for these quality defects, identifies the respective construction methods, and concludes the satisfactory effect.

high-pressure grouting, prestressed pipe pile, grouted core quality defect

1009-6825(2014)03-0109-02

2013-11-05

孫承瑞(1985- )，男，助理工程師； 關(guān)天強(qiáng)(1985- )，男，碩士； 王燕會(huì)(1980- )，男，助理工程師； 劉 東(1969- )，男，高級工程師

TU472

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