鉆孔灌注樁灌樁事故處理及樁身補(bǔ)強(qiáng)方法

董傳香

摘要：鉆孔灌注樁是目前樁基礎(chǔ)中應(yīng)用最廣泛的一種型式，受工程地質(zhì)文件及水文地質(zhì)條件等各種因素的影響，大多數(shù)鉆孔灌注樁采用水下澆注砼的施工方法。在施工出現(xiàn)事故該如何處理，是廣大工程施工者亟需解決的問(wèn)題，本文介紹了幾種鉆孔灌注樁灌樁事故處理技術(shù)，并重點(diǎn)分析了錨桿靜壓樁補(bǔ)強(qiáng)方法。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁灌樁；事故處理；樁身補(bǔ)強(qiáng)；錨桿靜壓樁

一、鉆孔灌注樁灌樁事故原因與處理

目前，鉆孔灌注樁在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中已占據(jù)重要地位。鉆孔灌注樁成樁后常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷有樁身混凝土離析松散、裂縫、夾泥、斷樁和樁位出現(xiàn)偏差等。樁基質(zhì)量取決于勘察，設(shè)計(jì)，施工等許多因素，因工程隱蔽性強(qiáng).施工中質(zhì)量缺陷極易發(fā)生，對(duì)質(zhì)量缺陷的分析與處理是否正確，往往影響建筑物的安全使用、工程造價(jià)及工期，嚴(yán)重的甚至炸毀整幢建筑物，通常造成樁基質(zhì)量缺陷的主要原因有以下幾類：由于測(cè)量放線錯(cuò)誤，使整個(gè)建筑物錯(cuò)位或樁位偏差過(guò)大；由于施工方法不當(dāng)，使樁底沉渣超厚、樁身夾泥；由于灌注混凝土施工質(zhì)量失控，使混凝土離析、混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；由于施工控制不嚴(yán)，在未達(dá)到設(shè)汁標(biāo)高時(shí)混凝土停澆或樁頂混凝土浮漿層超過(guò)設(shè)計(jì)厚度，鑿出后出現(xiàn)樁頂標(biāo)高不足。

合理選擇樁基質(zhì)量缺陷處理方案是樁基質(zhì)量缺陷處理的關(guān)鍵。通過(guò)檢測(cè)確認(rèn)樁基存在質(zhì)量缺陷，應(yīng)根據(jù)質(zhì)量缺陷的具體情況和客觀條件，應(yīng)對(duì)各種可選方案進(jìn)行比較，從安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理、施工期短，施工方便、對(duì)已完工程質(zhì)量和后續(xù)工程方式的影響等因素綜合考慮選擇質(zhì)量缺陷處理方案。樁基事故的常用處理方法有以下幾種：

（一）接樁法

當(dāng)成樁后村頂標(biāo)高不足，常采用接樁法處理，方法有以下兩種：（1）開(kāi)挖接樁。挖空泥土出樁后，鑿去混凝土浮漿層及松散層，并鑿出鋼筋，整理與沖洗干凈后用鋼筋接長(zhǎng)，再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高；（2）嵌入式接樁。當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后，清除已澆混凝土有困難

（二）鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法

此法適應(yīng)條件是樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩、離析、松散、強(qiáng)度不夠及樁長(zhǎng)不足、樁底沉渣過(guò)厚等缺陷，常采用高壓注漿法補(bǔ)強(qiáng)處理。當(dāng)樁身混凝土局部有離析、蜂窩時(shí)，可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷部位下一倍樁徑處，進(jìn)行清洗后高壓注漿；當(dāng)樁長(zhǎng)不足時(shí)，采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高；對(duì)樁長(zhǎng)不足部分注漿加固。

（三）大承臺(tái)梁法

擴(kuò)大承臺(tái)（粱）法考慮樁土共同作用，當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，且差別不大，通過(guò)計(jì)算，采用擴(kuò)大承臺(tái)（粱）能滿足原設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)采用變更承臺(tái)（粱）設(shè)計(jì)的處理方法。該方法也適宜于樁位偏差不大時(shí)的處理，樁基施工中，若樁中心位置偏離原設(shè)計(jì)過(guò)大但仍可補(bǔ)救時(shí)（單樁大于5cm，群樁大于10cm），要作樁位偏離補(bǔ)救處理。樁位偏離補(bǔ)救常加設(shè)承臺(tái)或加大承臺(tái)，承臺(tái)設(shè)計(jì)要通過(guò)設(shè)計(jì)院或監(jiān)理部門(mén)認(rèn)可。

（四）廢樁的處理

當(dāng)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，發(fā)生短樁、斷樁、大量夾雜、離析和縮徑等降低樁基承載力被判定為廢樁時(shí)，常需作廢樁處理。廢樁處理常在兩側(cè)加設(shè)扁擔(dān)樁。扁擔(dān)樁設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)原設(shè)計(jì)院相關(guān)部門(mén)，以便考慮原廢樁的利用程度和相關(guān)部位的聯(lián)接情況。廢樁處理的全過(guò)程要作好施工記錄，處理完后要重新作檢測(cè)判定，合格后方可進(jìn)行下步施工。

二、鉆孔灌注樁灌樁樁身補(bǔ)強(qiáng)方法

鉆孔灌注樁灌樁樁身補(bǔ)強(qiáng)方法有很多，本文重點(diǎn)介紹錨桿靜壓樁的方法。

（一）工藝原理

錨桿靜壓樁作為一種沉樁方法，是利用原基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)傳遞來(lái)的重量作為壓樁反力，通過(guò)預(yù)埋的錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，將樁段從壓樁孔處壓入地基土中，然后將樁與基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)連接形成整體，使新樁基與原建筑物基礎(chǔ)共同承擔(dān)荷載，提高加樁區(qū)域的承載力，達(dá)到阻止或減少沉降的目的。

錨桿靜壓樁多用于粉土、粘土、人工填土、淤泥質(zhì)土等地基土的新建（采用逆作法施工）或已建多層建筑物、中小型構(gòu)筑物的地基加固、托換、糾偏工程中。錨桿靜壓樁與其它基礎(chǔ)加固或托換技術(shù)相比又具有施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、移動(dòng)靈活、施工所需空間小的特點(diǎn)。我們利用錨桿靜壓樁新技術(shù)特殊工藝，充分利用其特點(diǎn)，改進(jìn)樁型、樁材、壓樁設(shè)備，將其應(yīng)用到高層建筑中樁基加固和托換中，取得了成功。為建筑病害工程樁加固提出一種更方便、更合理、更有效、更經(jīng)濟(jì)的加固方法。

（一）工程概述

某工程系一幢高12層的高層住宅樓，建筑面積約為5000平方米，該樓上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻，基礎(chǔ)采用直徑530mm的夯擴(kuò)樁，有效樁長(zhǎng)約為11～12米，樁端進(jìn)入粉細(xì)砂層。工程樁基施工完畢后，進(jìn)行基坑土方開(kāi)挖，由于開(kāi)挖不慎，致使該工程樁基礎(chǔ)存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，該工程共有工程樁126根，經(jīng)檢測(cè)其中樁身存在裂紋的Ⅱ類樁計(jì)32根，約占25%，樁身存在嚴(yán)重裂縫的Ⅲ類樁43根，約占35%。根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)于Ⅱ、Ⅲ類樁是不能直接使用，要進(jìn)行加固處理后方可使用。由于本工程工程樁布樁較密，缺陷部位較深，采用開(kāi)挖接樁和補(bǔ)加夯擴(kuò)樁或鉆孔灌注樁均難以實(shí)施；同時(shí)又由于工期要求緊，經(jīng)過(guò)專家組討論最終權(quán)衡選擇了不占工期，空間要求小，施工方便，受力明確的錨桿靜壓鋼筋混凝土預(yù)制樁的補(bǔ)樁加固方案。

（三）施工工藝

錨桿靜壓樁采用250mmx250mm和300mmx300mm兩種規(guī)格，承載力特征值分別為350KN和450KN，壓樁力要求分別不少于550KN和700KN，錨桿靜壓樁要求以粘土層或粉質(zhì)粘土夾粉土層作為樁端持力層，樁長(zhǎng)為20m～25m。壓樁施工采用壓樁力和樁長(zhǎng)雙控原則，以壓樁力控制為主、樁長(zhǎng)控制為輔。

補(bǔ)樁過(guò)程中，在原直徑為600mm的廢樁兩側(cè)各補(bǔ)一根250mmx250mm的錨桿靜壓樁；在原直徑為700mm的廢樁兩側(cè)各補(bǔ)一根300mmx300mm的錨桿靜壓樁，錨桿靜壓樁邊貼承臺(tái)邊設(shè)置，同時(shí)加強(qiáng)聯(lián)梁的剛度。樁孔采用芯模由總包單位在底板、承臺(tái)砼澆注中預(yù)留，250x250錨桿靜壓樁樁孔上口300X300，下口400X400；300x300錨桿靜壓樁樁孔上口350X350，下口450X450。樁孔留設(shè)必須準(zhǔn)確，承臺(tái)澆注后及時(shí)清除孔內(nèi)混凝土和水泥漿。

封樁施工是壓樁過(guò)程的又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁、承臺(tái)及混凝土底板能否連接牢固，承載力是否達(dá)到要求，聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)形式是否合理，都是封樁后樁能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。封樁采用C35或C40早強(qiáng)微膨脹混凝土，注意振搗密實(shí)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，并設(shè)置防水措施，確保底板的防滲效果。樁錨桿規(guī)格及根數(shù)由加固公司計(jì)算確定，在底板砼澆注前由補(bǔ)樁單位進(jìn)行安裝埋設(shè)，錨桿露出頂面150mm。

采用以上措施對(duì)管樁樁基進(jìn)行處理后，取得了良好的效果?；炷零@孔灌注樁共75根，對(duì)30根樁以聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為樁身結(jié)構(gòu)完整性合格；對(duì)其中的25根靜壓錨桿鋼管樁共進(jìn)行了439條焊逢超聲波探傷，檢測(cè)結(jié)果為合格；其中2根樁進(jìn)行了單樁極限承載力靜載試驗(yàn)，承載力值為2800kN，檢測(cè)結(jié)果為合格。根據(jù)沉降觀測(cè)結(jié)果，結(jié)構(gòu)封頂后最大沉降量為21.65mm，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確認(rèn)，建筑工程結(jié)構(gòu)封頂后沉降滿足設(shè)計(jì)要求。目前，該大樓已經(jīng)投入使用2年多，情況良好，說(shuō)明本加固方案是合理有效的。

結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁作為地下隱蔽工程，在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。在施工前，結(jié)合工程項(xiàng)目的地質(zhì)資料，全面了解地質(zhì)土層分布情況及各個(gè)土層的特點(diǎn)，選擇合適的施工方案。同時(shí)，做好施工預(yù)案，當(dāng)施工過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，及時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，盡可能解決鉆孔灌注樁的樁身缺陷問(wèn)題，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)不可避免出現(xiàn)Ⅲ類、Ⅳ類樁時(shí)，要綜合考慮安全行、經(jīng)濟(jì)性、地質(zhì)情況、施工進(jìn)度、樁身缺陷情況等各方面的因素，選擇合適的補(bǔ)強(qiáng)方案，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固，確保施工質(zhì)量。錨桿靜壓樁采用靜壓方式，避免沖擊應(yīng)力，受力明確，對(duì)樁周土體的隆起和擠壓較小，施工靈活方便，同時(shí)可與上部主體結(jié)構(gòu)的施工同步進(jìn)行，不耽誤工期，在基礎(chǔ)加固中起到了很大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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