CN115538425A - 一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法 - Google Patents

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CN115538425A CN202211206046.XA CN202211206046A CN115538425A CN 115538425 A CN115538425 A CN 115538425A CN 202211206046 A CN202211206046 A CN 202211206046A CN 115538425 A CN115538425 A CN 115538425A
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Abstract

本发明涉及一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，包括以下方法：1)桩缺陷位置钻孔抽芯；2)桩抽芯孔清洗；3)排渣；4)一次高压旋喷注浆；5)二次开孔；6)重新洗孔及排渣；7)二次高压旋喷注浆；9)吊放钢筋。本发明的有益效果是：本方法是在原桩基基础上进行缺陷处理，不需重新成桩，避免造成资源浪费，减少桩处理费用。本方法所用的设备均为正常桩基施工中常用设备，减少资源的投入，并提高施工效率。采用二次高压旋喷注浆处理缺陷，可有效保证对局部夹渣缺陷部位空隙填充密实。采用高强度无收缩灌浆料与精轧螺纹钢筋配合受力，可有效保证处理后桩身质量，提高承载能力。

Description

一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法。
背景技术
在钻孔灌注桩施工过程中，往往由于地质条件复杂、护壁泥浆不符合要求、水下灌注混凝土操作不规范等一系列原因，会造成灌注桩形成桩身局部夹渣现象，成为缺陷桩，严重影响了灌注桩的质量。而现在处理桩身缺陷的方法一是采用静压注浆技术处理缺陷，如申请号为201710233702.8的专利文件公开了钻孔灌注桩夹层及沉渣清除与补强装置及施工方法，高压浆液装置包括高压泥浆泵、高压管、固定装置、喷嘴架、喷嘴，其主要原理是采用静压注浆技术处理缺陷，但是由于纯水泥浆材料与桩基混凝土材料存在较大差异，且该种方法要求封口处密封性较高，施工过程中较难保证。现有处理桩身缺陷的方法二是采用旋喷桩与缺陷处灌注混凝土配合的方法处理缺陷，如专利号为ZL200810219506.6的发明专利公开了一种钻孔灌注桩的夹层缺陷压注混凝土的处理方法，其步骤如下：A.利用CT或超声波检测钻孔灌注桩的夹层位置及夹层厚度B.在钻孔灌注桩的夹层段的外围设置多个等间距圆周分布的高压旋喷桩，多个高压旋喷桩形成防止塌孔的帷幕结构C.在钻孔灌注桩的上端面向下进行取芯钻孔，所钻的多个孔穿过夹层段D.利用切割清洗液对夹层段进行切割清洗E.通过对夹层空腔注纯水泥浆，将夹层空腔内的清洗液和残留的杂质置换出来F.向夹层空腔压注混凝土，将夹层空腔内的水泥浆置换出来G.孔口压浆。该种方法需在桩周外围设置一圈旋喷桩，费用较高，在孔径如此小的钻孔内灌注混凝土，又无法保证混凝土的密实性，从而无法保证桩的质量，且工序复杂，操作困难。方法三是采用复合管联合桩周旋摆喷注浆加固方式处理缺陷，如中国专利申请号为201911114415.0的专利文件公开了缺陷灌注桩复合管联合桩周旋摆喷注浆加固施工方法，其特征在于，包括钻孔抽芯、复合管制作、复合管下放、气囊充气、桩端处理、复合管移位、缺陷段清洗、缺陷段注浆、桩周加固等步骤；通过上下气囊将缺陷段完全封闭包裹，并通过复合管注入高压水泥浆进行补强加固，采用外管结合内管的复合管，通过外管上喷嘴进行高压清洗和高压注浆，达到补强作用，并通过吸渣孔将清洗过程中碎渣通过内管排出，在灌注桩桩周钻设若干注浆孔，在非缺陷段的桩周摆喷形成桩周摆喷体，在缺陷段的桩周进行旋喷形成桩周旋喷体。该种方法也需在桩周外围设置一圈旋喷桩，费用较高，且工序复杂，操作困难。故以上处理方法在处理混凝土灌注桩局部夹渣缺陷时的处理效果都不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，可有效处理桩身夹渣缺陷，提高桩身承载能力，且处理成本低，施工速度快。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，包括以下方法步骤：
1)桩缺陷位置检测：采用低应变大致测出桩的缺陷位置。
2)桩缺陷位置钻孔抽芯：抽芯钻孔深度超过缺陷位置不少于1～2m。
3)桩抽芯孔清洗：将钻孔机的钻杆放入芯孔内，用高压清水冲洗取芯后的芯孔，特别是缺陷位置处，要反复冲洗3遍，保证将缺陷位置中夹杂的泥块等杂质溶解及冲落。
4)排渣：将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm～80mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过钻杆注入芯孔底，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净，高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa。
5)高压旋喷注浆：采用比原基桩混凝土设计强度等级高两个等级的无收缩膨胀注浆料水泥制成灌浆料进行灌注补强，水灰质量比为控制为0.7～0.9：1，制备浆液严格按比例投料；
旋喷喷嘴直径为φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管插入设计孔深后应空转不提升，泵压达到规定值时方可进行旋转提升，旋转速度为8～10r/min，提升速度为10～12cm/min。
6)二次开孔：第一次注浆体注浆完成后第5～7天，利用地质钻在缺陷注浆孔内重新钻孔，另外再开2个孔，要求增加的两个孔至少有一半面积以上位于缺陷范围内，深度钻至缺陷部位下800mm～1000mm，合计3个孔。
7)重新洗孔及排渣；再次将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm～80mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
8)高压旋喷注浆：再次注浆采用与第一次注浆相同强度等级的无收缩膨胀注浆料水泥制做灌浆料，水灰质量比调整为0.45～0.55：1，制备浆液严格按比例投料；
采用的旋喷喷嘴直径为φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管插入设计孔深后应空转不提升，泵压达到规定值时方可进行旋转提升，旋转速度为8～10r/min，提升速度为10～12cm/min。
9)吊放钢筋：三个孔的浆体灌注完成后，每个孔插2根精轧螺纹钢筋。
上述步骤8)中的精轧螺纹钢筋为PSB930,钢筋直径不小于芯孔直径的1/3，钢筋长度为d，d≥开孔孔深h-0.5m。
10)补桩完成28d后，采用静载法配合低应变法或单独采用高应变法检测桩身完整性及单桩承载力是否满足要求。
高压旋喷注浆时：
钻机就位应准确、稳固、垂直，下杆前，采用水平尺校正钻机垂直度。钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。
依据桩底标高确定钻具总长，确保桩长。下放钻具时为防止喷嘴堵塞，可采取低压带浆下沉。
按设计要求计算每米灌浆料用量并按搅浆桶大小安排单桶搅浆体积，计算灰水用量，单桶搅拌量宜为1.0m3，浆液面宜低于搅浆桶上口10cm以上，单桶灰水用量在搅浆台明显位置挂牌标示。浆液搅拌应均匀，随配随用，放入料筒前应使用滤网进行过滤。搅浆人员认真记录搅浆量，司泵人员应如实记录施工耗浆量。
旋喷过程中，注意观测孔口冒浆量，检查喷浆压力、旋转提升速度和实际耗浆量，按设计要求及时调整施工参数。当冒浆量超过喷浆量的20％或完全不冒浆时，应及时调整施工参数，提高喷射压力、缩小喷嘴直径或加快提升和旋转速度。
旋喷提升连续进行，中途因拆卸旋喷管或喷嘴等堵塞提钻检查时，应将旋喷管下沉至浆液停供点以下0.3m，待恢复供应后再继续旋喷提升。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)本方法是在原桩基基础上进行缺陷处理，不需重新成桩，避免造成资源浪费，减少桩处理费用。
2)本方法所用的设备均为正常桩基施工中常用设备，无需额外增加其他机械设备，减少资源的投入，并提高施工效率。
3)采用二次高压旋喷注浆处理缺陷，可有效保证对局部夹渣缺陷部位空隙填充密实。
4)采用高强度无收缩灌浆料与精轧螺纹钢筋配合受力，可有效保证处理后桩身质量，提高承载能力。
5)本方法施工中产生的噪声较小，避免造成大面积噪声污染，符合绿色施工要求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是桩缺陷位置及抽芯孔示意图。
图3是抽芯孔及二次开孔与缺陷位置示意图。
图4是缺陷处理后桩示意图。
图中：1-缺陷桩、2-夹渣缺陷部位、3-钻芯抽样孔、4-后开孔、5-灌浆料、6-钢筋。
具体实施方式
下面对本发明做详细说明，但本发明的实施范围不仅仅限于下述的实施方式。
如图1-图4所示，一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，其施工步骤如下：
1)桩缺陷位置检测
采用低应变大致测出桩的缺陷位置，并对缺陷位置进行标记，如图3中的缺陷部位2；
采用低应变检测时，需对桩顶面进行处理，保证桩顶面平整、密实，并与桩轴线垂直。桩身缺陷位置可按照下式进行计算，x＝1/2000c*trx，x＝0.5*c/Δf′；x为桩身缺陷位(m),trx为速度波第一峰与缺陷反射波波峰间的时间差(ms)，c为桩身波速(m/s)，Δf′为幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)。
2)桩缺陷位置钻孔抽芯
钻机立轴中心、天轮中心与孔口中心保持在同一中心线上，钻进初始阶段要对立轴进行校正，及时纠正立轴偏差，确保钻芯过程中不发生位移、倾斜。
应采用外径101mm金刚石薄壁钻头钻取芯样，严禁使用单动单管钻具。桩顶面与钻塔底座距离大于2m时，且开孔0.3m～0.5m深度后安装孔口管，孔口管下入时应严格测量垂直度。每回次钻孔进尺宜控制在1.5m内；钻至孔底时，宜采取减压、慢速钻进、干钻等适宜的方法和工艺。
采用清水钻进，冲洗液流量应为60L/min～120L/min，钻头内外侧保持0.3Mpa的压差，使冲洗液迅速带走岩粉，转速控制在100r/min。
抽芯钻孔过程中，钻机操作人员及时记录孔号、回次数、起止深度、块数、总块数、芯样质量的初步描述及钻进异常情况，芯样取出后，按照回次顺序放到芯样箱中，在芯样侧面上清晰标明回次数、块号、本回次总块数(写成带分数的形式，如
Figure BDA0003873824610000051
表示第2回次共有5块芯样，本块芯样为第3块)，时刻关注芯柱质量，钻孔深度超过缺陷以下1m～2m，抽芯钻孔过程中，时刻关注芯样质量情况，最终确定缺陷程度及所处位置。
3)桩抽芯孔清洗
将钻孔机的钻杆下放至芯孔内缺陷位置，用高压清水旋转冲洗取芯后的芯孔四周，特别是缺陷位置处，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，要反复冲洗3遍，每遍冲洗持续10min，保证将缺陷位置中夹杂的泥块等杂质溶解及冲落；
4)排渣
将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过旋喷钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
5)高压旋喷注浆
双管高压旋喷桩机注入灌浆料；
A钻机就位
钻机就位应准确、稳固、垂直，下杆前，采用水平尺校正钻机垂直度。钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。
B下放钻杆
依据孔底标高确定钻具总长。下放钻具时为防止喷嘴堵塞，可采取低压带浆下沉，将双管旋喷机喷头下沉至缺陷位置，用米尺进行测量钻杆长度。
C浆液制备
采用比原基桩混凝土设计强度等级高两个等级的无收缩膨胀注浆料水泥制成灌浆料进行灌注补强，水灰比(质量比)为0.8：1，制备浆液严格按比例投料。
按设计要求计算每米灌浆料用量，并按搅浆桶大小安排单桶搅浆体积，计算灰水用量，单桶搅拌量宜为1.0m3，浆液面宜低于搅浆桶上口10cm以上，单桶灰水用量在搅浆台明显位置挂牌标示。浆液搅拌应均匀，随配随用，放入料筒前应使用滤网进行过滤。搅浆人员认真记录搅浆量，司泵人员应如实记录施工耗浆量。
D喷浆提升
喷嘴直径采用φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管插入设计孔深后应空转不提升，泵压达到规定值时方可进行旋转提升，旋转速度8～10r/min，提升速度10cm/min。
将双管旋喷机喷头下沉至缺陷位置，采用旋喷注浆固化，反复5次，旋喷过程中，检查喷浆压力、旋转提升速度和实际耗浆量，按设计要求及时调整施工参数。当冒浆量超过喷浆量的20％或完全不冒浆时，应及时调整施工参数，提高喷射压力、缩小喷嘴直径或加快提升和旋转速度。
旋喷提升连续进行，如遇注浆压力骤然上升。应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通，中途因拆卸旋喷管或喷嘴等堵塞提钻检查时，应将旋喷管下沉至浆液停供点以下0.3m，待恢复供应后再继续旋喷提升。
喷射时，应先达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和喷浆，以防桩体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核；
如遇冒浆或冒浆过大，需查明具体原因进行处理。在不冒浆的情况下，如果是桩缺陷与外侧土体联通，可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间；也可增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷；冒浆量超过20％时，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋转速度，调整注浆量；
E拔管清洗
当喷射完毕，应及时将各管路冲洗干净，不得留有残渣，以防堵塞，特别是注浆系统更为重要。一般是把浆液换成水进行连续冲洗，直到管路中出现为清水为止。一次下沉的旋喷管能够不必拆卸，直接在喷浆的管路中用泵送清水，即可达到清洗的目的。
6)二次开孔；
第一次注浆体注浆完成后第5～7天，利用地质钻在缺陷注浆孔内重新钻孔，另外再开2个孔，如图3中后开孔4，要求增加的两个孔至少有一半面积以上位于缺陷范围内，深度钻至缺陷部位下800mm，合计3个孔。
7)重新洗孔及排渣
将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过旋喷钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
8)高压旋喷注浆
再次注浆采用与第一次注浆相同强度等级的无收缩膨胀注浆料水泥制做灌浆料，水灰比(质量比)调整为0.45～0.55：1，制备浆液严格按比例投料。采用二次高压旋喷注浆处理缺陷，可有效保证对局部夹渣缺陷部位空隙填充密实。
9)吊放钢筋
浆体灌注完成后，将2根PSB930、Φ36mm、长度为d(d≥开孔孔深h-0.5m)精轧螺纹钢筋进行并排点状焊接,焊接间距为1m～1.5m，上部用钢筋焊接成吊环，制作完成后需经监理单位共同测量钢筋尺寸。检查符合要求后方可将钢筋吊放至灌浆孔，吊放时采用旋喷机将钢筋吊起成竖直状态，工人在钢筋上拴绳进行平面内移动，直至将钢筋下部对准灌浆孔，撤去钢筋与旋喷机吊装连接及撤去拉绳，将钢筋沉入灌浆孔内。
10)桩身完整性及单桩承载力检测；
补桩完成28d后，可采用静载法配合低应变法或单独采用高应变法检测桩身完整性及单桩承载力是否满足要求。
实施例1：
本实施例中，缺陷桩1桩身直径为1.4m，混凝土强度等级为C40，有效桩长为29.14m，进入持力层1.6m，单桩竖向抗压承载力特征值16800kN，低应变检测判定为Ⅱ类桩。
1)桩缺陷位置检测
采用低应变大致测出桩的缺陷位置，并对缺陷位置进行标记，如图3中的缺陷部位2，最终经过计算大致推测缺陷位置深度在27.5m左右。
2)桩缺陷位置钻孔抽芯
现场采用外径101mm金刚石薄壁钻头钻取芯样，桩顶面与钻塔底座距离大于2m时，且开孔0.5m深度后安装孔口管，孔口管下入时应严格测量垂直度。每回次钻孔进尺控制在1.5m；采用清水钻进，冲洗液流量为90L/min，钻头内外侧保持0.3Mpa的压差，使冲洗液迅速带走岩粉，转速控制在100r/min。
抽芯钻孔过程中，钻机操作人员及时记录孔号、回次数、起止深度、块数、总块数、芯样质量的初步描述及钻进异常情况，芯样取出后，按照回次顺序放到芯样箱中，在芯样侧面上清晰标明回次数、块号、本回次总块数(写成带分数的形式，如
Figure BDA0003873824610000071
表示第2回次共有5块芯样，本块芯样为第3块)，时刻关注芯柱质量，钻孔深度超过缺陷以下1m～2m，抽芯钻孔过程中，时刻关注芯样质量情况，最终确定缺陷位置在27.63m～27.88m处一侧夹砂(长度25cm)。
3)桩抽芯孔清洗
将钻孔机的钻杆下放至芯孔内缺陷位置，用高压清水旋转冲洗取芯后的芯孔四周，特别是缺陷位置处(27.63m～27.88m处)，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，反复冲洗3遍，每遍冲洗持续10min，保证将缺陷位置中夹杂的泥块等杂质溶解及冲落；
4)排渣
将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过旋喷钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
5)高压旋喷注浆
A钻机就位
钻机就位应准确、稳固、垂直，下杆前，采用水平尺校正钻机垂直度。钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。
B下放钻杆
依据孔底标高确定钻具总长。下放钻具时为防止喷嘴堵塞，可采取低压带浆下沉，将双管旋喷机喷头下沉至缺陷位置，用米尺进行测量钻杆长度。
C浆液制备
第一次注浆采用C60的无收缩膨胀注浆料水泥制成灌浆料进行灌注补强，水灰比(质量比)为0.8：1，制备浆液严格按比例投料。
按设计要求计算每米灌浆料用量，并按搅浆桶大小安排单桶搅浆体积，计算灰水用量，单桶搅拌量宜为1.0m3，浆液面宜低于搅浆桶上口10cm以上，单桶灰水用量在搅浆台明显位置挂牌标示。浆液搅拌应均匀，随配随用，放入料筒前应使用滤网进行过滤。搅浆人员认真记录搅浆量，司泵人员应如实记录施工耗浆量。
D喷浆提升
喷嘴直径采用φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管插入设计孔深后应空转不提升，泵压达到规定值时方可进行旋转提升，旋转速度8～10r/min，提升速度10cm/min。
将双管旋喷机喷头下沉至缺陷位置，采用旋喷注浆固化，反复5次，旋喷过程中，检查喷浆压力、旋转提升速度和实际耗浆量，按设计要求及时调整施工参数。当冒浆量超过喷浆量的20％或完全不冒浆时，应及时调整施工参数，提高喷射压力、缩小喷嘴直径或加快提升和旋转速度。
E拔管清洗
一次下沉的旋喷管能够不必拆卸，直接在喷浆的管路中用泵送清水，即可达到清洗的目的。
6)二次开孔
第一次注浆体注浆完成后第5天，利用地质钻在缺陷注浆孔内重新钻孔，另外再开2个孔，如图3中后开孔4，要求增加的两个孔至少有一半面积以上位于缺陷范围内，深度钻至缺陷部位下800mm，即钻至28.68m处，合计3个孔。
7)重新洗孔及排渣
将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过旋喷钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
8)高压旋喷注浆
再次注浆采用C60的无收缩膨胀注浆料水泥制做灌浆料，水灰比(质量比)调整为0.5：1，制备浆液严格按比例投料。采用二次高压旋喷注浆处理缺陷，可有效保证对局部夹渣缺陷部位空隙填充密实。
9)吊放钢筋
浆体灌注完成后，将2根PSB930、钢筋直径不小于芯孔直径的1/3、长度为28.38精轧螺纹钢筋进行并排点状焊接,焊接间距为1m～1.5m，上部用钢筋焊接成吊环，制作完成后需经监理单位共同测量钢筋尺寸。检查符合要求后方可将钢筋吊放至灌浆孔，吊放时采用旋喷机将钢筋吊起成竖直状态，工人在钢筋上拴绳进行平面内移动，直至将钢筋下部对准灌浆孔，撤去钢筋与旋喷机吊装连接及撤去拉绳，将钢筋沉入灌浆孔内。
10)桩身完整性及单桩承载力检测；
补桩完成第29d，采用低应变法对桩身完整性进行了检测，时域信号特征表现为2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波；幅频信号特征表现为桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻幅差△f≈c/2L。可判定为该桩为I类桩，桩身完整性良好。
采用静载法检测单桩竖向抗压承载力，根据检测结果绘制了Q-s曲线，属于缓变型Q-s曲线，取s＝40mm对应的荷载值为单桩竖向抗压极限承载力达33000kN，远超单桩竖向抗压承载力设计值16800kN。
实施例2：
本实施例中，缺陷桩1桩身直径为1.1m，混凝土强度等级为C45，有效桩长为32.43m，进入持力层1.1m，单桩竖向抗压承载力特征值10000kN，低应变检测判定为Ⅱ类桩。
1)桩缺陷位置检测
采用低应变大致测出桩的缺陷位置，并对缺陷位置进行标记，如图3中的缺陷部位2，最终经过计算大致推测缺陷位置深度在17.5m左右。
2)桩缺陷位置钻孔抽芯
现场采用外径101mm金刚石薄壁钻头钻取芯样，桩顶面与钻塔底座距离大于2m时，且开孔0.5m深度后安装孔口管，孔口管下入时应严格测量垂直度。每回次钻孔进尺控制在1.5m；采用清水钻进，冲洗液流量为80L/min，钻头内外侧保持0.3Mpa的压差，使冲洗液迅速带走岩粉，转速控制在100r/min。
关注芯柱质量，钻孔深度超过缺陷以下1m～2m，抽芯钻孔过程中，时刻关注芯样质量情况，最终确定缺陷位置在17.5m～18.1m处一侧夹砂(长度60cm)。
3)桩抽芯孔清洗
将钻孔机的钻杆下放至芯孔内缺陷位置，用高压清水旋转冲洗取芯后的芯孔四周，特别是缺陷位置处(17.5m～18.1m处)，保持高压清水冲洗压力为3.5Mpa～4Mpa，反复冲洗3遍，每遍冲洗持续10min，保证将缺陷位置中夹杂的泥块等杂质溶解及冲落；
4)排渣
将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过旋喷钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3.5Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
5)高压旋喷注浆
A钻机就位
钻机就位应准确、稳固、垂直，下杆前，采用水平尺校正钻机垂直度。钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。
B下放钻杆
依据孔底标高确定钻具总长。下放钻具时为防止喷咀堵塞，可采取低压带浆下沉，将双管旋喷机喷头下沉至缺陷位置，用米尺进行测量钻杆长度。
C浆液制备
第一次注浆采用C60的无收缩膨胀注浆料水泥制成灌浆料进行灌注补强，水灰比(质量比)为0.8：1，制备浆液严格按比例投料。
按设计要求计算每米灌浆料用量，并按搅浆桶大小安排单桶搅浆体积，计算灰水用量，单桶搅拌量宜为1.0m3，浆液面宜低于搅浆桶上口10cm以上，单桶灰水用量在搅浆台明显位置挂牌标示。浆液搅拌应均匀，随配随用，放入料筒前应使用滤网进行过滤。搅浆人员认真记录搅浆量，司泵人员应如实记录施工耗浆量。
D喷浆提升
喷嘴直径采用φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管插入设计孔深后应空转不提升，泵压达到规定值时方可进行旋转提升，旋转速度8～10r/min，提升速度10cm/min。
将双管旋喷机喷头下沉至缺陷位置，采用旋喷注浆固化，反复5次，旋喷过程中，检查喷浆压力、旋转提升速度和实际耗浆量，按设计要求及时调整施工参数。当冒浆量超过喷浆量的20％或完全不冒浆时，应及时调整施工参数，提高喷射压力、缩小喷嘴直径或加快提升和旋转速度。
E拔管清洗
一次下沉的旋喷管能够不必拆卸，直接在喷浆的管路中用泵送清水，即可达到清洗的目的。
6)二次开孔
第一次注浆体注浆完成后第7天，利用地质钻在缺陷注浆孔内重新钻孔，另外再开1个孔，如图3中后开孔4，要求增加的1个孔至少有一半面积以上位于缺陷范围内，深度钻至缺陷部位下800mm，即钻至18.9m处，合计2个孔。
7)重新洗孔及排渣
将钻孔机的钻杆落至距离芯孔底50mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过旋喷钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3.5Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净。
8)高压旋喷注浆
再次注浆采用C60的无收缩膨胀注浆料水泥制做灌浆料，水灰比(质量比)调整为0.55：1，制备浆液严格按比例投料。采用二次高压旋喷注浆处理缺陷，可有效保证对局部夹渣缺陷部位空隙填充密实。
9)吊放钢筋
浆体灌注完成后，将2根PSB930、钢筋直径不小于芯孔直径的1/3、长度为18.4m精轧螺纹钢筋进行并排点状焊接,焊接间距为1.5m，上部用钢筋焊接成吊环，制作完成后需经监理单位共同测量钢筋尺寸。检查符合要求后方可将钢筋吊放至灌浆孔，吊放时采用旋喷机将钢筋吊起成竖直状态，工人在钢筋上拴绳进行平面内移动，直至将钢筋下部对准灌浆孔，撤去钢筋与旋喷机吊装连接及撤去拉绳，将钢筋沉入灌浆孔内。
10)桩身完整性及单桩承载力检测
补桩完成第31d，采用低应变法对桩身完整性进行了检测，时域信号特征表现为2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波；幅频信号特征表现为桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻幅差△f≈c/2L。可判定为该桩为I类桩，桩身完整性良好。
采用静载法检测单桩竖向抗压承载力，根据检测结果绘制了Q-s曲线，属于缓变型Q-s曲线，取s＝40mm对应的荷载值为单桩竖向抗压极限承载力达21000kN，远超单桩竖向抗压承载力设计值10000kN。

Claims (5)

1.一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，其特征在于，包括以下方法步骤：
1)桩缺陷位置钻孔抽芯：抽芯钻孔深度超过缺陷位置不少于1～2m；
2)桩抽芯孔清洗：将钻孔机的钻杆放入芯孔内，用清水冲洗取芯后的芯孔；
3)排渣：将钻孔机钻杆落至距离芯孔底50mm～80mm处，并不停旋转，采用注浆泵将清水通过钻杆注入芯孔底，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净；
4)旋喷注浆：采用比原基桩混凝土设计强度等级高两个等级的无收缩膨胀注浆料水泥制成灌浆料进行灌注补强，水灰质量比为为0.7～0.9：1；
5)二次开孔：第一次注浆体注浆完成后第5～7天，利用地质钻在缺陷注浆孔内重新钻孔，另外再开2个孔，要求增加的两个孔至少有一半面积以上位于缺陷范围内，深度钻至缺陷部位下800mm～1000mm，合计3个孔；
6)重新洗孔及排渣；再次将钻孔机钻杆落至距离芯孔底50mm～80mm处，并不停旋转，采用注浆泵将高压清水通过钻杆注入芯孔底，保持高压清水冲洗压力为3Mpa～4Mpa，芯孔内沉渣利用循环水带出至芯孔口外，使芯孔内无沉渣沉淀，直至水清渣净；
7)旋喷注浆：再次注浆采用与第一次注浆相同强度等级的无收缩膨胀注浆料水泥制做灌浆料，水灰质量比调整为0.45～0.55：1；
8)吊放钢筋：浆体灌注完成后，每个孔插2根精轧螺纹钢筋。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，其特征在于，上述步骤4)采用的旋喷喷嘴直径为φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管的旋转速度为8～10r/min，提升速度为10～12cm/min。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，其特征在于，上述步骤7)采用的旋喷喷嘴直径为φ2～φ3mm，喷浆压力按2.0～2.5MPa控制，旋喷管的旋转速度为8～10r/min，提升速度为10～12cm/min。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，其特征在于，上述步骤8)中的精轧螺纹钢筋为PSB930,钢筋直径不小于芯孔直径的1/3，钢筋长度为d，d≥开孔孔深h-0.5m。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土灌注桩局部夹渣缺陷加固处理施工方法，其特征在于，补桩完成28d后，采用静载法配合低应变法或单独采用高应变法检测桩身完整性及单桩承载力是否满足要求。
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