1 前言

　　沖孔灌注樁適用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層，并能穿透舊基礎(chǔ)、建筑垃圾填土或大孤石等障礙物。沖孔灌注樁基礎(chǔ)以其承載力高，沉降小，經(jīng)濟，施工方便，沖擊能力大，穿透力強等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁等工程領(lǐng)域。但灌注樁屬于隱蔽工程，且影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，質(zhì)量事故時有發(fā)生，主要質(zhì)量缺陷類型有三方面[1]：①樁身混凝土膠結(jié)差，出現(xiàn)蜂窩或孔洞，甚至結(jié)構(gòu)松散;②樁基持力層強度不足，造成樁基產(chǎn)生刺入破壞和沉降過大;③持力層底出現(xiàn)軟弱下臥層，使樁基產(chǎn)生過大的沉降。這些缺陷影響了灌注樁承載力的發(fā)揮。本文結(jié)合實際工程案例，著重介紹了高壓灌漿法補強沖孔灌注樁的應(yīng)用，為類似工程提供借鑒。

　　2 灌漿補強法

　　2.1灌漿補強法的工作機理

　　樁身灌漿是在灌漿壓力作用下，水泥漿液通過滲透、劈裂、充填、擠密和膠結(jié)作用，對樁周及樁身蜂窩、空隙充填，形成脈狀結(jié)石體，從而提高樁側(cè)摩阻力及樁身混凝土密實度;樁端灌漿通過漿液對沉渣、軟弱夾層的置換、擠密和固結(jié)作用，形成漿液、土和沉渣的結(jié)石體，并在不斷的外力(壓漿機壓力)作用下擠壓緊密，從而改善或消除樁底沉渣對端承力發(fā)揮的不良影響。

　　2.2灌漿補強法的適用條件

　　灌漿補強法在處理樁身局部性的混凝土缺陷，如局部粗細骨料膠結(jié)不緊密而形成的蜂窩與離散，以及樁底沉渣過厚或持力層性能較差等質(zhì)量缺陷時較為有效，該方法還具有成本較低、速度較快的優(yōu)點。

　　2.3灌漿補強法的工藝流程

　　造孔(可利用抽芯孔)→高壓水洗孔→灌漿管埋設(shè)→壓水試驗→制漿→灌漿→達到設(shè)計預(yù)定灌漿量和終壓→封孔→鉆孔檢驗。若檢驗合格，結(jié)束該樁補強加固;若不合格，重復(fù)上述步驟直至合格為止。

　　3 工程實例

　　3.1 工程概況

　　本工程建筑平面尺寸為84mX35m，主體結(jié)構(gòu)為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋蓋為輕鋼屋蓋，附屬用房結(jié)構(gòu)為單層輕鋼結(jié)構(gòu)。本工程為生產(chǎn)車間，各樓層布置各類設(shè)備，設(shè)備最大重量為78t。為滿足本工程車間內(nèi)部精密設(shè)備的正常使用，需嚴格控制結(jié)構(gòu)的沉降。

　　3.2 工程地質(zhì)條件及樁基選型

　　根據(jù)地質(zhì)勘查報告，及現(xiàn)場人員反映的該場地的歷史成因及現(xiàn)場斷樁情況推測，該區(qū)域地層很不平整，巖層發(fā)育不完全，管樁在穿過軟弱覆蓋層后直接進入微風(fēng)化或中風(fēng)化巖而沒有“緩沖層”，地層可能存在“上軟下硬、軟硬突變”的現(xiàn)象。因此，預(yù)應(yīng)力管樁在此工程地質(zhì)條件下不可行[2]。而沖孔灌注樁能滿足該類工程地質(zhì)條件的要求，且較為經(jīng)濟。設(shè)計采用樁徑為1000mm、1200mm、1400mm三種，樁端支承于完整的中、微風(fēng)化花崗巖，樁身混凝土強度等級為C30。

　　3.3 樁基檢測結(jié)果

　　沖孔灌注樁施工完畢后，根據(jù)規(guī)范[3]進行檢測，經(jīng)檢測，本工程79根沖孔灌注樁中，有26根樁存在質(zhì)量缺陷，如圖1、圖2所示。

　　分析樁基發(fā)生質(zhì)量缺陷的原因，主要在以下幾個方面：

　　圖1 42#樁樁身缺陷

　　1)施工操作不規(guī)范。由于施工時適逢雨季、搶工程進度等原因，有些施工操作未能嚴格按設(shè)計要求執(zhí)行。

　　2)該場地與相鄰近的場地地質(zhì)條件差別較大，且可能存在較大孤石;

　　3)該場地地質(zhì)復(fù)雜，出現(xiàn)較厚微、中風(fēng)化巖夾雜強風(fēng)化、粗砂等軟弱夾層等情況。

　　圖2 57#樁樁樁端持力層性狀

　　根據(jù)上述檢測結(jié)果，需對該工程樁基進行補強處理。

　　3.4 灌漿補強

　　根據(jù)灌漿補強法的適用條件，選取樁身混凝土存在振搗不密實的蜂窩、離析無膠結(jié)或強度不足、樁底部沉渣或持力層性能缺陷的11根樁進行灌漿補強處理，補強技術(shù)要求如下。

　?、俨捎酶邏罕霉嘧⑺酀{(用42.5R水泥，水灰比：0.4以下，內(nèi)摻固含量20%的聚羧酸鹽減水劑和水泥的0.7%)進行補強，或LB-91改性環(huán)氧漿(在超細水泥漿無法灌進的情況下采用)進行補強。

　?、诿繕豆酀{孔不能少于三個，原有抽芯孔可以用作灌漿孔。

　?、圩{孔成孔后馬上用單管高壓旋噴機噴高壓水循環(huán)沖洗(水壓力為20~25MPa，樁端補強時水壓力為23~25MPa)，將孔內(nèi)的淤泥、砂土、雜質(zhì)等沖洗出孔外，并盡可能將各注漿孔沖至連通。

　?、軜渡硌a強注漿孔沖洗達到要求后，單管高壓旋噴機改為噴水泥漿(水泥漿內(nèi)摻聚羧酸鹽減水劑)，每孔補強位置均要求上下噴一次(漿壓力為20~22MPa)。

　?、輫姖{完成后馬上用150泵進行穩(wěn)壓循環(huán)注漿(漿液同上)，注漿穩(wěn)定壓力為2~3MPa，穩(wěn)壓時間不能少于1小時，樁端補強時注漿穩(wěn)定壓力為3~5MPa，穩(wěn)壓時間不能少于2小時穩(wěn)壓過程中記錄好壓力和吸漿量變化情況。

　　⑥灌注改性環(huán)氧施工時，若單樁注入量太大或超過1000kg時，則要停止注漿，查找原因，更改補強方案。

　?、弋?dāng)各孔間能夠循環(huán)串漿、壓力能夠穩(wěn)定且吸漿量不再發(fā)生變化時，則滿足注漿補強要求，齡期灌14天后進行抽芯檢驗補強效果。

　　3.5 灌漿補強結(jié)果

　　經(jīng)灌漿補強齡期14天后進行抽芯檢驗補強效果，部分補強后抽取芯樣如圖3。

　　圖3 57#樁補強后芯樣

　　對比檢測抽芯情況可知，沖孔灌注樁經(jīng)灌漿補強后，高壓水泥漿通過灌漿孔填充了樁身蜂窩及空隙部位并形成脈狀結(jié)石體，提高了樁身混凝土的抗壓強度及樁身的承載力;樁端灌漿完成了對軟弱夾層的置換、擠密和固結(jié)作用，形成漿液和土、沉渣的結(jié)石體，達到了設(shè)計要求。但對一些樁身破碎嚴重、樁端出現(xiàn)夾層較多的樁，該補強效果不理想，這類問題樁需采用其它的加固方式。

　　綜上所述，成功經(jīng)過灌漿補強的樁，能夠滿足設(shè)計承載能力的要求，達到了預(yù)期的效果。

　　4 結(jié)語

　　通過實際工程應(yīng)用，得到以下結(jié)論：

　　1) 灌漿補強法在處理樁身局部性的混凝土缺陷以及樁底部沉渣時效果明顯;

　　2) 灌漿前保證灌漿孔之間的疏通及缺陷部位與灌漿孔的疏通將直接影響灌漿補強的成敗;

　　3) 灌漿補強法具有良好的經(jīng)濟效益。

　　參考文獻

　　[1] 林本海，容柏生. 嵌巖灌注樁事故類型分析和處理方法研討[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報， 2002，23(4)：55-58，64

　　[2]王離. 討論不宜應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁的工程地質(zhì)條件[J]. 混凝土與水泥制品， 1995，1(1)：27-33

　　[3]建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003)[S]. 北京：中華人民共和國建設(shè)部，2003