關(guān)于工程基樁缺陷處理實(shí)例的分析與探討

       摘要：本文對(duì)作者在一個(gè)實(shí)例工程中遇到的鉆孔灌注樁出現(xiàn)的幾種缺陷問(wèn)題進(jìn)行分析、處理，從而總結(jié)歸納出鉆孔灌注樁缺陷的處理方法類型，闡述了各種類型的適用條件及具體處理方法。

　　關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁,基樁缺陷,處理方法

　　鉆孔灌注樁因?yàn)槠涫┕に俣瓤�、造價(jià)低、單樁承載力大，適應(yīng)性強(qiáng)，所以被廣泛用于各類建筑的基礎(chǔ)工程。但由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，施工中若稍有不慎或措施不嚴(yán)，就可能出現(xiàn)質(zhì)量的缺陷，對(duì)于各種缺陷問(wèn)題的處理，一定要認(rèn)真分析、比較或者通過(guò)計(jì)算找到最適合最經(jīng)濟(jì)的方法。下面筆者就自己在實(shí)際工作中碰到的工程中鉆孔灌注樁所出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法談幾點(diǎn)體會(huì)，以供商榷。

　　一、實(shí)例工程概況

　　此工程一層為15米跨度廠房，二、三層為開間4.2m、進(jìn)深6.3m的辦公用房，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，直徑為1.0m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)10米~20米左右不等，要求持力層為中風(fēng)化巖層。整棟建筑40根樁，施工完樁基后檢測(cè)機(jī)構(gòu)抽取了其中13根樁進(jìn)行抽芯檢測(cè)，檢測(cè)中主要發(fā)現(xiàn)三類問(wèn)題：一是部分樁身抽芯樣連續(xù)、結(jié)構(gòu)完整，但小氣孔、小槽溝零星分布，個(gè)別還有蜂窩;二是樁底有沉渣，樁端未達(dá)到設(shè)計(jì)持力層;三是樁傾斜，樁端只進(jìn)入粉質(zhì)粘土層，導(dǎo)致單樁承載力不夠。

　　二、實(shí)例中缺陷的形成和處理

　　1、 第一種情況的形成原因大致分為：①混凝土灌注未邊灌邊振搗，使樁身混凝土不密實(shí);②灌注混凝土?xí)r或上部放鋼筋籠時(shí)孔壁受到振動(dòng)，孔壁土塌落在混凝土中，造成土夾層;③混凝土配合比掌握不勻，塌落度不勻，下料高度過(guò)大，混凝土產(chǎn)生離析，造成樁身級(jí)配和強(qiáng)度不勻。

　　處理方法：針對(duì)這種樁身混凝土質(zhì)量差情況每根樁布置一根灌漿孔，利用原抽芯孔全方位全孔段高壓循環(huán)灌漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

　　2、 第二種情況的形成大致原因?yàn)椋呵蹇撞桓蓛艋蛘邲](méi)有二次清孔，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底，或者是由于清孔后待灌時(shí)間較長(zhǎng)，可導(dǎo)致泥漿沉積，泥漿比重小時(shí)、泥漿注入量低也會(huì)導(dǎo)致難于將沉渣浮起。

　　處理方法：針對(duì)這種樁底有沉渣，樁端未達(dá)到設(shè)計(jì)持力層情況采用高壓旋噴注漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。每根樁每根樁布置三個(gè)注漿孔，其中一個(gè)利用既有抽芯孔。

　　3、 第三種情況的形成原因大致為：①施工時(shí)遇堅(jiān)硬障礙物，把鉆桿或樁管擠向一邊偏位嚴(yán)重;②土方場(chǎng)地不平整，造成樁架導(dǎo)向桿不垂直;③鉆桿不直，鉆機(jī)不平穩(wěn)，施鉆時(shí)晃動(dòng)。

　　處理方法：針對(duì)這種傾斜，單樁承載力不夠的情況，在條件允許的情況下，在樁與樁之間加了一根樁,兩樁承臺(tái)變成了三樁承臺(tái)，降低了缺陷樁荷載，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

　　三、樁缺陷問(wèn)題的處理方法類型

　　關(guān)于灌注樁出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題就是指不能滿足設(shè)計(jì)要求的灌注樁存在的質(zhì)量問(wèn)題，主要分為兩大類，一是樁身有質(zhì)量缺陷問(wèn)題，如斷樁、縮頸、混凝土離析、夾泥等;二是樁身雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但樁周和樁底的工程地質(zhì)條件不能滿足承載力要求，從而導(dǎo)致灌注樁單樁極限承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求。單樁豎向極限承載力Quk由總極限側(cè)阻力Qsk和總極限端阻力Qpk構(gòu)成，即

　　Quk=Qsk+Qpk

　　其中 Qsk=∑qsikF

　　Qpk=qpkAP

　　式中 qsik——各層樁周土的單位極限側(cè)阻力;

　　F ——相應(yīng)各土層范圍的樁的側(cè)表面積;

　　qpk——樁端持力層的極限端阻力;

　　AP ——樁端截面面積。

　　分析上述單樁豎向極限承載力公式可以得出，提高單樁承載力的措施有以下幾點(diǎn)：

　　1. 增加樁的幾何尺寸，如樁長(zhǎng)或者樁徑;

　　2. 提高持力層的強(qiáng)度，即提高端阻力;

　　3. 改善樁土相互作用，即提高樁側(cè)阻力。

　　根據(jù)筆者查閱相關(guān)資料以及結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出常見(jiàn)的缺陷處理方法有以下幾種:

　　1.灌漿法：包括有樁側(cè)灌漿、樁底灌漿、缺陷部位灌漿

　　2.高壓噴射注漿法：樁側(cè)高壓旋噴注漿、樁底高壓旋噴注漿、缺陷部位高壓旋噴注漿

　　3.綜合處理方法:開挖接樁處理、鑿樁頂補(bǔ)強(qiáng)法、擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法、補(bǔ)加樁處理、另行成樁法、樁芯鑿井法等

　　四、各種方法的適用條件及具體處理

　　1、灌漿法和高壓噴射注漿法都適用于處理灌注樁承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求的灌注樁缺陷處理。就樁身缺陷而言，灌漿法適應(yīng)條件是樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩、離析、松散、強(qiáng)度不夠;高壓噴射注漿法適用于樁長(zhǎng)不足、樁底沉渣過(guò)厚的情況;對(duì)于樁周和樁底的加固，灌注樁適用于加固砂土、淤泥、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉土、黃土、碎石土和一般填土層，對(duì)于礫石直徑過(guò)大、含量過(guò)多、及有大量纖維質(zhì)的腐殖土灌漿法也比高壓噴射注漿法更適合，灌漿法的步驟為：鉆機(jī)就位→成孔→下注漿管→埋孔口管→清洗及清洗樁身段→壓水實(shí)驗(yàn)→高壓循環(huán)分級(jí)灌漿→灌漿結(jié)束封孔。但在沉積的分層地質(zhì)和夾層多的地質(zhì)就應(yīng)該使用高壓噴射注漿法，而有地下水徑流的地層、永久凍土層和無(wú)填充物的巖溶地段不宜采用高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法具體步驟為：鉆機(jī)就位→鉆機(jī)→插管→噴射作業(yè)→拔管→清洗器具→移開鉆具→回填注漿。

　　2、開挖接樁處理適合于樁頂標(biāo)高不足，具體做法用風(fēng)鎬鑿除樁頭混凝土，將樁頭浮漿、松散層全部鑿除，并鑿出鋼筋，直到露出新鮮的混凝土面,整理與沖洗干凈后將鋼筋校直接長(zhǎng),再按施工縫處理方法澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

　　3、鑿樁頂補(bǔ)強(qiáng)法適用于缺陷部位較淺，如如旱地樁在5m 以內(nèi)者,水中樁在鋼護(hù)筒深度范圍內(nèi)(鋼護(hù)筒沒(méi)有拔除時(shí)) ,可采用此法。即用人工鑿除缺陷深度范圍內(nèi)的混凝土,經(jīng)沖洗和鑿毛后,用不低于原樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)的混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

　　4、擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法適用于單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,且差別不大,利用樁土共同作用能滿足原設(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) 。需要注意的是在擴(kuò)大承臺(tái)(梁)斷面寬度的同時(shí)，適當(dāng)加大承臺(tái)(梁)的配筋。

　　5、補(bǔ)加樁處理適用于樁身缺陷較深、局部性缺陷,或偏位的單樁、多樁或群樁,并且補(bǔ)加樁場(chǎng)地許可的情況,在原有的灌注樁附近加樁，一般做法多采用挑扁擔(dān)梁法(即在原樁對(duì)稱的兩邊各加一樁)也可采用其他形式加樁，從而降低缺陷樁荷載，以滿足設(shè)計(jì)承載力要求。

　　6、另行成樁法適用于于樁身存在多處嚴(yán)重缺陷或缺陷部位深度較大者,或樁身嚴(yán)重偏位、傾斜,同時(shí)又由于客觀條件不能補(bǔ)加樁或不能采取其他處理方法的，可采用沖擊式鉆機(jī)廢樁或者爆破廢樁，徹底清理后廢樁后，在原位重新澆筑一根新樁。要注意的是爆破法廢樁適用于深度不大(常規(guī)爆破能炸裂) 的樁基，在周圍環(huán)境允許的情況下才可使用。

　　7、樁芯鑿井法適用于樁身混凝土存在嚴(yán)重夾泥、裂縫、松散和斷樁等缺陷的大直徑鉆孔灌注樁(直徑大于1. 5m) ,并且缺陷部位不是很深(深度在30m 以內(nèi))。這種方法做起來(lái)比較困難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一井，深度至少超過(guò)缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用人工挖孔樁的施工方法澆筑膨脹混凝土。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　對(duì)于上述各種方法的運(yùn)用，首先依據(jù)有效的檢測(cè)方法確定缺陷類型、缺陷的部位以及嚴(yán)重程度，再根據(jù)樁長(zhǎng)、樁徑、地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、樁頂荷載大小、施工工藝及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析比較后，選擇合理的方案實(shí)施處理，可單獨(dú)使用，也可綜合利用，以求達(dá)到更好的效果。

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