某工程冲孔桩的补强加固处理★

黄柳云 钟谷 贾迪

(广西工学院土木建筑工程系，广西柳州 545006)

1 工程概况

某工程位于柳州市滨江东路，框架—剪力墙结构，地上26层、地下2层，设计选用机械冲孔灌注桩基础，总桩数为120根，桩径分别为800 mm，1 000 mm，1 200 mm，1 400 mm，1 600 mm，1 800 mm，2 000 mm，混凝土设计强度等级C40，桩端持力层为微风化白云质灰岩。

2 地质概况

据钻探揭露及土工试验成果，场内岩土层自上而下可分为:①1层杂填土;①2层素填土;②层表层粉质粘土;③1层硬塑状粉质粘土;③2层可塑状粉质粘土;④层基岩。

其中基岩按其风化程度不同和岩石的完整性可分为四个亚层:

④1层强风化白云质灰岩:灰黄、浅灰色，风化裂隙特别发育，岩芯多呈粉状及砂状，层厚0.2 m～8.4 m。

④2中风化白云质灰岩:灰白色，表面泛黄色，岩芯多呈碎块状，较新鲜，性脆质硬，大部分岩芯表面见小溶孔及闭合节理裂隙发育，层厚0.4 m～6.6 m。

④3层微风化白云质灰岩:灰白色，岩块不易击碎，表面见小溶孔及闭合节理裂隙发育，层厚8.8 m～26.3 m。

3 检测情况

桩基施工完成后，在进行钻芯检测过程中发现，110号桩孔钻进深度为27.0 m，检测施工桩长为22.5 m。检测桩长范围内0 m～22.5 m所取混凝土芯样连续、完整，表面光滑，胶结较好，骨料分布均匀，呈长柱状，断口基本吻合，未见气孔、空洞、麻面、沟槽等现象。22.5 m～23.5 m岩芯呈粗砂状，为强风化白云质灰岩，钻机钻进速度快。23.5 m～25.0 m岩芯呈粗砂夹碎石状，为强～中风化白云质灰岩，钻机钻进速度快。25.0 m～27.0 m为微风化白云质灰岩，灰白色，岩芯为短柱状，棱角较明显，钻机钻进进尺慢，钻进平稳(见图1)。

图1 110号桩钻孔芯样图

由于110号桩端持力层为强风化白云质灰岩，不满足设计要求，故要求进行工程处理。

4 原因分析及处理方案

根据勘察单位补充勘察提供的地质资料，110号桩桩底存在一条深约3 m的裂隙，裂隙段岩石为强风化白云质灰岩。110号冲孔灌注桩的超前钻由于只布置了一孔，并未钻经裂隙而发现其存在。施工方在施工过程中根据超前钻结果看到桩底反渣有微风化白云质灰岩的存在就认为桩端进入了持力层，由此导致实际桩底持力层不满足设计要求。

经设计、业主、监理等各方论证，考虑到110号桩的上部是裙楼，荷载不大，故对110号桩采用高压灌浆［1-4］方法对桩底进行加固补强。

5 施工技术参数要求及施工工艺

5.1 施工技术参数要求

1)压浆导管采用φ42 mm无缝镀锌钢管，导管放至桩底强～中风化岩石裂隙底，桩底以下钢管长度区域内开花眼，花眼口径为5 mm，花眼间距为150 mm。管底下端可适当封闭。

2)冲洗气体采用12 m3空压机供气。冲气后冲水时必须将桩底岩层裂隙强风化物全部冲洗出来，直至孔口返清水。

3)灌浆材料为P.O52.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5，配制的灌浆浆液应要求具备下列特点:初凝时间长，施工和易性好。

5.2 施工工艺

110号桩灌浆处理施工工艺流程为:灌浆导管制作(下端约1.5 m处开好花眼)→将导管放至孔底→用水汽进行冲洗→冲洗干净→高压灌浆。

整个灌浆处理的具体施工工艺见图2。

图2 灌浆处理施工工艺

现场施工中，施工工艺主要要点如下:

1)冲洗阶段。

此桩桩底裂隙层的风化岩石厚度较大，为了能够更大程度的清洗出桩底裂隙的薄弱岩土层，应采取分两层，每层1.25 m逐层往下清洗的施工方法，清洗采用12 m3空气压缩机供气，采用150型压力注浆机进行供水，直至泛出水汽趋于干净。

2)灌浆阶段。

冲洗完成后，拔出清洗导管插入灌浆导管至处理底标高处，从孔口插入φ20长度1 m的排气管后对其孔口用混凝土进行密封。灌浆要从灌浆导管由桩底往上进行压力灌浆，以免产生气泡。灌浆时注意观察排气孔泛出的水泥浆浓度。当泛出的浆液与进入的浆液浓度一样时，对排气管进行密封并继续压浆，注意对孔口采取有效的抗压措施(2 MPa)，当高压灌浆压力达到2 MPa以上方可停止。

6 灌浆效果

灌浆后重新对110号桩进行钻芯检测，经高压灌浆处理后的芯样完整性很好，而经低应变进行补充检测桩身无缺陷。

7 结语

1)当冲孔灌注桩不满足持力层要求而需要进行加固处理时，采用高压灌浆法具有费用少、工期短、技术成熟、施工简便等优点，在实际施工中具有一定的应用价值。

2)对于岩溶地区地质条件较为复杂的场地，应在勘察阶段尽可能地增加勘探点，以较详细地揭露地质情况。

［1］ 李建强.冲孔灌注桩的质量控制探讨［J］.建材发展导向，2011，9(14)：119-120.

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［3］ 王付华.复杂岩溶地基的处理［J］.有色金属设计，2007(2)：53-56.

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