高压注浆处理预应力管桩灌芯质量缺陷的应用

孙承瑞 关天强 王燕会 刘 东

(山东宁建建设集团有限公司，山东 济宁 272100)

高压注浆处理预应力管桩灌芯质量缺陷的应用

孙承瑞 关天强 王燕会 刘 东

(山东宁建建设集团有限公司，山东 济宁 272100)

针对山东省济宁人民警察训练基地办公楼工程桩基灌芯施工中混凝土出现的蜂窝空洞等缺陷状况，通过分析产生质量缺陷的原因，提出了利用高压注浆技术对桩基进行补强处理，并确定了相应的施工方法，得出了满意的效果。

高压注浆，预应力管桩，灌芯质量缺陷

1 概述

高压注浆是采用高压注浆泵通过注浆管注入一定配方的水泥浆，水泥浆在压力作用下渗入混凝土裂缝，填充混凝土空隙，阻断水源侵蚀，进而加强混凝土强度，而且施工快捷，效果明显，经济可靠。在预应力管桩灌芯施工中，有时会因为管桩桩芯进水而未排净或者漏振而导致灌芯混凝土达不到预定强度，经过实践证实利用高压注浆技术可以快速处理此类问题而且经济。

2 工程概况

山东省济宁人民警察训练基地位于济宁市任城区，办公楼为其中一个单体工程。该工程为5层框架结构，建筑面积为11 400 m2，工程采用预应力PHC管桩桩基础，预应力混凝土管桩PHC-AB 500(100)-15b型管桩约194根，单桩竖向承载力极限值为2 600 kN，单桩竖向承载力特征值为1 300 kN；管桩灌芯2 000 mm高，C40微膨胀混凝土。桩基灌芯完成后，进行钻孔抽芯检查，发现18棵桩芯混凝土不密实，存在蜂窝、孔洞、缝隙等质量缺陷。

3 质量缺陷原因分析

2013年8月，在办公教学楼工程管桩灌芯施工过程中，西部12棵管桩内有较高积水，施工时操作人员未排除积水就进行桩基灌芯施工，从而造成灌芯混凝土强度降低；西部还存在6棵，管桩灌芯施工时未振捣，以致出现蜂窝裂隙等缺陷。

4 整改方案的确定

针对出现的质量问题，为减少整改对工期和造价的影响，决定采用高压注浆补充水泥浆，注浆压力不小于0.6 MPa，水泥采用普硅32.5水泥，水灰比为0.50～0.60；注浆管插入管桩自桩头标高以下1.45 m，注浆施工应注意控制压力，加压至桩顶全断面返浆，根据桩顶返浆不同情况确定是否停止注浆，桩顶全断面明显返浆时可停止注浆，对于确实返浆不明显的桩，应控制加压值不小于返浆明显的桩的压力，根据现场情况以同等压力持续3 min后可停止注浆；注浆施工过程中，应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常应采取相应处理措施。

5 施工方法

5.1 定位钻孔

在桩中心位置处定取一个孔位，将钻机移至孔位处钻孔。

5.2 高压清水喷射清洗

钻孔完毕后，将高压喷嘴放入孔中，在钻孔段进行上下反复高压清水喷射清洗，利用水循环将废渣排出桩身，当出水口的水由浊变清时，清洗工作结束。

5.3 安装注浆管

清孔后在孔口安装1根注浆管及1根返浆管(排水管)见图1,注浆管、返浆管采用15 mm的镀锌钢管，注浆管长1 550 mm,下部750 mm的侧壁为钻眼花管,管底置于孔底上50 mm；排水管长300 mm,深入孔内200 mm，密封材料采用高强无收缩灌浆料，防止浆液从孔口流失，形成相对密封空间，提高注浆压力，见图2。注浆管、返浆管孔口段套丝，安装球阀和压力表。

5.4 制浆

浆液采用纯水泥浆，水灰比0.50～0.60，水泥标号为32.5普通硅酸盐水泥，严格控制注浆液的配比，搅拌时间不小于2 min，浆液应具有良好的流动性，不离析不沉淀。

5.5 高压注浆

清洗完成后，压入浆液置换清水，孔口注浆压力控制在0.3 MPa～0.6 MPa之间，当出浆口喷出的浆液与注入的浆液比基本相同时，可封闭出浆口继续加压补浆,喷浆见图3；浆液要保持连续压入，不中断；同时加强观察，注浆施工应注意控制压力，根据现场情况以设计压力持续3 min后可停止注浆；注浆施工过程中，应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常应采取相应处理措施。

6 施工注意事项

钻孔定位要准确，钻机安装平稳牢固，机座水平、立轴垂直，做到三点一线(即：孔位、立轴、天车在同一直线上)，以保证钻孔垂直不偏移；钻孔时，钻进要稳定；旋喷切割施工时，应严格按设计的旋转、提升速度进行，对桩身缺陷段进行彻底喷射、清渣，保证沉渣符合要求，并实测孔深；配制浆液，水泥及外加剂要保证质量，并随时测量浆液的比重，保证浆液浓度达到设计要求；高压注浆压浆施工，要严格按照设计参数要求，待孔口返回浆液与注入浆液浓度一致后才能关闭孔口；高压注浆时，非操作人员远离操作现场，操作人员距离灌浆桩1 m以上，防止注浆孔封口破坏后伤人。

7 桩芯整改质量检查

对整改的28棵桩芯进行声波透射检查，发现灌芯混凝土强度明显提高，初检时平均波速为4 376 m/s，补强后检查平均波速为4 439 m/s。再次钻芯检查，钻芯外观密实、均匀，无孔洞裂缝缺陷。其单轴抗压强度试验结果表明桩芯混凝土等级已满足设计要求，详见表1。

表1 桩芯混凝土抽样单轴抗压强度

8 结语

该工程28棵预应力PHC管桩桩芯经高压注浆加固后，质监部门对桩芯进行抽样试验表明桩芯质量达到了设计要求，运用高压注浆补强技术能解决管桩桩芯灌注质量问题，处理后的各项技术指标均满足设计要求，在工程补强方面有不错的推广价值。

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On application of treatment of prestressed pipe pile’s grouted core quality defect with high-pressure grouting

SUN Cheng-rui GUAN Tian-qiang WANG Yan-hui LIU Dong

(ShandongNingjianConstructionGroupCo.,Ltd,Jining272100,China)

According to the defects of the concrete, including the honeycomb holes in the pile foundation grouted core construction of the office project for Jining People’s Police Training Base in Shandong, the paper points out the reinforcement treatment of the pile foundation by adopting the high-pressure grouting technique by analyzing the reasons for these quality defects, identifies the respective construction methods, and concludes the satisfactory effect.

high-pressure grouting, prestressed pipe pile, grouted core quality defect

1009-6825(2014)03-0109-02

2013-11-05

孙承瑞(1985- )，男，助理工程师； 关天强(1985- )，男，硕士； 王燕会(1980- )，男，助理工程师； 刘 东(1969- )，男，高级工程师

TU472

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