靳 羽，湯 尼

(1.華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000；2.同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司，上海 200000)

鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不同，有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。泥漿護(hù)壁施工法：沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外，其它的與泥漿護(hù)壁法都類同。

由于鉆孔灌注樁與沉入樁中的錘擊法相比，施工噪聲和震動(dòng)要小的多；能建造比預(yù)制樁的直徑大的多的樁；在各種地基上均可使用等特點(diǎn)，在橋梁樁基施工中得到廣泛的應(yīng)用。但是也具有一定的缺陷，比如各工序質(zhì)量管理及施工質(zhì)量的好壞將出現(xiàn)基樁缺陷問(wèn)題，基樁承載力下降，影響主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全，因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土質(zhì)量較難控制，施工控制不良會(huì)產(chǎn)生樁身斷裂、裂縫、縮頸、夾泥、離析、蜂窩、松散等現(xiàn)象。鉆孔灌注樁出現(xiàn)缺陷后，如果采取挖除重建的型式，費(fèi)用高，周期長(zhǎng)，因此對(duì)有問(wèn)題的鉆孔灌注樁進(jìn)行修復(fù)。在某地公路工程某標(biāo)段橋梁樁基項(xiàng)目基樁檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：1～1#鉆孔灌注樁樁身完整性檢測(cè)出現(xiàn)了異常，結(jié)合鉆孔灌注樁的施工工藝，對(duì)存在缺陷的鉆孔灌注樁進(jìn)行了修復(fù)。

1 工程概況

項(xiàng)目位于寧夏回族自治區(qū)S243省道運(yùn)糧河大橋，基樁1～1#為鉆孔灌注樁，樁徑φ1 800，有效樁長(zhǎng)50.4 m，鉆孔灌注樁混凝土強(qiáng)度為C35。

根據(jù)勘查設(shè)計(jì)單位提供的工程地質(zhì)勘察報(bào)告，本場(chǎng)區(qū)上部為第四系全新統(tǒng)沖洪積形成的粉土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂，下部為上更新統(tǒng)沖洪積形成的粉質(zhì)黏土、粉土、細(xì)砂等。

(1)粉質(zhì)黏土：地表出露，層厚3.8～4.9 m，層底標(biāo)高13.25～14.25 m，褐灰色，可塑，土質(zhì)不均勻，切面較光滑，干強(qiáng)度及韌性中等。

(2)粉質(zhì)黏土：埋深6.5～7.3 m，層厚3.5～5.1 m，層底標(biāo)高6.35～7.52 m，褐灰色，可塑，土質(zhì)不均勻，切面較光滑，干強(qiáng)度及韌性中等。

(3)粉土：埋深3.8～5.0 m，層厚1.6～2.8 m，層底標(biāo)高10.7～11.65 m，黃褐色，稍濕，稍密，土質(zhì)不均勻，切面較粗糙，干強(qiáng)度及韌性較低。

(4)粉土：埋深10.5～11.7 m，層厚1.3～4.4 m，層底標(biāo)高2.6～5.05 m，黃褐色，中密，濕，土質(zhì)不均勻，切面較粗糙，干強(qiáng)度及韌性低。

2 鉆孔灌注樁檢測(cè)

根據(jù)《公路工程基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JTG/T 3512-2020)3.5樁身完整性類別的評(píng)判按表1執(zhí)行。

表1 樁身完整性類別

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采用了《公路工程基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JTG/T 3512-2020)中超聲波法進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)該樁進(jìn)行身完整性，1～1#鉆孔灌注樁的檢測(cè)波列圖見(jiàn)圖1。

圖1 缺陷鉆孔灌注樁檢測(cè)波列圖

依據(jù)檢測(cè)各聲學(xué)參數(shù)分析：距樁頂14.2～16.4 m處多個(gè)剖面上多個(gè)測(cè)點(diǎn)的多個(gè)聲參量明顯異常，徑向形成較大的區(qū)域，多個(gè)測(cè)點(diǎn)接收波形存在嚴(yán)重畸變，個(gè)別測(cè)點(diǎn)無(wú)法檢測(cè)到首波，其中多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速低于低限值。判斷在15～16 m處出現(xiàn)了夾泥的病害。綜上分析判定檢測(cè)結(jié)果為三類。

3 缺陷處理方案比選

鉆孔灌注樁由于成孔方式較多，基樁缺陷的問(wèn)題也存在不同差異。故在施工前需查找基樁施工記錄，分析存在缺陷的原因，通過(guò)鉆孔取芯找到缺陷的具體位置和缺陷類型和大小，制定缺陷處理的方案。對(duì)鉆孔灌注樁缺陷的處理一般采用2種方式：挖除新建、局部缺陷壓漿。其中通過(guò)注漿管將漿液均勻的注入孔內(nèi)，置換孔內(nèi)水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)機(jī)械控制一定時(shí)間壓力后，漿液與基樁壁結(jié)成一個(gè)整體，從而是基樁得到加固。該方案對(duì)于處理工藝要求較高，壓漿時(shí)不能直觀的觀察缺陷區(qū)域，不能確定聲測(cè)管周圍是否清理至理想狀態(tài)，對(duì)于徑向區(qū)域較大的缺陷，壓漿處理后承載力能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求有待考證。

因此經(jīng)過(guò)綜合分析，本次修復(fù)嘗試采用鉆孔澆筑的方式進(jìn)行，鉆孔澆筑是指在將鉆孔灌注樁內(nèi)部混凝土采用鉆孔型式進(jìn)行挖除，挖至缺陷位置處，直觀的觀察缺陷區(qū)域及類型，先通過(guò)人工清理聲測(cè)管周圍碎渣，后將中間鉆孔側(cè)壁用電鎬拉毛，最后用相同配合比混凝土振搗填充至樁基頂面。

4 缺陷鉆孔灌注樁修復(fù)方案

4.1 旋噴樁止水帷幕設(shè)置

在鉆孔完成之后，設(shè)置了止水帷幕，止水帷幕采用單排高壓旋噴樁，在樁徑2 m灌注樁外側(cè)30 cm位置(旋噴樁中心至灌注樁壁)封閉成環(huán)。搭接長(zhǎng)度29 cm，樁體有效直徑0.8 m。鉆孔中心間距0.51 m。能夠有效的防止周圍土體中水分滲入。旋噴樁采用單管法施工，共設(shè)置16根高壓旋噴樁，依次順序施工。有效樁長(zhǎng)為6 m，斷樁位置上、下各3 m。止水帷幕施工采用了強(qiáng)度等級(jí)42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，并摻入適量外加劑及摻合料。外加劑及摻合料用量，通過(guò)試驗(yàn)確定。水泥漿液的水灰比為0.8～1.2。

4.2 原樁位中間鉆孔

待第一步高壓旋噴止水帷幕強(qiáng)度、齡期達(dá)到要求，滿足安全條件，可進(jìn)行下一步操作。由于該鉆孔灌注樁直徑1.8 m，鋼筋籠內(nèi)部有一定的空間，采用直徑1.2 m旋挖筒錐鉆在原樁位鉆孔，鉆至斷樁部位以下2 m，人工可下至缺陷部位，確定夾泥層或截面斷裂缺陷情況。

4.3 斷樁夾層處理

止水帷幕完工后，進(jìn)行斷樁夾層處理。人工進(jìn)入孔內(nèi)，人工清理斷層處的夾泥和松散的混凝土碎渣并將鉆孔側(cè)壁拉毛處理，人工清理聲測(cè)管周圍碎渣，處理過(guò)程中應(yīng)注意聲測(cè)管的保護(hù)，為防止?jié)仓A層位置混凝土?xí)r氣體不能排除，在夾層頂面鑿除15°仰角，如圖2所示。

圖2 斷樁夾層清理大樣圖

夾層清理并用清水沖洗干凈后，在結(jié)合面澆筑樁基混凝土同強(qiáng)度水泥漿液，作為結(jié)合面，然后澆筑夾層混凝土。澆筑混凝土?xí)r振搗密實(shí)。斷樁夾層處理時(shí)應(yīng)配備氣體濃度檢測(cè)儀器，進(jìn)入樁孔前應(yīng)先通風(fēng)15 min以上，人工孔內(nèi)作業(yè)時(shí)應(yīng)持續(xù)通風(fēng)。

4.4 缺陷樁復(fù)檢

施工結(jié)束后，利用原樁位設(shè)置的3根聲測(cè)管，再次對(duì)該樁進(jìn)行超聲波法檢測(cè)，檢測(cè)波列圖如圖3所示。

圖3 缺陷鉆孔灌注修復(fù)后樁檢測(cè)波列圖

根據(jù)《公路工程基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JTG/T 3512-2020)加固之后的超聲波檢測(cè)各聲學(xué)參數(shù)分析，依個(gè)別測(cè)點(diǎn)的聲參量輕微異常，但此類測(cè)點(diǎn)離散，接收波形基本正常。判定身完整性類別為一類樁，滿足設(shè)計(jì)要求。

5 總 結(jié)

經(jīng)過(guò)修復(fù)的缺陷鉆孔灌注樁的樁身完整性較好，在正常受壓狀態(tài)下樁基的承載能力也能滿足相應(yīng)要求。但是由于樁本身經(jīng)過(guò)處理，在收到水平剪力條件下，能否滿足承載能力的要求，仍然需要再結(jié)合相關(guān)理論計(jì)算和相應(yīng)試驗(yàn)來(lái)確定。

根據(jù)多年基樁檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)基樁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)的研究，缺陷鉆孔灌注樁主要是施工過(guò)程中各個(gè)工序沒(méi)有按照規(guī)范及設(shè)計(jì)執(zhí)行造成的，處理缺陷樁不僅耗費(fèi)人力、財(cái)力，還會(huì)對(duì)工程品質(zhì)造成影響。