樁基缺陷的成因及處理[詳細]

1、樁基缺陷的成因及處理在橋梁樁基礎(chǔ)施工過程中,由于地理環(huán)境、機械設(shè)備及人為因素等原因,難免在施工過程中出現(xiàn)一些缺陷樁現(xiàn)象.一旦缺陷樁基出現(xiàn),不同缺陷程度有不同的處理方法,但是成本低效益高的方法是人們一直追尋的. 1 樁基缺陷類型 1.1樁基頂部缺陷 由于在水下混凝土澆筑過程中有泥漿沉淀,浮漿厚度難以準(zhǔn)確估計,在樁頂混凝土超灌不足時,混凝土中難免有夾泥現(xiàn)象產(chǎn)生,影響混凝土質(zhì)量;其次,在混凝土澆筑完畢后,拆拔預(yù)埋鋼護筒時,用力過猛,或者左右用力不均衡,都會擾動樁頂混凝土,影響混凝土質(zhì)量.最后,在進行鑿除樁頭混凝土的過程中,由于風(fēng)鎬功率過大,對聲測管周圍混凝土有不同程度的擾動現(xiàn)象,對混凝土質(zhì)量也有一定

2、的影響. 1.2 樁基中部缺陷 首先,由于地質(zhì)條件差,在灌注混凝土過程中出現(xiàn)局部塌孔現(xiàn)象,局部阻止混凝土翻漿,導(dǎo)致局部缺陷.其次,在拆拔導(dǎo)管過程中用力過猛,擾動了 混凝土連續(xù)性,影響混凝土質(zhì)量.最后,導(dǎo)管氣密性差,由于在水下混凝土灌注中導(dǎo)管進入泥漿,破壞導(dǎo)管內(nèi)外壓強差,輕者影響混凝土質(zhì)量的連續(xù)性,嚴(yán)重的阻礙混凝土下料,不能正常翻漿,導(dǎo)致斷樁. 1.3 樁基底部缺陷 在樁基灌注混凝土開始之前由于清渣不干凈會造成樁底沉渣的缺陷,或者首次灌注混凝土封底不好造成樁底混凝土加泥或的缺陷以及樁底混凝土離席不密實等缺陷,往往用取芯注漿的處理方法.2 樁基缺陷處理方法 2.1 樁基頂部缺陷處理 根據(jù)檢測結(jié)果顯

3、示,在樁基頂部存在缺陷的,我們可以繼續(xù)向下鑿除樁頭混凝土,直到混凝土質(zhì)量完好位置.但是在向下破鑿混凝土的過程中要注意觀察,及時發(fā)現(xiàn)混凝土的缺陷異常位置,與實驗檢測資料相對應(yīng),最后用與樁基同標(biāo)號混凝土進行接樁.注意,在向下鑿混凝土過程中保護好樁基鋼筋,防止損壞. 2.2 樁基中部缺陷處理 此類樁基缺陷處理很難統(tǒng)一衡量,缺陷程度小的可以用注漿處理,缺陷程度大的一般在兩米以上的注漿處理很難保證質(zhì)量,通常報廢該樁,在原先位置重新沖孔,安裝鋼筋籠,澆筑混凝土. 2.3樁基底部缺陷處理 樁基底部有缺陷的,根據(jù)樁基受力性質(zhì),可先進行受力簡算,再確定其到底是否需要處理.如果樁基是摩擦受力樁,其缺陷位置長度不影

4、響整體荷載受力,也就是說,在不包括缺陷的這部分樁長里,其摩擦力已經(jīng)可以滿足荷載要求,就不用再做處理,否則;必須處理.如果樁基是嵌巖樁,底部有缺陷的,必須進行處理,樁底注漿是一種可行的處理方法. 2.3.1實施樁底注漿的準(zhǔn)備 合理的注漿設(shè)計是注漿的前提,為使樁底注漿施工合理有效,有必要對樁基的巖層地質(zhì)狀況,地下水條件,缺陷程度和周圍環(huán)境進行詳細的調(diào)查和分析,計算水泥漿用量,采用樁身混凝土高一標(biāo)號水泥科學(xué)配制注漿漿液,確定注漿壓力等參數(shù). 2.3.2 鉆孔 在缺陷樁樁身內(nèi)鉆3個注漿孔,在鉆進過程中必須保證垂直度,確保鉆孔與樁基軸線平行,防止鉆孔偏斜,碰觸樁基鋼筋或者穿出樁基,其鉆孔深度比樁長深1米

5、. 2.3.3壓水試驗壓水試驗不僅起到疏通壓漿管道的作用,而且有關(guān)壓漿的操作經(jīng)驗參數(shù)根據(jù)壓水試驗結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整.壓水試驗可也將樁底沉渣,泥漿清除.如圖,將干凈的高壓水注入1號孔,同時關(guān)閉2號孔,打開3號管,直到翻出來的水變清為止,然后再將2號孔打開,3號孔關(guān)閉,重復(fù)上述操作.然后再將高壓水頭分別注入2號孔和3號孔,又重復(fù)循環(huán)上述操作. 2.3.4 注漿 待清孔清理干凈后,根據(jù)漿液配合比進行配制漿液.在配制漿液過程中,仔細稱量加水量和外加劑量,攪拌均勻,做好試件. 在漿液的各項指標(biāo)滿足要求情況下,將水泥漿注入1號孔,同時打開2號孔和3號孔,加壓開始注漿,通過注漿,將其它管內(nèi)的清水都置換出來,直

6、到管內(nèi)翻出漿液,并排掉100L漿液為止,然后再將水泥將注入2號孔,同時先打開1號和3號孔,待有均勻漿液排出,成分與配置的漿液基本一致,最后再將水泥漿注入3號孔,重復(fù)上述操作.將注漿接口接在1號孔,同時關(guān)閉2號孔和3號孔,將注漿壓力達到50Pa時,持續(xù)5分鐘.然后再將注漿接口接在2號孔,同時關(guān)閉3號孔和1號孔,將注漿壓力達到50Pa時,持續(xù)5分鐘,最后將注漿接口接在3號孔,同時關(guān)閉2號孔和1號孔,將注漿壓力達到50Pa時,再持續(xù)5分鐘.將所有閥門全部關(guān)閉,拆除注漿設(shè)備并清洗. 2.3.5控制注漿參數(shù),提高注漿效果 在注漿過程中,注漿壓力,漿液稠度,注入率和注漿量在注漿過程中都是變化的,于是合理的

7、控制其變化對提高注漿效果十分重要. 注漿壓力隨注漿量的增加出現(xiàn)由低到高的變化規(guī)律,如果在注漿過程中注漿壓力突然急劇下降,表明局部有漏漿或漏氣現(xiàn)象發(fā)生,及時檢查注漿管道,有可能是注漿管道損壞,也有可能樁基周圍出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象.應(yīng)及時向漿液中加入外加劑,間歇注漿,多次注漿保證質(zhì)量. 2.3.6 樁基注漿提高承載力原理 2.3.6.1改善原來地質(zhì)條件,提高承載力 在灌注樁的成孔過程中,機械對樁的周圍地層有一定的擾動作用,減弱整個樁基的承載作用力.在混凝土的灌注過程中,由于孔壁的泥皮對整個樁基的摩擦力減弱,也影響整個樁基的承載作用力.樁底注漿通過滲透,劈裂,和擠密作用使樁端受力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的

8、結(jié)合體,從而改善受力結(jié)構(gòu)的物理學(xué)性質(zhì),修復(fù)和提高受力土體的強度. 灌注樁在灌注混凝土前由于清孔不干凈,樁底沉渣的存在直接影響和嚴(yán)重降低樁底承載里的發(fā)揮,通過注漿可以將樁底的沉渣置換、擠密、固結(jié)作用改善和消除樁底沉渣對承載力的不良發(fā)揮. 2.3.6.2急劇提高樁基摩擦阻力 在高壓注漿的作用下,漿液可以從樁端沿樁側(cè)向上,通過滲透、劈裂、填充、擠密和膠結(jié)作用.對樁周泥皮及護壁經(jīng)行泥皮置換和空隙填充,在樁周圍形成脈狀結(jié)石體,大幅度提高樁基側(cè)摩阻力. 2.3.6.3改善受力狀態(tài)和荷載傳遞性能,樁基注漿通過滲透、劈裂、擠密和膠結(jié)作用形成樁端擴大頭,增大了 樁端受力面積,并且注漿加固了 樁基的持力層,改善了 受力狀態(tài).樁底注漿后,樁基側(cè)面摩擦阻力的提高要先于樁端承