冲孔灌注桩质量检测论文

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1检测结果及事故原因分析

图1静载试验荷载-沉降（Q-s）曲线桩基工程施工结束后，对事先预留的3根试桩进行单桩竖向抗压静载试验。其中一根试桩当试验荷载加至10360kN时，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍，且桩顶总沉降量超过40mm达到101.21mm。根据规范[2]终止加载，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值7770kN为该试桩的单桩竖向抗压极限承载力。试验曲线如图1所示。由于静载试验结果与设计要求相差极大，怀疑该桩的桩身可能存在强度缺陷，于是静载试验结束后，采用低应变法检测桩身完整性，速度时域曲线如图2所示。从低应变法检测结果可见，该试桩桩身完整，但低应变法检测曲线在桩端附近显示明显的同向反射，表明桩底区域存在强度缺陷。随后采用钻芯法检测进行验证，芯样照片如图3所示。钻芯结果显示，该桩桩身完整性为Ⅰ类，与低应变法检测结果一致，持力层为中~微风化花岗岩，达到设计要求的持力层，但桩底沉渣厚度达400mm，远超设计要求的50mm的控制标准。可见，图2曲线中的桩端同向反射是由于桩端沉渣造成。

2加固方案及效果

2.1加固方案

由于本工程设计采用的是满堂桩基础，各桩间距基本达到规范要求的最小桩距，桩侧已无补桩的空间，只能采用原位补桩。如果采用原位补桩方法，成孔时间预计长达30天，造价高达10万元，项目的工期和经济压力很大，各方均无法承受。综合各种因素，各方一致同意利用钻芯孔采用高压注浆的方式对桩端沉渣进行加固处理。首先在原有钻孔基础上补充一个钻孔，此钻孔位置应尽量远离原钻孔。在2个钻孔中设置好注浆管后，先用不小于10Mpa的高压水清孔，冲击沉渣夹层，高压切割过程中不断上下拉动旋转注浆管，清除出较多沉渣，并不断清理孔内沉渣，直至2个钻孔连通、返滤水变清为止。注浆过程分两次，第一次为预注浆（开放式注浆）：水泥浆用42.5#普通硅酸盐水泥，按水灰比0.6配制，内掺水泥用量12%的UEA膨胀剂，目的是有效降低水化热和减少收缩，同时掺水泥用量2%的超早强剂，以提高早期强度。注浆时将其中一个注浆管连到注浆泵上，开始时慢慢注入，待有水泥浆从孔中和另1个管内冒出时暂停注浆。第二次为高压注浆（封闭式注浆）：利用高压循环装置连接一个预埋管，同时给另外1个管加上堵头，然后持续加压注浆，直至压力达到3MPa时停止加压并保持数分钟，压力稳定后再停止注浆。然后拆下注浆泵管口接到另一个注浆管，并将刚注完浆的管口封住，同样加压3MPa并保持至压力不再减小为止。待60分钟后再进行2次注浆，压力同样是3MPa，保持压力10min后停止注浆，60min后拔出注浆管用人工回灌水泥浆并将注浆孔封闭。

2.2加固效果

注浆28天后，先采用低应变法检查桩端注浆效果，速度时域曲线如图4所示。图4静载试验桩注浆后低应变速度时域曲线为了验证该桩注浆后单桩竖向抗压极限承载力，再对该桩进行单桩竖向抗压静载试验。当最大试验荷载加至设计要求的25900kN时，该试桩试验进展顺利，未出现异常现象。试桩在最大荷载作用下桩顶沉降仅有34.10mm，小于40mm，且没有明显的沉降增大的现象，未达到极限承载状态，满足设计要求。可见，本次注浆效果良好，该桩经加固，完全满足作为工程桩使用的要求。试验曲线如图5所示。由于本工程冲孔灌注桩施工采用的是正循环清孔方式，其余工程桩也或多或少的存在桩端沉渣过厚的缺陷。依据上述试桩检测及加固成功的经验，综合分析决定采用以下方案对所有工程进行质量验证。首先利用低应变法对所有工程桩进行普查，确定桩底同向反射明显的问题桩；其次，采用钻芯法验证桩底沉渣情况，对于桩底沉渣不满足设计要求的，采用压力注浆法加固；最后，选取3~5根加固桩采用单桩竖向抗压静载试验检测其承载力，以验证加固效果。

3结论及建议

（1）综合利用多种检测方法对桩基工程质量问题进行检查分析，并采用压力注浆法处理桩底沉渣过厚问题，工期短且费用较低，可供类似工程事故处理借鉴。（2）大直径超长冲（钻）孔灌注桩成孔时间长，穿透地层状况复杂，塌孔几率大，清孔难度大，极易出现桩底沉渣过厚的情况。在施工过程中，除严格把握施工的各个环节（如加快成孔速度，保证泥浆比重等）外，建议采用反循环法清孔，且设计单位可考虑采用预埋注浆管的方式来弥补偶然出现的桩底沉渣过厚问题。

作者:高睿单位:福建省建筑科学研究院