旋挖灌注桩桩身塌孔或桩底沉渣质量缺陷处理的施工方法与流程

本发明属于一种旋挖灌注桩桩身塌孔或桩底沉渣质量缺陷处理的施工方法，具体地说是通过高压水气切割-气举排渣-洗孔-自密实常压注浆-高压注浆-注浆孔内植入精轧高强螺纹钢(处理沉渣时不需要植入精轧高强螺纹钢)的施工方法对桩身塌孔或桩底沉渣缺陷进行加固，最终达到处理缺陷的目的。

背景技术：

旋挖灌注桩由于施工环节多，工艺复杂，且目前没有统一的施工规范，成桩质量存在很多不确定性，容易产生各种质量缺陷，严重时会导致桩身承载力明显降低，甚至造成断桩这样的重大质量事故。

技术实现要素：

本发明是利用判定桩身塌孔或桩底沉渣质量缺陷的两个相互连通的钻孔，采用高压水气切割-气举排渣-洗孔-自密实常压注浆-高压注浆-注浆孔内植入高强螺纹钢的施工方法对缺陷进行加固处理。

本发明提供了一种旋挖灌注桩桩身塌孔或桩底沉渣质量缺陷处理的施工方法，包括下述步骤：

进行高压水气切割、水举排渣清孔；

进行注浆孔封口及注浆管安装；

进行水泥浆液配制；

进行自密实常压或低压注浆；

进行高压注浆、补浆、终压；进行植筋加固桩身塌孔缺陷部位；

进行基桩复检。

本发明采用高压水气对桩身塌孔或桩底沉渣缺陷部位的土块或沉渣进行高压切割，将土块或沉渣削落、破碎，同时通过气举的方法将缺陷处的砂粒、黏粒、粉粒清洗出桩外，然后采用高标号水泥配制水泥浆并注浆到缺陷位置，从而置换出缺陷位置处的清水或空气，最后通过高压注浆并植入高强螺纹钢的方法增加缺陷处强度，最终达到处理缺陷的目的。

本发明的有益效果：本发明采用高压水气对桩身塌孔或桩底沉渣缺陷部位的土块或沉渣进行高压切割，对塌孔处土块或沉渣的切割力量大、范围广、破碎彻底；通过强大的气流举排缺陷处的砂粒、黏粒、粉粒及水体并使之排出桩外，清孔干净、彻底；通过采用装配式柔性塑胶水压封头封堵孔口，彻底改变了传统水泥浆封口的速度慢、注浆管及排水管不能重复利用的缺点，提高了施工速度，节约了大量的封口材料；通过自密实常压注浆的施工工艺使水泥浆液的浓度及水灰比不发生改变，从而保证了水泥浆液的强度；通过高压注浆的施工工艺，不仅对桩身缺陷进行了加固处理，同时浆液也会浸入到桩身与周围土体之间的间隙，甚至侵入到桩身周围土体的裂隙等构造缝中，提高了桩土之间的摩阻力和土体的强度，从而提高了基桩的承载力；通过本发明施工方法对存在塌孔或沉渣缺陷的基桩进行处理，既节约了大量的补桩或返工费用，又节约了大量的施工工期。总之，该施工方法操作比较简单，清孔干净、速度快、成本低，注浆范围大、强度高，缺陷处理效果好。

附图说明

附图为本施工方法的方法操作图。

图1是桩身塌孔缺陷加固处理示意图(单位：mm)。

图2是桩底沉渣缺陷加固处理示意图(单位：mm)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

在实施列中，本发明是利用判定桩身塌孔或桩底沉渣缺陷的两个相互连通的钻孔，采用高压水气切割-气举排渣-洗孔-自密实常压注浆-高压注浆-注浆孔内植入高强螺纹钢的施工方法对桩身塌孔或桩底沉渣缺陷进行加固处理。具体地说，是采用高压水气对桩身塌孔或桩底沉渣缺陷部位的土块或沉渣进行高压切割，将土块或沉渣削落、破碎，同时通过气举的方法将缺陷处的砂粒、黏粒、粉粒清洗出桩外，然后采用高标号水泥配制水泥浆并注浆到缺陷位置，从而置换出缺陷位置处的清水或空气，最后通过高压注浆并植入高强螺纹钢的方法增加缺陷处强度。

在操作过程中，高压注气管1放入其中一个钻芯孔6内的缺陷处，注入的水气会切割塌孔缺陷处9的土块或沉渣10，并将其及水通过钻孔清洗出桩外；重复上述过程，反复进行切割、举排，直至缺陷部位基本无渣土为止，拔出高压注气管1；在桩头处采用装配式柔性塑胶水压封头3封堵孔口；将水泥净浆通过一个封头3内的注浆管11常压注入至塌孔9或沉渣10缺陷下部进行自密实注浆；关闭排水管2的阀门4和另一个注浆管11的阀门4进行高压注浆，依次按上述方法，从另一个注浆管11进行压力注浆，然后补浆、终压；在钻孔6的塌孔9缺陷处植入钢筋7(处理桩底沉渣缺陷时不需要)加固桩身塌孔缺陷；7天后复测。5为桩身混凝土，8为旋挖灌注桩。

具体施工方法如下：

第一步，先进行高压水气切割、水举排渣清孔

将判定桩身塌孔缺陷或桩底沉渣缺陷的两个钻孔内注满清水后，把高压注气管放入其中一个钻孔内的缺陷处，并与空压机连接。然后开动空压机，注入的水气会切割缺陷部位的土块或沉渣，同时，注入的空气会以极高的压力及速度从塌孔或沉渣缺陷处向孔口喷射，将松散的泥砂及水通过钻孔清洗出桩外，直到钻孔内所注入的水基本被排光为止。然后再次注入清水，重复上述过程，反复进行切割、举排，直至缺陷部位基本无渣土为止。

将高压注气管放入另一钻孔内的塌孔缺陷处，重复上述过程。

清渣施工参数：气压：≥0.60-0.80MPa；

气量：≥13m³/min；

功率：≥90kW

第二步，进行注浆孔封口及注浆管安装

在桩头处采用装配式柔性塑胶水压封头封堵孔口。注水后封头的膨胀会使封头与孔壁紧密接触并维持注水压力稳定在1.5MPa以上。每个封头内均装配有一个注浆管和一个排水管，注浆管要深入至塌孔或沉渣缺陷位置下部，排水管要深入桩头以下1.6-2.0m。

第三步，进行水泥浆液配制

注浆浆液是由P.0.42.5普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆。

水灰比控制：水灰比取值范围为0.5～0.6。要求浆液搅拌均匀，随搅随用。拌浆用水不得使用污水，浆液要过筛，严防杂物混入浆液内。

第四步，进行自密实常压或低压注浆

将水泥净浆通过一个封头内的注浆管常压注入至塌孔或沉渣缺陷下部，将2个排水管及另一封头内的注浆管作为排浆管，并打开这三个排浆管的阀门。随着水泥浆液缓慢注入，底部的水泥浆液将上部的水、气慢慢上举，通过排浆管慢慢排出桩外。排浆管排出的清水逐渐变为水泥浆液，若其中的某个排浆管排出的水泥浆浓度接近注入的水泥浆液浓度时，关闭该排浆管；适当增加注浆压力值，直至另外2个排浆管分别冒出水泥浆液，且浓度接近注入的水泥浆液浓度时分别将其阀门关闭。

第五步，进行高压注浆、补浆、终压

继续缓慢增加注浆压力，最大注浆压力达到2.0～2.5MPa左右时屏浆，并维持10～15min。依次按上述方法，从另一个注浆管进行压力注浆。注浆结束后，水泥浆不断析水固结，浆液液面随之下降，此时及时向孔内补充水泥浆液，直至液面不再下降为止。

第六步，进行植筋(处理桩底沉渣缺陷时不需要)加固桩身塌孔缺陷部位

将直径为40mm、长为6m的精轧高强螺纹钢(PSB1080)植入注浆孔的桩身塌孔缺陷处，每个注浆孔植入1～2根。

第七步，进行基桩复检

7天后，对该桩进行低应变桩身完整性检测或钻芯法检测，以验证处理效果。

在实施列中，在进行高压水气切割、水举排渣洗孔时，须将两个钻孔内注满清水，把高压注气管放入其中一个钻孔内的缺陷处，并与空压机连接。

在实施列中，进行注浆孔封口及注浆管安装时，在桩头处采用装配式柔性塑胶水压封头封堵注浆孔口。注水后封头的膨胀会使封头与孔壁紧密接触。每个封头内均装配有一个注浆管和一个排水管。

在实施列中，在进行水泥浆液配制时，注浆浆液是由P.0.42.5普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆。水灰比控制在0.5～0.6左右。

在实施列中，在进行自密实常压或低压注浆排水时，将水泥净浆通过一个注浆孔的注浆管常压注入至缺陷下部，当排出的水泥浆浓度接近注入水泥浆液时关闭排浆管；适当增加注浆压力值，直至其它排浆管均冒出水泥浆液，且浓度接近注入水泥浆液浓度时停止注浆。

在实施列中，在进行高压注浆、补浆、终压时，高压浆液由一个注浆管一次性注入，并关闭其他3个管的阀门，缓慢增加注浆压力，最大注浆压力保持在2.0～2.5MPa左右，并维持10～15min。

在实施列中，在进行植筋加固桩身塌孔缺陷部位时，在每个注浆孔缺陷处植入1～2根直径为40mm、长为6m的精轧高强螺纹钢(PSB1080)。

在实施列中，7天后进行基桩复检，对该桩进行低应变桩身完整性检测或钻芯法检测。

在实际工作操作中，整个切割补强过程中设备要保持良好的状态，如果在高压水泥浆旋喷置换和屏浆过程中，设备出现问题，则导致整个桩的补强工作功亏一篑。因此在补强缺陷桩前要对所有机械进行检修、保养，保证其优良的状态。