钻孔桩基础补强加固处理方法

 钻(冲)孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性，施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各种工程建设中得到广泛的应用。

钻(冲)孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，终孔时孔深是不是达到了设计所要求的岩层一定深度是通过浮出的渣样来判别。

如果判别失误或者桩底沉渣过多或者桩底存在溶洞及破碎岩层等不良地质现象，成桩后抽芯检测就会发现桩端缺陷，这种缺陷导致桩端承载力不足，不能满足使用要求，特别是对于有行车荷载的桥梁更不能满足使用要求，就应当进行加固。

加固原因及方法

钻(冲)孔灌注成桩后经过抽芯检测发现桩端缺陷，这种缺陷致使桩端承载力不足，不能满足使用要求。对桩端缺陷加固有多种方法，可以在旁边加桩、冲掉原桩重新施工和注浆喷射压力注浆加固等，考虑到美观、经济实用、承载力高、无挤土、无振动、适应性强等优点，选择用复合注浆加固方法。

复合注浆加固方法

一、实现合理的桩端注浆条件

1）、合理的注浆设计是实现注浆目的的前提

为使桩端注浆施工合理、有效，有必要对注浆目标的岩土特性、地下水条件、地下埋设物分布状况和周围环境进行详细调查和分析，并在分析相关资料基础上进行桩端注浆设计。桩端注浆设计主要包括浆液配比、浆液浓度、注浆率、注浆量和注浆压力等参数确定。

2）、合理的注浆工艺是实现注浆目的的保证

a．注浆管的埋设。桩端注浆处理一定直径的灌注桩需在桩中心附近对称造四个注浆孔直至桩端持力层一定深度，然后埋入注浆管至孔底，并封闭孔口一定范围注浆管与孔之间的空隙。

b．压水试验。压水试验不仅起到疏通注浆通道的作用，而且注浆设计的有关参数也应根据压水试验结果作相应的调整。

3）、合理控制注浆参数有利于提高桩端注浆效果

在桩端注浆过程中，注浆压力、浆液浓度、注入率和注浆量是变化的。合理确定和控制其变化对提高桩端注浆效果十分重要。

桩端注浆压力随注浆进展呈现出由低到高的变化规律。若注浆过程中压力突然急剧下降，表明发生冒浆或漏浆现象，应在浆液中加入相应的添加剂和采取间歇灌浆措施以确保桩端注浆效果。

在桩端注浆过程中，浆液浓度经历了由稀浆向浓浆变化的过程。稀浆渗透性强可扩大桩端注浆加固范围，浓浆有利于提高桩端注浆加固区的强度。

二、桩端注浆提高单桩承栽力机理

1）、改善持力层条件、提高桩的端承力。一定直径灌注桩成孔中，对桩周土体扰动降低了桩端土体的强度，水的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低。桩端注浆通过渗透、劈裂和挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结合体，从而改善持力层的物理力学性能，恢复和通过了持力层土体强度。

2）、大幅提高桩侧摩阻力。钻孔灌注桩桩周泥皮和人工挖孔桩护壁与桩周土体间空隙降低了桩侧摩阻力。桩端注浆在压力作用下，浆液从桩端沿桩侧向上，通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用，对桩周泥皮置换和空隙充填，在桩周形成脉状结石体，如同树根植入土中，从而使桩侧摩阻力大幅提高。

3）、改善持力层受力状态和荷载传递性能。桩端注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩端扩大头增大了桩端受力面积，并且注浆对持力层加固又改善其受力状态。

三、施工方案及步骤

（1）、方案

1）、处理方法

对该桩桩底缺陷段范围，应采用高压清水旋转喷射切割、高压水泥浆旋转喷射注浆及封口压浆等施工方法进行补强加固；

2）、补强孔

为达到最佳补强效果，一般要对称钻四个孔，钻孔深度达到桩底以下穿越到弱风化岩层或者微风化岩层不小于1m；

3）、施工工艺流程

造孔一高压水洗孔一注浆管埋设一压水试验一制浆一注浆一达到设计预定注浆量和终压一封孔一钻孔检查。若检验合格，结束该桩补强加固。若不合格，重复上述步骤直至合格为止。

（2）、施工步骤

1）、钻孔

采用直径91mm～110miTl金刚石钻具，钻穿越缺陷段至所设计的持力岩层不少于1m终孔。

2）、预埋孔口管

为保证补强加固水泥浆固结体的强度及补强质量，抽芯钻孔工作结束后，在桩顶预埋带有开关的孔口管，方便孔口压浆，提高孔内浆液渗透范围及补强效果。孔口压浆管耐压不小于5MPa。

3）、高压清水喷射清洗

从各孔中分别装入高压喷射器，在桩底缺陷段上下反复进行高压喷射切割清洗，清洗切割长度范围自缺陷段底延伸一定深度。

4）、高压注浆

当确认各孔高压清洗彻底后，改用高压水泥浆在缺陷段范围内反复进行高压喷射，使孔内的碎石、岩块、混凝土块与浆液充分搅拌固结。喷浆到孔口返浆浓度与进浆浓度基本一致时，终止喷灌浆。

5）、孔口补浆

当孔底喷浆结束，提出钻具与喷射器，孔内液面下降，使用注浆管对各孔进行补充灌浆。

6）、孔口(憋)压浆

孔口补浆结束后，在各孔口管上安装好孔口开关，使用注浆泵分别对各孔进行(憋)压浓水泥浆，憋浆压力1MPa~2MPa，稳压5min～10min，关闭孔口开关，压浆结束。

四、旋喷压浆施工参数

1）、高压清水旋喷。

喷射压力：25MPa-28IVIPa；

排量：79L／min-90L／min；

旋转速度：10r／min-20r／min；

提升速度：10cm／min-15cm／min。

2）、高压注浆旋转。

喷射压力：23MPa-25IVIPa；

排量：60lJmin-70L／n／n；

旋转速度：15r／min-l8r／min；

提升速度：10cm／min-15cm／min。

3）、浆液配制。

补强加固的水泥浆液采用42．5以上优质硅酸盐水泥与清水配制而成，水灰比为1：1～0．8：1，孔口压浆及补浆的水泥浆液采用浓浆，水灰比为0，5：1-0．6：1。

钻孔桩基础补强加固处理方法

五、施工技术措施

1）、钻探设备安装时钻孔定位要准确，钻机安装平稳牢固，机座水平(用水平仪测定)，做到三点成一线(即孔位、立轴、天车)，立轴垂直，保证钻机垂直不偏移。

2）、钻探施工时，钻进要稳定，保证取芯率，取出的混凝土岩芯样要依次从上至下从左到右摆好(特别是缺陷段岩芯)，按要求做好施工记录，准确测定缺陷段的范围深度，钻孔液有无漏失情况和漏失量。

3）、旋转切割施工，要严格按设计要求的旋转、提升速度进行，对桩底缺陷段进行彻底喷射、彻底清渣，保证孔底无沉渣。清渣后要实测孔深。

4）、浆液配制所用的水泥要保证质量，不能用过期受潮结块的水泥，浆液要测定比重，浓度要达到要求，要过筛清除杂质。

5）、注浆喷射施工，要严格按设计要求进行，喷射注浆要四孔轮换进行，孔口返出浆液性能与注入浆液一致后才能关闭孔口开关。