钻孔灌注桩灌桩事故处理及桩身补强方法

董传香

摘要：钻孔灌注桩是目前桩基础中应用最广泛的一种型式，受工程地质文件及水文地质条件等各种因素的影响，大多数钻孔灌注桩采用水下浇注砼的施工方法。在施工出现事故该如何处理，是广大工程施工者亟需解決的问题，本文介绍了几种钻孔灌注桩灌桩事故处理技术，并重点分析了锚杆静压桩补强方法。

关键词：钻孔灌注桩灌桩；事故处理；桩身补强；锚杆静压桩

一、钻孔灌注桩灌桩事故原因与处理

目前，钻孔灌注桩在国内基础工程领域中已占据重要地位。钻孔灌注桩成桩后常见的质量缺陷有桩身混凝土离析松散、裂缝、夹泥、断桩和桩位出现偏差等。桩基质量取决于勘察，设计，施工等许多因素，因工程隐蔽性强.施工中质量缺陷极易发生，对质量缺陷的分析与处理是否正确，往往影响建筑物的安全使用、工程造价及工期，严重的甚至炸毁整幢建筑物，通常造成桩基质量缺陷的主要原因有以下几类：由于测量放线错误，使整个建筑物错位或桩位偏差过大；由于施工方法不当，使桩底沉渣超厚、桩身夹泥；由于灌注混凝土施工质量失控，使混凝土离析、混凝土强度达不到设计要求；由于施工控制不严，在未达到设汁标高时混凝土停浇或桩顶混凝土浮浆层超过设计厚度，凿出后出现桩顶标高不足。

合理选择桩基质量缺陷处理方案是桩基质量缺陷处理的关键。通过检测确认桩基存在质量缺陷，应根据质量缺陷的具体情况和客观条件，应对各种可选方案进行比较，从安全可靠，经济合理、施工期短，施工方便、对已完工程质量和后续工程方式的影响等因素综合考虑选择质量缺陷处理方案。桩基事故的常用处理方法有以下几种：

（一）接桩法

当成桩后村顶标高不足，常采用接桩法处理，方法有以下两种：（1）开挖接桩。挖空泥土出桩后，凿去混凝土浮浆层及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高；（2）嵌入式接桩。当成桩中出现混凝土停浇事故后，清除已浇混凝土有困难

（二）钻孔补强法

此法适应条件是桩身混凝土严重蜂窝、离析、松散、强度不够及桩长不足、桩底沉渣过厚等缺陷，常采用高压注浆法补强处理。当桩身混凝土局部有离析、蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷部位下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆；当桩长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高；对桩长不足部分注浆加固。

（三）大承台梁法

扩大承台（粱）法考虑桩土共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，且差别不大，通过计算，采用扩大承台（粱）能满足原设计要求时，应采用变更承台（粱）设计的处理方法。该方法也适宜于桩位偏差不大时的处理，桩基施工中，若桩中心位置偏离原设计过大但仍可补救时（单桩大于5cm，群桩大于10cm），要作桩位偏离补救处理。桩位偏离补救常加设承台或加大承台，承台设计要通过设计院或监理部门认可。

（四）废桩的处理

当钻孔灌注桩施工过程中，发生短桩、断桩、大量夹杂、离析和缩径等降低桩基承载力被判定为废桩时，常需作废桩处理。废桩处理常在两侧加设扁担桩。扁担桩设计要经过原设计院相关部门，以便考虑原废桩的利用程度和相关部位的联接情况。废桩处理的全过程要作好施工记录，处理完后要重新作检测判定，合格后方可进行下步施工。

二、钻孔灌注桩灌桩桩身补强方法

钻孔灌注桩灌桩桩身补强方法有很多，本文重点介绍锚杆静压桩的方法。

（一）工艺原理

锚杆静压桩作为一种沉桩方法，是利用原基础底板或桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力，通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备，将桩段从压桩孔处压入地基土中，然后将桩与基础底板或桩基承台连接形成整体，使新桩基与原建筑物基础共同承担荷载，提高加桩区域的承载力，达到阻止或减少沉降的目的。

锚杆静压桩多用于粉土、粘土、人工填土、淤泥质土等地基土的新建（采用逆作法施工）或已建多层建筑物、中小型构筑物的地基加固、托换、纠偏工程中。锚杆静压桩与其它基础加固或托换技术相比又具有施工时无振动、无噪音、设备简单、操作方便、移动灵活、施工所需空间小的特点。我们利用锚杆静压桩新技术特殊工艺，充分利用其特点，改进桩型、桩材、压桩设备，将其应用到高层建筑中桩基加固和托换中，取得了成功。为建筑病害工程桩加固提出一种更方便、更合理、更有效、更经济的加固方法。

（一）工程概述

某工程系一幢高12层的高层住宅楼，建筑面积约为5000平方米，该楼上部结构为钢筋混凝土剪力墙，基础采用直径530mm的夯扩桩，有效桩长约为11～12米，桩端进入粉细砂层。工程桩基施工完毕后，进行基坑土方开挖，由于开挖不慎，致使该工程桩基础存在严重质量问题，该工程共有工程桩126根，经检测其中桩身存在裂纹的Ⅱ类桩计32根，约占25%，桩身存在严重裂缝的Ⅲ类桩43根，约占35%。根据规范要求，对于Ⅱ、Ⅲ类桩是不能直接使用，要进行加固处理后方可使用。由于本工程工程桩布桩较密，缺陷部位较深，采用开挖接桩和补加夯扩桩或钻孔灌注桩均难以实施；同时又由于工期要求紧，经过专家组讨论最终权衡选择了不占工期，空间要求小，施工方便，受力明确的锚杆静压钢筋混凝土预制桩的补桩加固方案。

（三）施工工艺

锚杆静压桩采用250mmx250mm和300mmx300mm两种规格，承载力特征值分别为350KN和450KN，压桩力要求分别不少于550KN和700KN，锚杆静压桩要求以粘土层或粉质粘土夹粉土层作为桩端持力层，桩长为20m～25m。压桩施工采用压桩力和桩长双控原则，以压桩力控制为主、桩长控制为辅。

补桩过程中，在原直径为600mm的废桩两侧各补一根250mmx250mm的锚杆静压桩；在原直径为700mm的废桩两侧各补一根300mmx300mm的锚杆静压桩，锚杆静压桩边贴承台边设置，同时加强联梁的刚度。桩孔采用芯模由总包单位在底板、承台砼浇注中预留，250x250锚杆静压桩桩孔上口300X300，下口400X400；300x300锚杆静压桩桩孔上口350X350，下口450X450。桩孔留设必须准确，承台浇注后及时清除孔内混凝土和水泥浆。

封桩施工是压桩过程的又一个关键环节。桩、承台及混凝土底板能否连接牢固，承载力是否达到要求，联结节点形式是否合理，都是封桩后桩能否发挥作用的关键。封桩采用C35或C40早强微膨胀混凝土，注意振捣密实，加强养护，并设置防水措施，确保底板的防渗效果。桩锚杆规格及根数由加固公司计算确定，在底板砼浇注前由补桩单位进行安装埋设，锚杆露出顶面150mm。

采用以上措施对管桩桩基进行处理后，取得了良好的效果。混凝土钻孔灌注桩共75根，对30根桩以声波透射法进行检测，检测结果为桩身结构完整性合格；对其中的25根静压锚杆钢管桩共进行了439条焊逢超声波探伤，检测结果为合格；其中2根桩进行了单桩极限承载力静载试验，承载力值为2800kN，检测结果为合格。根据沉降观测结果，结构封顶后最大沉降量为21.65mm，经设计计算确认，建筑工程结构封顶后沉降满足设计要求。目前，该大楼已经投入使用2年多，情况良好，说明本加固方案是合理有效的。

结束语

钻孔灌注桩作为地下隐蔽工程，在施工过程中容易出现质量缺陷。在施工前，结合工程项目的地质资料，全面了解地质土层分布情况及各个土层的特点，选择合适的施工方案。同时，做好施工预案，当施工过程中出现突发情况时，及时采取相应的技术措施，尽可能解决钻孔灌注桩的桩身缺陷问题，减少不必要的经济损失。

当不可避免出现Ⅲ类、Ⅳ类桩时，要综合考虑安全行、经济性、地质情况、施工进度、桩身缺陷情况等各方面的因素，选择合适的补强方案，对基础进行加固，确保施工质量。锚杆静压桩采用静压方式，避免冲击应力，受力明确，对桩周土体的隆起和挤压较小，施工灵活方便，同时可与上部主体结构的施工同步进行，不耽误工期，在基础加固中起到了很大的作用。

参考文献：

[1]姚向辉.钻孔灌注桩工艺质量控制关键点及事故处理[J]. 中国科技纵横，2013年15期.

[2]王东.压浆补强法加固缺陷钻孔桩施工方法[J].西部探矿工程，2006年3期.