注浆技术在处理PHC管桩断桩的应用

陈晚金

（福建勘察基础工程公司，福建福州350000）

·岩土工程·

注浆技术在处理PHC管桩断桩的应用

陈晚金*

（福建勘察基础工程公司，福建福州350000）

根据实际的施工经验，分析PHC管桩产生断桩的原因及注浆补强机理与效果。

PHC管桩；断桩；注浆处理

静压PHC管桩具有强度高、单桩承载力大、施工速度快、工期短、施工场地整洁无污染、噪音小、造价便宜等优点，目前在我省被广泛地采用。由于福建沿海地区上覆第四纪土层复杂，常有孤石夹层、淤泥软弱层厚度较大，又加上管桩的连接是采用焊接连接，对电焊质量要求较高，在施工中或基坑开挖时，难免会造成PHC管桩的爆桩或断桩等缺陷的现象。对此类桩的处理以往常采用补桩、人工挖孔接桩的方法，如果地下室开挖后或场地内存在流泥、流砂层或淤泥软弱层，将给处理带来很大的施工难度。若对断桩采用压力注浆补强，不但可以克服施工场地、地层等问题，达到补强目的，同时缩短工期、减少经济损失。现以工程实例介绍PHC管桩断桩注浆补强施工方法、效果等。

1　工程实例

（1）福建某住宅小区，其基础采用PCH-AB-500管桩，设一层地下室，基坑开挖后，经低应变检测，有100多根存在缺陷问题，判定为Ⅲ类桩，经多方单位讨论、研究，决定采用压力注浆补强的处理方法。

（2）根据地质资料显示，场地内自上而下分布的岩土层有：①杂填土（厚度为1.4～3.80m），②（层厚为0.2～2.40m），③淤泥夹砂（层厚为11.6～19.2m），④（层厚为1.2～6.6m），⑤中粗砂（层厚为0.6～7.3m），⑥残积砂质粘性土（层厚为1.1～5.1m），⑦全风化花岗岩（层厚为0.2～4.5m），⑧强风化花岗岩（揭露厚度为0.2～12.5m），⑨中风化花岗岩（揭露厚度4.9～8.6m）。

（3）缺陷桩注浆补强情况见表1。

表1　缺陷桩注浆补强情况表

2　产生断桩质量问题分析

（1）据检测资料显示的缺陷位置，经与压桩施工记录比对，缺陷位置一般是处于接桩部位，可能是接桩没有严格按有关要求进行焊接，产生如焊缝不连续、不饱满等质量问题造成断桩。

（2）因场地内有较大厚度的软弱淤泥层，在基坑开挖时，没有分层分段或采用小型挖机进行挖土，因机械碰撞桩身或因机械碾压，使土体产生侧压力，造成管桩移位、倾斜产生断桩。

3　注浆作用与机理

（1）在压力的作用下，浆液在填满管桩内腔后，继续渗入断桩裂缝，进行充填、压密、固结，部分浆液通过裂缝在管桩外侧形成浆包，使桩身完整性得到改善，确保桩身的连续性。

（2）在管桩内腔安装小钢筋笼，注浆体固结后，使其与管桩连成一体，增强了桩身完整性、连续性，提高桩身的抗弯、抗剪强度，达到了较好补强、加固效果。

4　注浆施工方法

（1）扫孔：由于PHC管桩内腔被杂物充填，应采用XY-1型钻机，加工专用Ø130mm～Ø172mm合金钻头进行扫孔，并用泵送冲洗液冲孔、排渣。扫孔深度为扫至缺陷位置以下3.0m。

（2）钢筋笼、注浆管制作与下放（参见图1）：

①钢筋笼主筋6Ø18mm、螺旋筋Ø8mm@150mm、锚固段长度0.75m，钢筋笼下至缺陷位置以下2m。

②注浆管为DN20镀锌管，回水管长度为1.2m。注浆管绑扎在钢筋笼内侧一齐吊入，露出地面0.20～0.50m以便操作。注浆管底部0.5m加工花管（即注浆器），做法是冲4对共8个小孔，孔径为Ø6mm～Ø8mm，相互交错布置，孔口毛刺挫平，花管全长用胶布缠绕密封，再用胶布皮铅丝包裹扎实。

图1　钢筋笼注浆管安装示意图（单位：mm）

（3）填碎石：桩顶下0.6m至缺陷位置以下3.0m整个范围填入粒径5～10mm碎石。

（4）封闭孔口：孔口封闭采用水泥砂，封闭长度约为0.6m。

（5）洗孔：注浆前应进行洗孔，确保注浆通道，提高固结体的强度。

（6）注浆：

①注浆材料及浆液配合比：水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，附加剂为三乙醇胺早强剂、膨胀剂，水灰比：0.6～0.8。每桩水泥用量为300～500kg。

②普通压力注浆：连接注浆管道，打开回水管，进行注浆作业，随着水泥浆液的缓慢注入，管桩内腔的清水由下至上通过注浆回水管返至孔口，当水泥浆液置换管桩内腔清水而充满管桩内腔后，注浆回水管返出水泥浆时，封闭注浆回水管。

③压力注浆：封闭注浆回水管后，继续进行压力注浆。

④注浆原则：以可注入为准，尽可能采用低压慢注的形式。

⑤注浆结束标准：终压力控制在不小于2MPa或桩周冒浆，即可结束单桩注浆工作。

5　注浆成功的几个关键点

（1）应尽量清除管腔内泥质物，扫孔应扫至事故段以下3m位置。

（2）洗孔应洗至回水管返出冲洗液从混浊泥浆水变为较清的水为止（允许含砂），为注浆提供通道，提高加固范围内可灌性和注浆固结体质量。

（3）合理计算注浆量，使桩身事故段范围内驻留足够复合水泥浆液。

（4）严格执行注浆结束标准：①终压比初压高0.5MPa以上；②完成设计注入量；③终压力控制在不小于2MPa（除桩周冒浆外）。

6　结果分析

注浆补强施工结束15d后，100%采用低变进行检测，检测结果为：达到Ⅰ类桩标准为93%，Ⅱ类桩7%，无Ⅲ类桩。根据检测结果表明，注浆补强达到预期的目的，解决了因场地、地层无法进行补桩、接桩的问题，同时也降低了处理成本，缩短了处理施工工期。

7　结语

通过以上工程实例，说明在处理PHC管桩断桩时采用注浆补强方法，可以降低处理成本、缩短处理工期，这种方法是可行的，是值得推广的一种处理工艺。

［1］JGJ94-2008建筑桩基技术规范［S］.中国建筑工业出版社，2008.

［2］彭振斌.注浆工程设计计算与施工［M］.中国地质大学出版社（武汉），1997.

U443.15

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1004-5716（2016）09-0001-02

2016-04-29

2016-05-05

陈晚金（1967-），男（汉族），福建惠安人，工程师，现从事地基与基础施工工作。