高压注浆处理III类桩技术在宁波山语城项目中的应用

王旭阳

(中铁十八局集团第四工程有限公司，天津 300350)

在沿海等土质差的地区，不可避免的会产生III类桩，因此对III类桩的处理就显得越来越重要，在众多的处理方法中高压注浆处理方法具有工期短、工程量小、费用低、处理质量较高等优点，因此在施工实践中应运越来越广泛。

1 工程概况

宁波山语城项目位于宁波市象山县，总建筑面积54 696.06 m2，地下一层建筑面积14 845 m2。

桩基工程共有890根工程桩，分别为Φ600和Φ800水下钻孔灌注桩，Φ600有718根，Φ800有172根，桩身长度45～57 m，桩身混凝土强度:C35，设计最大单桩承载力特征值为2 400 kN，设计最大单桩抗拔承载力特征值为800 kN。

2 工程地质概况

根据浙江土力工程勘察院提供的地质勘察报告显示，土层分布情况(见表1)。

桩基工程2013年3月18日开工，2013年6月9日施工完成。于7月8日开始进行低应变检测，检测结果显示有个别III类桩桩基。根据设计单位、建设单位、监理单位、施工单位共同协商，对III类桩做相应处理。

表1 地质勘察报告 m

3 Ⅲ类桩处理方案分析

3.1 对III类桩的处理方案

对III类桩的处理主要采取接桩和高压注浆两种处理方案，接桩处理能保证处理后桩的质量，施工质量容易保证，但工期长、工程量大、费用高。而高压注浆处理则具有工期短、工程量小、费用低、处理质量较高等优点[1]，因此重点介绍高压注浆处理。

3.2 高压注浆的适用条件

(1)对于偏移量小于250 mm的桩进行取芯分析，对离析、轻微裂缝采用高压注浆处理；如果是缺芯样或严重离析、夹泥则进行破桩接桩处理。

(2)对于桩位偏差较大(大于250 mm)的Ⅲ类桩，首先围桩下挖土2 m，确定桩身是否倾斜，如果桩身不倾斜进行钻孔取芯分析，若是离析、裂缝则可以进行高压注浆处理，如果是缺芯样或严重离析、夹泥则进行破桩接桩处理。

4 高压注浆处理

根据芯样分析判断由于混凝土局部离析、轻微裂缝造成的Ⅲ类桩现场采用双孔高压注浆法。在桩中心造2只注浆孔直至桩身缺陷部位下一定深度，从桩顶向下，通过压力浆液沿桩身缺陷部位，通过渗透、挤密、充填和胶结反映，对缺陷部位、空隙、桩周泥皮进行置换和充填，对原有缺陷部位及空隙进行胶结，从而在桩周围形成脉状的结石体[2]，同时提高了桩侧摩阻力。高压注浆处理工艺流程(见图1)。

图1 工艺流程图

4.1 注浆孔施工

采用XY-1型液压钻机。首先合理布置2只注浆孔，就位后进行水平测定，确保钻孔垂直度，按规范规定的水压和钻速钻取芯样，取芯深度要求进入缺陷部位以下1.0 m(缺陷部位在浅部的，取芯深度为3.0 m)，采用Φ91人造金刚石单管薄壁钻头混浆正循环钻进。

4.2 孔口注浆埋设

孔口注浆采用单孔双管埋法对注浆管进行埋设。先插入两根镀锌水管在孔内，其中一根需直接插到缺陷部位下约0.5 m作为注浆孔，另1根插入到桩顶下约0.5～1 m用作注浆时排水，孔口用锚固剂封堵密实。注浆管、埋设管周边及桩顶需保证通畅，耐压，不渗漏[3]。注浆孔采用橡胶膨胀专用设施封口(可承受8 MPa注浆压力)，当孔口混凝土破碎时，埋设1寸注浆管，长度自桩顶以下0.5～0.8 m，用高强快硬混凝土浇灌密实，需养护3 d后再行注浆(见图2)。

图2 埋设孔口注浆设施

4.3 高压注浆

4.3.1确定注浆参数

注浆前先用清水进行压水试验，以确定注浆参数，并有效清洗桩身缺陷部位的渣粒。

4.3.2调制水泥浆

(1)水泥需采用高于P.O42.5普通硅酸盐水泥，而不宜采用干缩性大的火山灰水泥和泌水性高的矿山水泥。

(2)水灰比在水泥浆调制中具有决定作用，实践表明，注浆灰浆水灰比为0.55，此种水灰流动度稍强，极易渗入开口及孔隙中，灰浆具有收缩小，强度高特性。

浆液配合比；水泥：水：UEA=100 kg：52～57 kg：0.6%～0.8%

4.3.3 注浆

本次注浆最大压力控制在2～4 MPa，注浆过程中应随时观察压力变化，水泥浆液以实际压力为准，注浆量以注实为止[4]。

4.3.4 压浆终止条件

当注浆压力上升时，表示内部孔隙充填稳定，若压力值不在减少时，表示已完全充填满，此时可终止压浆。

4.3.5 孔口封闭

注浆结束后，封闭孔口注浆设施，待孔内压力消散后再予撤除孔口注浆设施[5]。

4.4 低应变复测

对所有处理过的Ⅲ类桩进行低应变复测,然后，再按照30%的比例进行高应变复测，若合格则正常使用，如果复测不合格经过处理的Ⅲ类桩高应变检测范围扩大至60%，根据高应变检测数据确定采取何种措施进行后续处理方式[6]。

5 质量保证措施

鉴于高压注浆补强加固桩基具有隐蔽性，施工中必须对各工序操作、工艺参数等严格执行。首先，建立质量责任制，施工员及质检员等进行跟班监督指挥，并随时反馈信息；严格执行“三检制”制度：即施工队自检，项目部工程部复检，项目部质量部门终检；设立检查验评表，逐级验收签字，上道工序不合格，严禁进入下道工序施工[7]。

二是严格控制水泥浆质量，随机抽查水泥浆密度，判定是否符合设计要求。根据设计要求，布设注浆孔，灌浆前，务必使孔内、缝内清洁干净。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。当注浆时压力突然下降，出现漏浆或堵管堵孔情况，必须立即停机检查，必要时需采取二次注浆，直到压力趋稳[8]。

6 方案实施过程及效果

经初步检测需进行注浆处理的III类桩共计11根，综合考虑总工期与底板施工计划与处理费用，现场安排一台钻机和一套注浆设备、3名施工人员对11根桩进行处理。于2013年7月1日上午9：00进场，依次对11根桩进行钻孔、注浆，于7月10日处理完毕，后经检测全部合格。

7 结论

综上所述，结合工程实例，阐述了III类桩处理方法在施工中的实际应用。经过研究及实践表明，通过对注浆液的配置、注浆管的布设、注浆压力等方法处理可有效处理III类桩，工期短、工程量小，保证了工程的安全性与经济性，并取得了良好的效果，为今后处理III类桩处理积累了成功的经验，值得类似工程的参考与借鉴。