广东南光建筑工程有限公司
摘要：通过某商住楼项目桩基础工程，在抽芯检测中发现有桩基桩身局部质量存在缺陷问题，采取对原桩身周边增加旋喷桩改善桩侧土体的摩阻力特征值提高桩侧摩阻力，同时进行桩身缺陷部位高渗透环氧树脂化学灌浆处理的复合加固工艺，以最终实现原桩基设计承载力要求。经后期复核检测，达到原预期目标要求。
关键词：旋喷桩、高渗透、环氧树脂、复合加固
1.工程概况
本工程拟建商住楼4栋：其中住宅3栋，地上39～40层，地下 2层及l栋商业楼： 地上26层，地下3层；总建筑面积15万平方，框架剪力墙结构，建筑总高度约 120m。
1.1 工程地质和水文条件
场地内岩土按成因类型分为人工填土层；第四系冲洪积沉积淤泥质土、粉质粘土、砂；残积成因的粉质粘土；已揭露基岩为泥岩；基坑底主要位于第四系晚更新纪冲积成因的可塑或硬塑状粉质粘土，局部位于砂层及全风化基岩中。场地地下水为第四系松散岩类孔隙水，含量丰富。
1.2、ZK237 号工程桩概况
位于AO2栋区域的ZK237号工程桩基础为旋挖灌注桩，桩径1.2 米，桩顶标高-1.100，桩底标高-24.000，施工桩长为 22.35 米，入微风化砾岩层2.5米，设计承载力为7000KN。桩侧的地质情况是：粉质粘土、全风化、强风化、中风化和微风化泥质粉砂岩。
该ZK237桩的钻芯检测中发现为Ⅳ类桩，发现桩身19.07-19.80 米存在混凝土松散状，呈破碎状，主要成份为碎石及石英中粗砂，无水泥胶结。就上述问题，需对 ZK237号工程桩进行相关工程补强处理，以达到设计承载力要求。
2.工程技术处理思路及要求
ZK237号桩为端承摩擦桩，经桩侧摩阻力计算己达到 6023KN，经过增加旋喷桩改善桩侧的土体的摩阻力特征值从而提高桩侧摩阻力，使其摩阻力达到设计承载力 7000KN；同时针对桩身缺陷部位进行化学灌浆处理。对该工程桩技术处理主要包括：①桩身缺陷部位进行化学灌浆补强处理以尽可能恢复桩的强度和整体性；②在桩周侧全断面采用高压旋喷桩加固，增加旋喷桩改善桩侧的土体的摩阻力特征值从而提高桩侧摩阻力；③在旋喷桩中增加钢管树根桩，钢管桩受力明确，以弥补该旋挖工程桩的承载力。经过加固补强后以使该桩达到设计要求。
3.主要施工工艺
3.1 施工方法
ZK237号桩补强专项方案为：工程桩侧高压旋喷桩，在旋喷桩中增加钢管树根桩，每根管钢桩的承载力为165KN，增加8根钢管桩，共增加承载力1320KN以上；加大承台底土体水泥浆灌浆，下钢套并注水泥浆，最后进行桩身缺陷部位高渗透环氧树脂化学灌浆处理的复合灌浆加固工艺。
3.2 桩周侧全断面采用双管高压旋喷桩加固施工工艺
双管高压旋喷桩在ZK237号工程桩周边布 8 根桩，先用工程钻机竖直钻孔引孔、钻孔￠ 110，高压旋喷桩采用双管法工艺，旋喷桩的桩径两种￠ 700 和￠1000，其中￠700 的桩有 6 条，￠1000 的桩有 2 条，桩端进入微风化岩 0.5 m。单根有效桩长20.3 米，空桩1.8 米。1～2＃高压旋喷桩设计桩径为￠1000，进行3次高压水（或水泥浆）喷射，第 1、2 次采用高压喷水切割、第 3 次进行高压喷水泥浆切割形成水泥旋喷桩；3～8＃高压旋喷桩设计桩径为￠700，进行2次高压水（或水泥浆）喷射，第1次采用高压喷水切割、第2次进行高压喷水泥浆切割形成水泥旋喷桩；喷气压力 0.7 Mpa；喷水压力≥ 32Mpa；喷水提升速度 7cm/min；喷水泥浆压力≥ 32Mpa；喷水泥浆提升速度7～8cm/min；旋转速度20～25r/ min；采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比不超 0.8：1；桩体水泥用量大于为450kg/m。
3.2.1 旋喷桩工艺流程
钻机就位→钻孔→插管→高压喷注浆→洗管→浆液配置
3.2.2 喷射注浆控制
①所注水泥浆在旋喷前1小时之内搅拌，相邻两桩钻孔桩与旋喷桩，施工间隔时要大于48 小时；②喷射注浆过程中若出现压力骤然下降，要检查原因直至压力正常。上升拔管完后为确保桩顶高程和质量，还要采用原孔位置浆回灌。
3.3 钢管树根桩加固施工工艺
单管高压旋喷桩完成后在桩内钻孔后放置一根￠ 89X5.0 钢管，并进行水泥浆注浆，单根钢管桩的承载力为165KN，用钢管桩加固可提高旋喷桩的整体性、增加承载力 1320 KN 以上。同时钢管树根桩在加固桩周分布可起约束作用，在钢管内补充灌浆，可提高钢管内的水泥浆的强度、同时压力灌浆可以补充旋喷桩注浆薄弱部位，使 ZK237号桩侧的地层各个断面比较均匀。钢管桩上端采用植筋和浇混凝土的工艺与原承台相连接。
3.4 水泥浆对承台底的土体挤密灌浆施工工艺
旋喷桩和钢管桩做完后在工程桩侧面进行钻斜孔进行高渗透环氧树脂灌浆。①根据现场的实际情况，因灌浆处理的桩部位是 18.00-21.40m，需处理桩缺陷段有3.4m，根据实际情况和工程特点，拟布置 2个钻孔作为灌浆孔，在桩周两边分布，施工时具体布孔视现场情况适当调整；②注浆主材为P042.5R普通硅酸盐水泥，在水泥浆灌注时掺入适量的高效水泥添加剂；③注浆压力：不小于0.8MPa，一般开始灌浆时压力较小，随着注浆的进行，孔隙逐步得到充填，压力逐渐增大，一般增至1.0MPa 左右且稳压一定时间（2～3分钟）。浆材配比：（0.6～0.7）：1，遵循浆液先稀后浓的原则，浓浆时加入适量的添加剂，以改善浆液的流变性能，提高浆液的可注性，保证孔隙充填的饱满度。单孔注浆段8.3米，每米水泥用量预估为 600kg/m。
用水泥浆体把加大承台底和桩侧与土体之间的空隙进行充填挤密，把岩层夹层裂缝先充填，漏水通道先灌注封堵。可提高土体的力学性能，增大 ZK237号桩土的联动共同受力作用。
3.5 化学灌浆补强施工工艺
采用往复循环灌浆工艺，灌注水固化高渗透改性环氧化学浆液的方法对该缺陷桩身进行加固补强，为了化学灌浆的有效和经济，防止高渗透改性环氧化学浆液的流失和提高压力，在灌注高渗透改性环氧化学浆液前需增加预埋套管和灌注水泥浆。根据实际情况和工程特点，拟布置 2 个钻孔作为灌浆孔，在桩周二边分布。化学灌浆设计参数：￠89套管长度18米，采用丝扣连接、单根长度 2～3m，采用 42.5R 普通硅酸盐水泥灌浆，水泥浆水灰比 0.65：1，套管注浆水泥用量为100kg/m，灌浆压力达到0.4 MPa，灌浆量估算为0.85 吨/根桩。主要材料表
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3.6 底板开孔孔口堵漏
灌浆堵漏处理主要工艺：①清理场地发现渗漏部位；②查找渗漏部位，本工程中孔内充填材料和原混凝土的交界面孔口周围为水源渗出路径，须通长打开；③封闭表层，提高灌浆压力；④埋设灌浆嘴，按照一定的间距埋设灌浆嘴；⑤浆液的配制，材料需调配成主剂类和固化剂类两种组分，并调节好浆液的凝固时间和固结体强度；⑥灌浆时将调配好的主剂和固化剂按→定的比例进行混合，混合后立即采用特制的灌浆泵，进行灌浆，待浆液凝固后，即可进行下一个灌浆嘴的灌浆；⑦封管及表面处理；⑧以上工序完成，再重新检查，发现二次轻微渗水的地方，重复上述施工工序直至不渗漏。
4、质量保证体系及措施
严格按照补强方案要求开展工作，使质量管控贯穿于施工处理各个环节。①抓好操作工人质量预控和质量意识教育。组织施工人员进行技术交底和质量通病防治教育，使施工人员掌握工程要领及质量要求；②严把材料质量关。选用优质的材料和设备，对工程中使用的各种材料、设备把住采购和验收两个关，材料员对进入现场的原材料、半成品、构配件、器具等对照样品全数检查验收，杜绝三无材料和产品进场；③坚持三级检查验收制度，对易发生质量通病的环节和特殊工序的验收认真执行操作班组过程自检、施工员全面检、质量员核验检三道关，避免返工。
5、结束语
本工程地下灌注桩桩身质量缺陷通过采取相应的补强处理措施，并在优化施工工艺和严格把控施工质量的基础上，经质量复检完全满足要求，取得了质量可靠且比较经济的目标效果。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范GB50007-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2011
[2]中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范JGJ94-2008[S].北京：中国建筑工业出版社，2008