[发明专利]钻孔灌注桩的夹层缺陷压注混凝土的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁建筑领域中，对钻孔灌注桩施工过程中所产生的缺陷的处理方法，具体是指钻孔灌注桩的夹层缺陷压注混凝土的处理方法。

背景技术

随着国民经济的发展，交通运输的需求迅速增长，桥梁等级在不断提高，桥梁基础工程更加浩大，桩径更大、桩长更长，技术更加复杂，施工难度进一步提高。由于水文、地质条件的复杂以及其他不可预见的因素存在，在桩基的施工过程中难免会出现事故，特别是在深水大直径超长钻孔灌注桩施工中，如何成功处理钻孔灌注桩的夹层缺陷，已成为当前急需解决的问题。钻孔灌注桩的夹层缺陷是指在施工的过程中，当桥梁的钻孔灌注桩因其塌孔或沉渣致使新老混凝土之间存在较厚夹层缺陷，该夹层缺陷降低了钻孔灌注桩的强度，严重影响了工程的质量。

对于钻孔灌注桩的夹层缺陷，传统的处理方法大致有三种：一是废弃原桩，在旁边增加两条桩代替原桩受力，这样做极大的浪费了原材料、劳动力及劳动时间，提高了建筑成本；第二是将原桩砸掉重新成桩，这种措施采用冲击钻冲桩，该措施不仅由于在实施的过程中极易卡锤、易损坏钢护筒，故拆除操作的难度大，而且浪费了原材料、劳动力及劳动时间，提高了建筑成本，并且国内尚无超长大直径钻孔桩采用该方法的成功实例，风险极大；原桩砸掉重新成桩还可利用炸药爆破的手段，爆破后，同样要利用冲击钻冲孔清渣，此时难度比不爆破时更高，另外爆破作业，由于冲击波会影响邻桩受力，并且本桩位已无法再成桩，故将原桩砸掉重新成桩的措施不值得推广应用；第三是采用静压注浆技术处理缺陷，但是由于纯水泥浆材料与桩基混凝土材料存在较大差异，以至于处理效果普遍不理想。

发明内容

为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种钻孔灌注桩的夹层缺陷压注混凝土的处理方法，该方法所用的时间最短，成本更低、更实用可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：钻孔灌注桩的夹层的处理方法，其步骤如下：钻孔灌注桩的夹层的处理方法的步骤如下：A、利用CT或超声波检测钻孔灌注桩的夹层位置及夹层厚度；B、以高压旋喷桩的方式构建帷幕：在钻孔灌注桩的夹层的外围设多个等间距圆周分布的高压旋喷桩，多个高压旋喷桩形成防止塌孔的围幕结构；C、在钻孔灌注桩的上端面向下进行取芯钻孔，所钻的多个孔穿过夹层进入完整混凝土；D、通过所钻的多个孔，利用切割清洗液对夹层进行切割清洗，将夹层内的夹泥等物质清出桩外，使之形成空腔；E、通过对夹层空腔注纯水泥浆，将夹层空腔内的清洗液和可能残留的杂质逐步置换出来；F、向夹层空腔压注混凝土，通过高压泵向孔内输送稍高于原桩等级的混凝土，将夹层空腔内的水泥浆置换出来；G、孔口压浆，采用低泵压向孔内进行挤压浆，同时通过孔口压浆封闭装置将孔口封闭。

所述的在钻孔灌注桩的夹层的外围以高压旋喷桩的方式构建帷幕，其具体步骤为：A、确定高压旋喷桩孔位：高压旋喷桩的桩孔的中心与钻孔灌注桩侧壁之间的距离为25-40cm；B、钻机在高压旋喷桩孔位处就位对位；C、在高压旋喷桩孔位处钻进成孔；D、下入旋喷管：旋喷钻机就位，下入喷头、喷杆至孔底；E、高压旋喷注浆：所用的水泥浆的水灰比为0.8∶1，水泥采用42.5R硅酸盐水泥；泵压：22～25MPa；水泥浆流量：70～100L/min；F、提管、清洗管线；G、终凝前对孔口及时补浆。

所述的高压旋喷桩孔位处钻进成孔的步骤为：首先，在孔位上先下入Φ127mm的导向管，导向管底部入土5m左右，然后在导向管内下一根Φ108mm的套管，管底入土约15m，最后，在套管内下钻杆进行钻孔。

所述的高压旋喷桩的桩底的位置位于夹层底部以下4～5m处，桩顶的位置为夹层顶部以上4～5m，高压旋喷桩的中段的直径控制在50cm左右，高压旋喷桩的上段及下段的直径不小于70cm。

所述取芯钻孔的孔底位于穿过夹层以下不小于1m的位置。

所述切割清洗的具体步骤为：首先通过试验确定切割清洗液体；其次利用高压泵逐孔对夹层中部的夹泥等物质用清洗液体高压反复旋喷切割，高压泵的旋喷压力：25～28MPa，转动速度：10～15r/min，提升速度：5～10cm/min；然后对夹层的顶部及底部进行切割清洗；最后利用空气压缩机采用气举正反循环的方式将孔底及夹层内的沉渣物或削落松散物沿清渣管排出桩外。