钻孔灌注桩施工技术在理论和工艺上都已经相当成熟，缺陷桩的发生频率日渐减少但仍时有发生。因此，探讨钻孔灌注桩质量事故的处理方法也显得尤为必要。现针对某高速公路一钻孔灌注桩质量事故的较成功处理方式作一介绍，以供参考和指正。

　　一、桩基概况 

　　1、施工情况 
　　某高速公路钻孔灌注桩桩基设计桩径Φ1.5m，桩顶高程-0.8m，桩底高程-64m，河床高程-13.0m，钢护筒直径Φ1.9m，埋入河床12m，底口高程-26m，拆除上部工具式护筒后，水中剩余护筒顶部高程-8.7m。砼坍落度控制在18～20cm范围，施工过程顺利，未发生异常现象。 
　　2、检测情况 
　　(1) 超声波检测 
　　 桩基顶面以下10～17.7m范围内部分断面声波异常，结果判定为Ⅲ类桩，
　　(2) 取芯检测 
　　该桩距桩顶以下11.0～17.3m范围内桩基完整性较差，局部砼存在离析缺陷，缺陷分布相对分散，其中在深度14.10～17.3m段局部严重离析，该桩中心部位砼相对较好，判定结果与超声波检测结果基本相符。

　　二、桩基处理要求及方案选择 

　　1、桩基处理及验收要求 
　　该桩桩顶设计承载力〔P〕＝10000KN，在缺陷部位承受弯矩和剪力较大，桩基加固必须满足从承载力、抗弯、抗剪三方面不低于设计要求。同时处理后超声波检测结果必须满足规范设计要求。 
　　2、桩基处理方案选择
　　(1) 钻孔取芯、压浆补强方案
　　优点：①可进一步了解和验证桩基缺陷情况；②处理时间较短，施工方便；③由于采用Φ1.9m钢护筒，桩身实际截面积为设计截面积的1.604倍，为桩身砼抗压增加了一定的安全储备。④桩基缺陷部位全部位于Φ1.9m钢护筒内，桩周密封，为压浆方案提供了很好的外部环境。
　　缺点：压浆效果受缺陷砼孔隙畅通程度制约。
　　 (2) 干浇法施工凿除桩身顶部18m砼，再干浇法施工接长桩基方案 
　　优点：处理彻底，可完全保证桩基质量。
　　缺点：①由于桩基外包有护筒，使得砼凿除极为困难，处理工期将会很长；②处理时必须采用干浇法施工，而最大水深为22m，这为干浇法施工带来极大的安全隐患，可操作性较差；③处理费用较高。
　　 (3) 补桩方案
　　优点：处理彻底，可完全保证桩基质量。
　　缺点：①需重新搭设施工平台，下沉护筒，钻孔成桩等工艺，使得处理工期很长；②承台形状将被改变，造成永久性的外观缺陷；③处理费用极高。 　　(4) 桩身内部压浆补强，桩身外下沉外护筒、设置构造钢筋笼并通过封底砼后抽水干施工浇筑，通过增大截面积的补强加固方案 
　　优点：①具有方案⑴的所有优点；②可以通过增加缺陷段桩身截面积以增大桩身截面抵抗弯矩和抗剪横截面积，从而弥补压浆补强的缺点；③与方案(2)比较工艺成熟，可操作性强；④与方案(3)比较，无需要搭设平台，承台形状无需改变，不会造成永久性外观缺陷。
　　缺点：与方案⑴比较处理时间稍长。 
　　根据群桩的工作性质和该桩的实际情况，对以上四种方案综合比较，建议采取方案⑷进行处理。

　　三、施工程序

　　下沉Φ2.7m外护筒→内、外护筒间吸砂→内、外护筒间水下砼封底→抽水下放内、外护筒间钢筋笼→干浇内、外护筒间加强砼→高压清孔→桩身压浆补强→复测桩身压浆效果→桩基验收→承台施工
  
　　四、施工方法 

　　1、下沉外护筒 
　　(1) 为确保该桩在使用期内能满足设计和使用要求，在该砼桩身外周下沉外护筒（Ф2700×12mm），外护筒底部低于桩基缺陷底部4.5m，顶部与平台齐平。同时注意：下沉外护筒前，潜水员应将内护筒顶部的法兰盘割除，以确保夹层钢筋笼的顺利安装。
　　(2) 外护筒刃脚外包10mm钢板，高度1m，在刃脚内壁周围均匀焊接四块10*350*400mm圆弧导向块，另在桩顶焊接十字型导向型刚架，确保外护筒顺直导向下沉入泥，吸泥辅助振动下沉。
　　2、内、外护筒间封底砼施工
　　桩基位置处上层地质为粗砂，下沉外护筒后，内、外护筒间江砂变得较为密实。采用自制加工的Ф35cm钻头及10A型回旋钻机一边掏松内、外护筒间江砂，一边用空压机吸出松散的江砂。吸空至桩基缺陷底部以下3m。为防塌孔危险，内外护筒间始终用江水保持水头。然后用Ф150cm导管浇水下砼封底，按砼扩散半径2m计算，共布置四根导管。施工方法同钻孔桩。
　　3、制、安内外护筒间构造钢筋笼
　　为使内外护筒间夹层砼能更好地参与受力，在内外护筒间增设Ф21cm构造钢筋笼，钢筋笼超出桩基缺陷段底部和顶部分别为2m和3m，总长度12.7m。
　　4、浇注内外护筒间夹层砼 
　　封底砼达到一定强度后，用高压水冲洗砼接合面，吸出浮浆及泥沙后，抽干积水，布设自制加工Ф15cm砼直输送管至封底砼面，每根下料管上部根据实际情况用钢抱箍接长。然后按干浇法浇筑内外护筒间夹层砼，下放长软振动棒振实砼，夹层砼顶部高出缺陷段顶部3.5m，即钢筋笼顶、底部各有50cm的素砼保护层。　　

　　五 桩身缺陷压浆处理 

　　1、压浆孔布置 
　　为进一步验证桩基砼的完整性，在桩顶距测声管中心30cm并在每两根声测管断面上等间距钻取3个Φ110mm取芯孔；在桩基中心处钻取1个Φ110mm取芯孔，同时在缺陷较大的取心孔附近加补了3个压浆孔，钻孔深度以穿越缺陷部位底端约100cm为宜，通过超声波检测，可判断桩基砼的缺陷程度。 
　　2、取芯孔内锚杆、压浆管埋设 
　　(1) 对取芯孔，先埋设锚杆，再埋设压浆管。每个压浆孔内锚杆采用Φ89X10mm A3钢厚壁管，锚杆底部与取芯孔同，顶部高出缺陷段砼顶部2m；锚杆壁按50cm间距布设Φ10mm孔眼，压浆孔顶部埋入Φ57*3.5mm顶部带法兰盘的钢管，顶端延伸至钻孔平台；压浆管、定位架和钢筋笼间采用焊接固定，孔口压浆管与孔壁之间的环型空间用高强砂浆封堵，埋置深度为50cm, 砂浆强度要求达到7.5Mpa以上。 
　　(2) 对声测管孔，锚筋在换浆后埋设，原有声测管接长即为压浆管。
　　(3) 在孔口压浆管顶端焊接Φ25×3mm的三通管，并在孔口管和三通管上设闸阀开关，以备压浆时稳压之用。
　　3、高压清孔
　　(1) 利用任一孔的孔口管压清水，三通管连接空压机风管以形成高压射水，压力最大达5.0Mpa，清洗各压浆孔，使细小粉尘从其它压浆孔排出，直至出水孔达到水清砂净为止，使各孔道相互贯通。
　　(2) 若各孔互不贯通，则将压浆嘴伸至取芯孔孔底，压清水直至出水达到水清砂净为止。（对声测管孔亦采用此法） 
　　4、压力灌浆 
　　(1) 压浆设备为专业孔道压浆泵，最大灌浆压强为15Mpa，配备一台灰浆搅拌机。 
　　(2) 压浆材料为R42.5 普硅水泥，水泥用过滤筛过滤后卸入灰浆机内拌制水泥净浆。为加大浆液流动性和提高压浆效果，掺加高效减水剂，水泥浆液配合比采用0.8：1和0.45：1两种（实验室配制）。
　　(3) 第一次选择任一缺陷孔压注0.8：1的水泥稀浆，逐孔替换出孔内及孔隙中的清水，待孔口返出0.8：1的水泥浆液时，即暂停压浆。
　　(4) 第二次选择原缺陷孔压注0.45：1的水泥浓浆，压浆时先打开各孔口管顶部的闸阀，当孔口溢出同等浓度的浆液时停止压浆，然后关闭闸阀，并逐渐提高压强到5.0Mpa（为保证人员安全，压强不能过大），并稳压5～10min，压浆工作即告结束。（对能互相贯通的缺陷取芯孔）。 
　　(5) 若钻取的砼芯样较完整，用5.0Mpa压注清水洗孔时，出水孔始终无法贯通出水，则说明桩体的缺陷较轻微，那么孔道压浆采用单孔压浆法解决。具体作法为：打开孔口管和三通管闸阀，利用孔口管压浆、三通管排气排浆，当三通管冒出0.45:1的纯水泥浆液时，关闭三通管闸阀，并提高压力到5.0Mpa，稳压5～10min，压浆结束（注：声测管采用单孔压浆法，只是在冒出0.45:1的纯水泥浆液后立即埋入锚杆，锚杆采用Φ25mmⅡ级螺纹钢，锚杆超出缺陷段砼底部和顶部各2m，然后提高压力到5.0Mpa，稳压5～10min，压浆结束）。
　　(6) 整个压浆过程应连续进行，施工过程中应记录压入水泥浆的数量、压力表读数和压注时间，并制作水泥浆试件，以验证处理效果。 

　　六  桩周加固后强度验算 

　　(一) 桩身外部补强 
　　1、外护筒制作 
　　(1) 钢护筒受力验算 
　　外护筒夹层砼施工水位取－1.0m，其作业时间有2.5h，计算夹层砼施工时，护筒在最低潮位，承受外水压力高度约17m。
         p ax=10*17=170Kpa 
         护筒环向应力为 
        σ=P ax R/t b 
        R、t、b--分别为护筒半径、壁厚、单位板条高度 
　　B＝1000mm 
　　σ＝P ax R/t b=170*1350/12*1000=19MPa＜[σ]=210 Mpa 故强度满足要求。
        (2) 钢护筒稳定变形验算 
       根据结构力学弹性拱在受外环向均布压力时，稳定验算公式 
        qcr=3E I / R3 
        qcr－环向水平压力荷载（KN/m），取qcr＝170KPa 
        EI－截面拱弯刚度，I=t³/12*b，b为单位板条高度，取b＝1mm，  t为钢板厚度（mm），E＝2.1*105MPa 
        R－护筒直径，为1350mm。
        经计算t＝14mm，故护筒应加固。