水鉆打孔修復(fù)樁施工技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為既有建筑樁基加固修復(fù)工程，涉及32根混凝土灌注樁的結(jié)構(gòu)修復(fù)。原樁基因地質(zhì)條件復(fù)雜及施工偏差，存在樁身完整性不足、承載力不達(dá)標(biāo)等問題，需采用水鉆打孔技術(shù)進(jìn)行加固處理。樁體直徑范圍為800-1200mm，樁長(zhǎng)18-25m，樁頂標(biāo)高-3.5m至-5.2m，場(chǎng)地地下水埋深2.8m，土層分布為素填土（厚1.2m）、粉質(zhì)黏土（厚3.5m）、中風(fēng)化砂巖（持力層）。1.2修復(fù)范圍缺陷類型：樁身裂縫（寬度0.2-0.5mm）、局部空洞、保護(hù)層脫落修復(fù)數(shù)量：32根工程樁（其中Φ800mm樁18根，Φ1000mm樁10根，Φ1200mm樁4根）處理深度：樁頂以下2-8m缺陷區(qū)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2018）及《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367-2013）1.3工程難點(diǎn)水下作業(yè)環(huán)境（地下水位高）既有樁體缺陷位置不確定性鉆孔精度控制（垂直度偏差≤1/300）新舊混凝土結(jié)合面處理二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員核對(duì)樁基竣工圖、地質(zhì)勘察報(bào)告及檢測(cè)資料，明確各樁缺陷具體位置及程度方案交底：編制專項(xiàng)施工方案，組織監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行三方會(huì)審，形成書面交底記錄參數(shù)確定：通過試鉆確定水鉆鉆進(jìn)參數(shù)（轉(zhuǎn)速800-1200r/min，進(jìn)給速度3-5cm/min，冷卻水壓力0.3MPa）2.2材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)指標(biāo)用量存儲(chǔ)要求結(jié)構(gòu)膠JGN-II型抗壓強(qiáng)度≥60MPa，彈性模量≥3.5×10?MPa1.2t陰涼干燥處，溫度5-25℃鋼筋HRB400EΦ25屈服強(qiáng)度≥400MPa，延伸率≥16%8.5t架空堆放，防雨防銹微膨脹混凝土C40P8坍落度180±20mm，28d強(qiáng)度≥45MPa36m3現(xiàn)場(chǎng)攪拌，初凝前使用環(huán)氧樹脂E-44環(huán)氧值0.41-0.47eq/100g0.8t密封儲(chǔ)存，遠(yuǎn)離火源水鉆鉆頭Φ50-Φ150mm金剛石濃度35%，胎體硬度HRC3548個(gè)專用工具箱存放2.3設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)檢查項(xiàng)目液壓水鉆鉆機(jī)HZ-300型4臺(tái)功率5.5kW，最大鉆孔直徑300mm液壓系統(tǒng)壓力、鉆桿垂直度注漿泵BW-150型2臺(tái)工作壓力6MPa，排量150L/min壓力表校驗(yàn)、管路密封性超聲波檢測(cè)儀CTS-20201臺(tái)檢測(cè)深度50m，分辨率0.1mm探頭靈敏度、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能空壓機(jī)V-0.6/8型1臺(tái)排氣量0.6m3/min，壓力0.8MPa安全閥校驗(yàn)、儲(chǔ)氣罐密封性鋼筋彎曲機(jī)GW40型1臺(tái)彎曲角度0-180°，鋼筋直徑6-40mm角度刻度準(zhǔn)確性、電機(jī)運(yùn)行溫度2.4現(xiàn)場(chǎng)布置作業(yè)區(qū)劃分：設(shè)置4個(gè)作業(yè)單元，每個(gè)單元配置1臺(tái)鉆機(jī)及配套設(shè)備，單元間距≥3m臨時(shí)設(shè)施：搭建材料倉庫（30㎡）、水泥罐（50t）、配電房（10㎡）、沉淀池（三級(jí)，總?cè)莘e20m3）安全防護(hù)：設(shè)置硬質(zhì)圍擋（高度2.5m）、夜間警示燈（間隔5m）、臨邊防護(hù)欄桿（高度1.2m）水電布置：敷設(shè)380V專用電纜（截面積16mm2），安裝DN50供水管網(wǎng)，設(shè)置3處消防器材點(diǎn)三、施工工藝3.1施工流程測(cè)量放線→樁頭處理→水鉆鉆孔→缺陷清理→孔道成型→鋼筋制作安裝→注漿加固→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)檢測(cè)3.2關(guān)鍵工序施工方法3.2.1測(cè)量放線采用全站儀（精度2mm+2ppm）定位各樁中心坐標(biāo)，誤差控制在±10mm內(nèi)根據(jù)缺陷檢測(cè)報(bào)告，在樁身外壁標(biāo)記鉆孔位置，縱向間距500mm，環(huán)向按等角度分布（Φ800mm樁4個(gè)孔，Φ1000mm樁6個(gè)孔）設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)（±0.000），用水準(zhǔn)儀控制鉆孔深度，每孔設(shè)置深度標(biāo)記3.2.2樁頭處理清除樁頂浮漿及松散混凝土，露出新鮮骨料，采用角磨機(jī)打磨平整對(duì)樁頂鋼筋進(jìn)行除銹處理，采用噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），露出金屬光澤安裝鋼護(hù)筒（高度500mm，壁厚8mm），采用膨脹螺栓固定于樁身，縫隙用速凝水泥封堵3.2.3水鉆鉆孔設(shè)備固定：采用型鋼支架將鉆機(jī)固定于鋼護(hù)筒上，使用水平儀調(diào)平，垂直度偏差≤0.5°鉆進(jìn)參數(shù)：開孔階段：轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給速度2cm/min，水量5L/min正常鉆進(jìn)：轉(zhuǎn)速1000r/min，進(jìn)給速度4cm/min，水量8L/min終孔階段：轉(zhuǎn)速600r/min，進(jìn)給速度1cm/min，水量10L/min孔道成型：鉆孔直徑：比設(shè)計(jì)鋼筋直徑大20mm（Φ25鋼筋配Φ45鉆頭）鉆孔深度：超過缺陷區(qū)域1.5m，孔底預(yù)留100mm注漿空間孔道清理：采用高壓水槍（壓力0.5MPa）沖洗孔道，直至返水清澈3.2.4缺陷清理空洞處理：采用內(nèi)窺鏡（直徑12mm）探查空洞范圍，使用真空吸泥機(jī)清除松散碎屑裂縫處理：沿裂縫走向騎縫鉆孔（孔徑Φ14mm，深度≥裂縫深度2倍），間距300mm界面處理：采用噴砂法（壓力0.6MPa）處理孔壁混凝土，露出粗骨料，表面粗糙度達(dá)到Sa2.0級(jí)3.2.5鋼筋制作安裝鋼筋加工：采用直螺紋連接（剝肋滾軋工藝），絲頭長(zhǎng)度25mm，牙型飽滿度≥95%鋼筋端部制成錐形（角度30°），便于插入孔道表面涂刷環(huán)氧樹脂涂層（干膜厚度80μm），固化時(shí)間≥24h安裝工藝：孔道內(nèi)注入結(jié)構(gòu)膠（注膠深度為孔深的2/3）采用專用推送器將鋼筋緩慢插入孔道，旋轉(zhuǎn)角度90°確保膠層均勻鋼筋外露長(zhǎng)度按設(shè)計(jì)要求（500-800mm），安裝后臨時(shí)固定24h3.2.6注漿加固材料配置：結(jié)構(gòu)膠：主劑:固化劑=3:1（重量比），采用電動(dòng)攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)速500r/min）攪拌3min注漿液：水泥:砂:水=1:0.5:0.4，摻加5%膨脹劑（UEA），攪拌時(shí)間≥2min注漿工藝：采用分段注漿法，注漿管插入孔底以上200mm，邊注漿邊提升（速度5cm/min）注漿壓力控制：初始?jí)毫?.2MPa，穩(wěn)定壓力0.8MPa，持壓時(shí)間10min終止標(biāo)準(zhǔn)：注漿量達(dá)到理論計(jì)算值的1.2倍或壓力突然上升至2MPa質(zhì)量控制：每孔留置3組注漿試塊（70.7×70.7×70.7mm），標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后檢測(cè)抗壓強(qiáng)度3.2.7混凝土澆筑配合比控制：水泥:砂:石:水=1:1.8:2.5:0.45，摻加粉煤灰（取代水泥15%），坍落度控制在180±20mm澆筑工藝：采用導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管埋深2-6m，提升速度≤0.3m/min分層振搗（厚度500mm），振搗時(shí)間15-30s，直至表面泛漿樁頂超灌高度500mm，待混凝土初凝后鑿除施工縫處理：在澆筑面上涂刷水泥基界面劑（用量0.5kg/㎡），涂刷后30min內(nèi)進(jìn)行下道工序3.3質(zhì)量控制要點(diǎn)鉆孔精度：每鉆進(jìn)1m檢查垂直度，偏差超過1/300時(shí)立即糾偏注漿飽滿度：采用超聲波檢測(cè)注漿密實(shí)度，缺陷區(qū)域注漿體填充率≥95%鋼筋錨固：進(jìn)行抗拔試驗(yàn)（每50根樁一組，每組3根），錨固力≥鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0.9倍混凝土強(qiáng)度：每50m3留置1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，28d抗壓強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值的115%四、質(zhì)量保證措施4.1材料質(zhì)量控制建立材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收制度，查驗(yàn)出廠合格證、質(zhì)保書，按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢結(jié)構(gòu)膠、鋼筋等主要材料需進(jìn)行見證取樣，送檢頻率：結(jié)構(gòu)膠每批次，鋼筋每60t材料存儲(chǔ)實(shí)行分區(qū)管理，設(shè)置狀態(tài)標(biāo)識(shí)（待檢、合格、不合格），不合格材料立即退場(chǎng)4.2過程質(zhì)量控制三檢制：班組自檢→技術(shù)員復(fù)檢→質(zhì)檢員專檢，每道工序驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序旁站監(jiān)理：對(duì)鉆孔、注漿、鋼筋安裝等關(guān)鍵工序?qū)嵭腥^程旁站，做好監(jiān)理記錄檢測(cè)頻率：鉆孔垂直度：100%檢查注漿壓力：每孔連續(xù)監(jiān)測(cè)混凝土坍落度：每工作班≥2次樁身完整性：修復(fù)完成后100%超聲波檢測(cè)4.3質(zhì)量通病防治質(zhì)量通病產(chǎn)生原因防治措施鉆孔偏斜鉆機(jī)固定不穩(wěn)、土層不均勻采用型鋼支架固定，軟土層減小鉆進(jìn)速度注漿不飽滿漿液配比不當(dāng)、注漿壓力不足優(yōu)化配合比，采用二次注漿工藝鋼筋錨固不足孔道清理不徹底、膠層不均勻噴砂處理孔道，旋轉(zhuǎn)插入鋼筋混凝土離析坍落度損失大、澆筑高度過高摻加緩凝劑，采用串筒下料五、安全文明施工5.1安全管理措施安全教育：對(duì)施工人員進(jìn)行三級(jí)安全教育（公司、項(xiàng)目、班組），考核合格后方可上崗專項(xiàng)培訓(xùn)：特種作業(yè)人員（焊工、電工、起重工）持證上崗，水鉆操作前進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)（不少于8學(xué)時(shí)）安全檢查：每日班前安全巡查，每周專項(xiàng)安全檢查，每月綜合安全大檢查，建立隱患整改臺(tái)賬5.2文明施工措施揚(yáng)塵控制：設(shè)置霧炮機(jī)（覆蓋率100%作業(yè)面），裸土覆蓋率100%，出入車輛沖洗（沖洗平臺(tái)尺寸3m×5m）噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），設(shè)置隔聲屏障（高度3m），夜間施工辦理夜間施工許可廢水處理：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（加絮凝劑處理）后回用，泥渣運(yùn)至指定消納場(chǎng)處理5.3應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案：編制觸電、坍塌、機(jī)械傷害等專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，每季度組織1次應(yīng)急演練應(yīng)急物資：配備急救箱（含止血帶、擔(dān)架等）、應(yīng)急照明（連續(xù)照明時(shí)間≥3h）、備用發(fā)電機(jī)（功率50kW）值班制度：實(shí)行24h領(lǐng)導(dǎo)帶班制度，設(shè)置應(yīng)急聯(lián)絡(luò)電話，確保緊急情況快速響應(yīng)六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1進(jìn)度安排施工階段持續(xù)時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備7d第1d第7d設(shè)備調(diào)試完成樁頭處理5d第8d第12d32根樁頭處理完成水鉆鉆孔12d第13d第24d完成80%鉆孔工程量注漿加固10d第20d第29d注漿試塊強(qiáng)度達(dá)標(biāo)混凝土澆筑8d第25d第32d完成全部混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)檢測(cè)14d第33d第46d檢測(cè)報(bào)告出具6.2進(jìn)度保證措施資源保障：投入4臺(tái)鉆機(jī)平行作業(yè)，材料儲(chǔ)備量滿足10d施工需求進(jìn)度監(jiān)控：采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度跟蹤，偏差超過3d時(shí)采取糾偏措施（增加作業(yè)班組、延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間）協(xié)調(diào)管理：每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，解決材料供應(yīng)、工序銜接等問題七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鉆孔質(zhì)量：孔徑偏差±5mm，孔深偏差±100mm，垂直度偏差≤1/300注漿質(zhì)量：注漿體抗壓強(qiáng)度≥30MPa，完整性檢測(cè)Ⅰ類樁比例≥90%鋼筋工程：保護(hù)層厚度偏差±5mm，鋼筋間距偏差±10mm混凝土工程：表面平整度≤5mm/m，樁頂標(biāo)高偏差±50mm7.2驗(yàn)收流程分項(xiàng)驗(yàn)收：施工單位自檢→監(jiān)理驗(yàn)收→第三方檢測(cè)→設(shè)計(jì)單位確認(rèn)竣工驗(yàn)收：施工單位提交驗(yàn)收申請(qǐng)→監(jiān)理組織初驗(yàn)→建設(shè)單位組織正式驗(yàn)收→出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告資料歸檔：整理施工記錄（隱蔽工程驗(yàn)收記錄、檢測(cè)報(bào)告等），裝訂成冊(cè)提交檔案館八、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用8.1新型水鉆技術(shù)采用金剛石復(fù)合片鉆頭（PCD），鉆進(jìn)效率提高40%，刀具壽命延長(zhǎng)2倍；應(yīng)用自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)參數(shù)智能調(diào)節(jié)，鉆孔精度提升至1/500。8.2注漿新工藝開發(fā)雙液注漿技術(shù)（A液：水泥漿+水玻璃；B液：環(huán)氧樹脂），初凝時(shí)間控制在3-5min，解決水下注漿擴(kuò)散難題，結(jié)石體強(qiáng)度提高30%。8.3數(shù)字化監(jiān)測(cè)應(yīng)用BIM技術(shù)建立樁基修復(fù)模型，實(shí)時(shí)采集鉆進(jìn)參數(shù)、注漿壓力等數(shù)據(jù)，通過移動(dòng)端APP實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯，施工效率提升25%。九、結(jié)論與建議9.1結(jié)論本施工方案通過水鉆打孔技術(shù)對(duì)既有樁基進(jìn)行加固修復(fù)，具有以下優(yōu)勢(shì)：鉆孔精度高，對(duì)原樁體損傷