【摘 要】后壓漿技術(shù)對(duì)于提高樁體的承載能力有顯著的作用,本文用工程實(shí)例,介紹了鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)的施工工藝流程,總結(jié)了該技術(shù)的工藝流程及施工時(shí)壓漿量達(dá)不到時(shí)的補(bǔ)救措施,以供類似工程參考。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌樁;后壓漿;承載力;施工工藝
1、前言
鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)主要有樁端后壓漿和樁周后壓漿兩類。所謂后壓漿,就是在鉆孔灌注樁成樁后,通過預(yù)埋于樁端和樁側(cè)的壓漿器向樁端和樁側(cè)高壓注入特殊配方的水泥漿液,在軟土地基條件下,改善鉆孔灌注樁工藝,以提高樁的承載力、減少工程沉降量。
2、工程概況
某住宅小區(qū)工程(1~8棟),該工程基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,設(shè)計(jì)總樁數(shù)為768根,樁徑分別為Φ800、Φ900、Φ1000、Φ1100、Φ1200、Φ1400mm,有效樁長(zhǎng)10~18m 經(jīng)過多個(gè)設(shè)計(jì)方案論證,樁基工程采用后壓漿鉆孔灌注樁,樁荷載形式為端承一摩擦樁,其中該工程工程地質(zhì)條件為:①填土:褐色稍濕、中密、不均勻;層厚:2.2~3.2m,②黃土狀粉質(zhì)粘土:淺褐色、硬塑、具濕陷性;層厚:2.4~4.3m,③粉土:黃褐色、中密、屬中等壓縮性土;層厚:3.0~5.5m,④黃土狀粉質(zhì)粘土及粉土;層厚:3.9~5.5m,⑤粉細(xì)恥、灰色、中密 局部為中砂;層厚:1.8~3.3m,⑥卵石、雜色、中密、粒徑3~10cm、最大>20cm;層厚:5.0~7.5m。
3、鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1 注漿管及壓漿器的設(shè)計(jì)
樁端壓漿導(dǎo)管選用內(nèi)徑Φ32mm 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)黑鐵管,樁側(cè)壓漿導(dǎo)管選用內(nèi)徑Φ20mm的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)黑鐵管,兩端加工連接螺紋。為提高注漿質(zhì)量,沿鋼筋籠周邊均勻設(shè)置三根注漿管,注漿管采用無縫鋼管,注漿管的接長(zhǎng)采用絲扣連接,注漿管下端伸出鋼筋籠底端0.50m,在0.50m段鉆Φ8mm 的孔眼,孔眼按四行呈梅花型排列成花管(計(jì)孔眼38個(gè))。管底部用60?錐型鐵棒焊接封堵。注漿管的上端埋入地表面0.20m~0.30m,平時(shí)用管帽蓋好以免雜物掉入管內(nèi)堵塞而影響注漿?;ü懿课挥孟鹉z環(huán)密封,最下面的一個(gè)環(huán)用鐵絲綁扎牢固。
3.2 注漿材料的配比
在鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)中,漿液的配比是一項(xiàng)重要的工作,該技術(shù)應(yīng)用效果的好壞在很大程度上取決于水泥漿液的配比。水泥漿液的結(jié)石強(qiáng)度隨著水灰比的降低而提高,但是,如果水灰比過小,漿液的流動(dòng)性差,既難于泵送,又不易滲透到致密的地層中。因此,漿液的水灰比需要根據(jù)地層條件的不同而改變。為了改善水泥漿液的性能,可以在水泥漿液中摻入適量的外加劑。施工中,注漿材料一般選用P·O 42.5水混,受潮結(jié)塊變質(zhì)的水泥不允許使用。漿液水灰比可選用1:1,0.8:1,0.6:1,0.5:1四個(gè)配比(重量比)。注漿原則上從稀漿開始灌注,到濃漿結(jié)束。起始灌漿墩度的選擇視現(xiàn)場(chǎng)具體情況調(diào)整。
3.3 注漿壓力的計(jì)算
注漿開環(huán)壓力比較大,理論計(jì)算上由于影響因素比較多,難于精確計(jì)算,一般憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)為2.0 MPa~4.0 MPa,必要時(shí)還可采用更高的壓力強(qiáng)行開環(huán),最高可達(dá)到8.0 MPa,注漿壓力系指克服漿液流動(dòng)阻力進(jìn)行擴(kuò)散的壓強(qiáng),通常按注漿深度確定,采用下式計(jì)算:
P0=(0.2~0.23)H/10
其中,P0為注漿終壓(MPa);H為注漿深度(m)。
注漿時(shí)壓力表一般安裝在注漿泵的出口,因注漿管路的壓力損失,一般表壓比計(jì)算值偏大。
3.4 注漿量預(yù)估
注漿屬隱蔽性工程,注漿參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算尚有一定困難,故多采用經(jīng)驗(yàn)公式米確定,單根注漿管的注入量采用下式計(jì)算:
漿液注入量與用料計(jì)算只是一個(gè)估計(jì)值,與實(shí)際情況有很大的出入,最終以實(shí)際情況調(diào)整注漿壓力和延長(zhǎng)注漿時(shí)間使注漿量達(dá)到鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)要求。
4、注漿施工及工藝
4.1 注漿管預(yù)埋
下鋼筋籠的同時(shí)安放注漿管,注漿管下的花管必須伸出鋼筋籠底端0.50m。最下面的一根注漿管與鋼筋主筋綁焊連接,綁焊不少于兩處,再與鋼筋籠點(diǎn)焊并用12號(hào)鐵絲綁扎,點(diǎn)焊間距一般為2.0 m。螺紋處應(yīng)纏生膠帶,并擰緊螺紋密封,每下完一節(jié)鋼筋籠后,必須在壓漿導(dǎo)管內(nèi)注水檢查其密封性。當(dāng)管內(nèi)注滿水,水面能保持穩(wěn)定且不下降,證明其密封性可靠,否則,應(yīng)提起鋼筋籠檢查漏水原因,待查明原因并處理后,再下鋼筋籠并注水檢查,直至滿足密封性要求后可下下一節(jié)鋼筋籠。壓漿導(dǎo)管不宜露出地表,應(yīng)低于地表20cm~30cm,以免施工時(shí)碰斷壓漿管,用管帽將注漿管的上端蓋好。
4.2 注漿工藝流程(圖1)
1)注漿泵采用SNS系列高壓注漿泵,主要技術(shù)參數(shù)見表1。
2)攪拌機(jī)采用YJ一340泥漿攪拌機(jī)。該機(jī)為雙層攪拌機(jī),分上下兩層,容積均為340 L,利用上層制漿進(jìn)行第一次攪拌,經(jīng)篩網(wǎng)過濾放入下層進(jìn)行第二次攪拌。灌注過程中,水泥漿始終在攪拌,保持不沉淀。
3)高壓膠管采用鋼絲編織的高壓膠管,其內(nèi)徑為25mm,工作壓力為14MPa。高壓膠管、注漿泵、高壓閥門與孔內(nèi)注漿管宜用快速接手連接。
4)注漿前應(yīng)做好一切準(zhǔn)備工作。包括注漿材料水泥的準(zhǔn)備、攪拌機(jī)、注漿泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)、注漿管路的檢查等工作。
5)壓注漿時(shí)間及先后順序。混凝土凝固后在成樁1d~3d內(nèi),開始注清水,沖開壓漿管底、側(cè)堵頭,并進(jìn)行清水洗孔,在3d~7d內(nèi)開始注漿,先注孔側(cè)以便孔壁泥皮上返,然后從下往上注漿,最終達(dá)到將樁上部密封,提高樁側(cè)摩阻力,然后再進(jìn)行孔底壓漿。也有根據(jù)設(shè)計(jì)要求只進(jìn)行樁端或樁側(cè)注漿的。
6)注漿。開環(huán)采用清水,用高壓沖開花管上的橡膠密封環(huán),接著注入水泥漿。水泥漿的濃度本著先稀后濃的原則,依據(jù)單位時(shí)間的注入量進(jìn)行漿液濃度的變換。注漿過程中,每隔10min~20min記錄一次漿液注入量和注漿壓力(表壓力),在設(shè)計(jì)注漿壓力下,掌握好注漿延續(xù)時(shí)間,使?jié){液注入量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,即可結(jié)束注漿。
7)每次注漿結(jié)束,應(yīng)及時(shí)用清水清洗攪拌機(jī)、高壓注漿泵及高壓注漿管,為下一次注漿做好準(zhǔn)備。
5、補(bǔ)救措施
5.1 當(dāng)壓漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而泵壓很高無法壓漿時(shí),將起用備用的壓漿管壓漿,滿足設(shè)計(jì)壓漿量;
5.2 如發(fā)現(xiàn)樁側(cè)壁有漏漿時(shí),應(yīng)立即停止壓漿,并用清水把壓漿管洗凈,待水泥漿液初凝后,再進(jìn)行壓漿;
5.3 當(dāng)上述措施仍不能滿足設(shè)計(jì)壓漿量,或者因其他原因堵塞、碰壞壓漿管無法進(jìn)行壓漿時(shí),將采用在離樁側(cè)壁20cm~30cm 處打小孔(150 mm)作引孔,埋置好壓漿管,進(jìn)行補(bǔ)壓漿,直至壓漿量滿足設(shè)計(jì)要求,此時(shí)補(bǔ)壓漿應(yīng)不小于設(shè)計(jì)壓漿量。
6、結(jié)語
由于成功運(yùn)用對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行樁端、樁側(cè)后壓漿工藝,有效地消除鉆孔灌注樁因施工工藝原因所造成的不良隱患,提高單樁承載力,確保工程質(zhì)量,降低成本,具有明顯的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,值得深入地研究探討。
參考文獻(xiàn):
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