師金鋒 劉 備
中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
駐洛某部培訓(xùn)中心工程,基礎(chǔ)采用人工成孔的大直徑擴(kuò)底樁基礎(chǔ)。該項目建筑面積12000平方米,地上10層,地下1層,總高43米,框架結(jié)構(gòu),最大單柱荷重7000KN。工程建筑場地地處洛河北岸約300米,為非自重濕陷性黃土場地,濕陷等級為I級。地層屬洛河II級階地,上覆為第四紀(jì)沖洪積作用形成的黃土狀粉土及粉質(zhì)粘土,下伏為卵石層和粉質(zhì)粘土層,上部土層中部有薄層透鏡體形成的中砂層。地下水穩(wěn)定水位埋深在11.90 至12.50米,場區(qū)東側(cè)有該部主排水溝。因此,該場地卵石層屬不均勻卵石層。
該工程擴(kuò)底樁身穿過黃土狀粉土、粉質(zhì)粘土及中、細(xì)砂層,樁端置入強(qiáng)度較高的(5)層卵石層中,但由于地下水埋藏較淺,水量比較豐富,部分樁端處于地下水位以下1~2米。
樁基礎(chǔ)擴(kuò)底施工過程中,樁底卵石層中填充的細(xì)砂顆粒,因水的排出而流失,造成卵石層密度降低,承載力下降;其次,樁底因存有積水,沉渣、掉土難以清除干凈,使樁端阻力降低。
壓力注漿,使水泥漿滲入土層,填充并擠密卵石之間的空隙,增強(qiáng)因擾動而降低的強(qiáng)度,固結(jié)難以清除的樁底沉渣,有效提高樁端承載力,確保施工質(zhì)量,保證建筑物均勻沉降。
現(xiàn)將后注漿技術(shù)的施工工藝及步驟簡述如下:
本工程采用雙管預(yù)埋注漿,注漿管采用兩根DN25普通焊接鍍鋅鋼管,注漿管頂部與樁頂豎筋相齊,底部與注漿室相接。注漿管中間靠絲扣連接,制作和運(yùn)輸過程中上端用絲堵保護(hù),下部用膠帶、麻袋等纏繞保護(hù)。
注漿室采用兩根長為1.5m的豎管,底部0.5m左右,鉆φ6~φ 8mm的小孔10-20個,小孔外用膠帶或編織麻布等材料進(jìn)行包裹,使其具有單向閥的作用。
注漿室底部0.5m置入樁底卵石層中,基樁持力層檢驗時,在樁底中心兩側(cè)對稱定出注漿室豎管位置,兩管間距在0.7-1.0m之間,避開鋼筋籠。在確定好的位置處,首先將特制的雙管成孔設(shè)備砸入卵石中0.5m,然后拔出內(nèi)管,裝入注漿室豎管,最后拔出外管,同時注漿室外四周用碎石填牢。
注漿室埋設(shè)的好壞是注漿成功的關(guān)鍵,在澆注樁身砼的過程中需確保注漿管中不得進(jìn)入水泥砂漿,嚴(yán)禁將注漿室豎管碰壞。必要時,可以先放置鋼筋籠,再進(jìn)行注漿管連接,并將注漿管固定在鋼筋籠豎向鋼筋上。
基樁混凝土澆注完后,應(yīng)有一定的間隔時間,注漿過早會造成因樁身混凝土強(qiáng)度過低而破壞樁身,因此以成樁后7天左右(砼強(qiáng)度達(dá)到60%左右時),注漿為宜。
根據(jù)本工程的巖土工程條件,采用2臺,工作壓力高(6-7Mpa),性能穩(wěn)定操作方便的BW系列注漿泵,以滿足沖孔及注漿壓力的需要。同時在每臺注漿泵處配置2臺攪拌桶,攪拌桶容積0.5 m3。注漿泵、攪拌桶在固定位置安放,利用高壓注漿管移動方便的特點進(jìn)行注漿操作,以提高工作效率。
實施壓力注漿前,進(jìn)行壓水試驗,通過壓水試驗檢查注漿管的埋設(shè)質(zhì)量,查清持力層的可灌性,壓水試驗以壓水時間和壓水量進(jìn)行控制,壓水時間為3~5min,壓水量控制在0.5~2.0m3,通過注入清水,打開注漿“通道”開塞壓力控制在0.5~4Mpa。
注漿的主要目的是填充持力層(卵石)中的空隙,確保端承力滿足設(shè)計要求,卵石層的密實度、受擾動的程度、樁徑及樁間距的大小將直接影響樁的注漿量,根據(jù)本工程卵石層為中密~密實的特點,考慮孔隙率為25~40%,確定樁的水泥注入量為0.2~1.0t。
注漿材料采用素水泥漿,水泥采用普通32.5R硅酸鹽水泥,漿液濃度的控制原則:依據(jù)壓水試驗情況,選擇初注濃度,先稀漿,隨后漸濃。根據(jù)本場地卵石層的密實度特點,本工程采用的水灰比為 0.5~1.8 。
注漿終止標(biāo)準(zhǔn),以注漿量為主,并參考注漿壓力的大小,同時參考地面及基坑的注漿滲出情況。本工程的注漿過程,壓力選擇在0.5~2.0Mpa之間,具體每樁情況視樁底驗槽情況而定,當(dāng)樁端下軟弱夾層較厚時,可視情況加大注漿壓力,注漿終止壓力定為2~4Mpa。
由于施工工期較緊,樁間距較大,樁基施工順序有間隔,故按照樁基礎(chǔ)施工順序進(jìn)行注漿。
本培訓(xùn)中心樁基壓漿工程,累計注漿48根,水泥用量35噸。樁底后注漿使該工程的基礎(chǔ)承載力大大提高,工程竣工后,經(jīng)連續(xù)觀測,大樓的沉降均勻。
師金鋒,火箭軍工程大學(xué)營房處工程師劉備,火箭軍工程大學(xué)營建辦工程師