周廣申
摘 要:在建筑工程施工當(dāng)中,鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)用其中,不僅能夠降低工程造價(jià),還降低了施工難度,提升了工程效率,同時樁的承載力也得到了提升,保證了工程的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁 后注漿技術(shù) 應(yīng)用
1、灌注樁后注漿施工技術(shù)的特點(diǎn)
灌注樁后注漿技術(shù)是一項(xiàng)輔助工藝,其基本的工作原理為:在鋼筋籠底部和側(cè)面埋設(shè)注漿管,對成樁進(jìn)行高壓注漿,漿液通過滲入、填充等作用與樁體周圍土體進(jìn)行結(jié)合,使樁底進(jìn)行固化,提高承載能力,減少沉降。其主要過程包括樁底后注漿、樁側(cè)后注漿和樁底樁側(cè)復(fù)試后注漿。當(dāng)前灌注樁后注漿技術(shù)的實(shí)用性非常強(qiáng)??梢杂行У奶岣邩兜某休d力,減少沉淀量。在一定程度上減少工程造價(jià),該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著,尤其針對大直徑、超長樁的效果更加明顯。與普通的灌注樁相比可以較少樁徑,縮短樁長,降低施工難度,加快施工進(jìn)程。灌注樁后注漿技術(shù)適用于各種地質(zhì)。
2、灌注樁后注漿施工技術(shù)在工程中的具體應(yīng)用
2.1注漿施工的前期準(zhǔn)備
注漿施工的前期準(zhǔn)備工作主要包括注漿機(jī)的準(zhǔn)備,采用專用注漿機(jī),主要是高壓注漿泵、單向逆止閥以及注漿管等。其中高壓注漿泵必須滿足注漿壓力的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,并且在使用前對注漿泵和注漿管線進(jìn)行密封性試用運(yùn)行檢測,同時還要檢測注漿泵上的壓力表和流量表。一般注漿管采用直徑為A30mm或是A38mm的黑鐵管,在制作前還需檢查管線的密閉性。安裝前要檢查注漿頭長度、孔徑以及孔距是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.2注漿管的制作與安裝
注漿管連接分為兩種,一種是絲口連接,另一種是焊接連接,前一種存在滑絲以及連接后線管不垂直的現(xiàn)象,第二種雖然牢固性比較好,但是會因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而造成線管燒壞,出現(xiàn)沙眼的現(xiàn)象。注漿管數(shù)量的設(shè)置要根據(jù)樁徑大小進(jìn)行設(shè)置。在樁徑大于1200mm時要設(shè)置三根注漿管,當(dāng)樁徑小于1200mm時則設(shè)置兩根,并且要嚴(yán)格按照鋼筋籠圓周對稱設(shè)置,進(jìn)行連接和焊接時必須要牢靠。一般注漿管的制作分為三個階段,分別是注漿管上部的接頭、注漿管中部的直管以及注漿管上部的花管。鋼筋籠應(yīng)該放在孔底,而注漿管頭距離孔底30cm~50cm最為合適。注漿管上端應(yīng)要稍微高出地面一點(diǎn),端頭必須封固牢閉,防止雜物進(jìn)入。注漿閥外要設(shè)置保護(hù)層,防硬物刮壞管閥。在成樁以后要做好成品保護(hù),避免人為或自然原因破壞注漿管頭端。
2.3 注漿的控制事項(xiàng)及注漿順序
注漿主要是要控制好注漿壓力大小、注漿量以及注漿的時間。剛開始注漿時間應(yīng)該在成樁后的7d~25d內(nèi),在開始注漿之前對水泥漿進(jìn)行控制,要嚴(yán)格按照不同土層的滲透率合理的配備水灰比例,從而保證水泥漿液的均勻滲透。注漿壓力最好是開塞壓力的1/2,注漿壓力宜低不宜高,速度要慢不要快,水灰比也不可過大。注漿時應(yīng)準(zhǔn)確記錄注漿量、時間、壓力等,在注漿結(jié)束后及時清理管線、注漿泵等,并且將壓漿管堵住。先在施工周圍進(jìn)行注漿,然后再施工中間樁,保證下部水泥漿處在整體封閉環(huán)境下,而不至于四處擴(kuò)散。
3、灌注樁后注漿施工中存在的問題及處理
灌注樁后注漿經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題是后注漿樁承載力不滿足設(shè)計(jì)要求,圖1為某項(xiàng)目灌注樁經(jīng)后注漿處理后靜載曲線,該項(xiàng)目樁徑600mm,樁長19.3m,采用樁端后注漿,設(shè)計(jì)極限承載力5400kN。從曲線可看出,有2根樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求,另一根樁不滿足設(shè)計(jì)要求。圖2為某項(xiàng)目后注漿與不注漿的比較曲線,該項(xiàng)目樁徑800mm,樁長41.5m,采用樁端后注漿,設(shè)計(jì)極限承載力26000kN。E1為后注漿樁,E2為常規(guī)樁,從圖中曲線可看出,當(dāng)加載到最后一級荷載時,2根樁都出現(xiàn)了刺入,說明注漿未起到對樁端沉渣和土的加固作用。
如何達(dá)到注漿效果,結(jié)合多年后注漿的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)施工中應(yīng)注意以下環(huán)節(jié):
1)注漿管的連接:一些施工單位注漿管的連接采用絲扣連接,即在注漿管兩端套絲后,采用絲扣進(jìn)行連接。但在一些工程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)鋼筋籠較長、配筋較低時,起吊過程中鋼筋籠的彎曲容易造成絲扣連接的開裂,水泥漿液從斷裂處冒出,未加固到設(shè)計(jì)指定的位置(如樁端部位),影響注漿效果,極有可能造成樁承載力不滿足設(shè)計(jì)要求。為避免此類情況發(fā)生,建議注漿管的連接采用套管焊接。
2)注漿管和鋼筋籠的連接:注漿管和鋼筋籠連接可采用焊接和鋼絲綁扎,焊接施工不當(dāng)容易造成注漿管出現(xiàn)小的孔洞,泥漿從小孔洞進(jìn)入注漿管,沉淀到底部堵塞注漿閥,造成注漿困難甚至不能注漿。因此,注漿管和鋼筋籠的連接最好采用鋼絲綁扎。
3)注漿閥的安裝:注漿閥的安裝應(yīng)在鋼筋籠吊起、保持垂直放入孔之前安裝,否則吊裝、運(yùn)輸鋼筋籠過程中易造成注漿閥破壞。另外,工程中還發(fā)現(xiàn),一些注漿管內(nèi)存在少量鐵銹,當(dāng)垂直吊起后,鐵銹會集中落入并堵塞注漿閥,造成水泥漿不能注入,樁承載力不滿足要求。
4)鋼筋籠的放置:鋼筋籠應(yīng)沉放到孔底,不得懸吊,否則混凝土包裹注漿閥后,注漿閥可能打不開,造成注漿不能順利進(jìn)行。另外,鋼筋籠懸吊會影響樁端注漿的效果。
5)注漿管的檢測:鋼筋籠放入孔后,應(yīng)用探繩檢查注漿管是否漏水或漏漿,如出現(xiàn)漏水或漏漿的情況,應(yīng)將鋼筋籠吊起,找出漏水點(diǎn)并修復(fù)后,重新將鋼筋籠放入孔內(nèi),并再次檢測,合格后方可灌注混凝土。
6)注漿管的保護(hù):注漿管檢測合格后應(yīng)及時用管帽封閉保護(hù),避免異物進(jìn)入堵塞注漿管。注漿管一般伸至施工作業(yè)面,應(yīng)注意保護(hù),避免施工設(shè)備移動等造成注漿管的破壞。實(shí)際工程中可將注漿管頂部位于地下200mm處,注漿時人工開挖尋找注漿管。
7)注漿順序:注漿順序?qū)ψ{效果有影響,應(yīng)先進(jìn)行外圍樁的注漿,再進(jìn)行內(nèi)部樁的注漿,避免水泥漿液向外圍擴(kuò)散。
8)降水與注漿:施工當(dāng)基坑降水和后注漿同時施工時,應(yīng)分析降水產(chǎn)生地下水的流動是否會帶走水泥漿液,如帶走水泥漿液則影響注漿效果,可能造成承載力不滿足要求。若降水可能對注漿效果產(chǎn)生影響,應(yīng)避免同時施工。
9)注漿作業(yè)與樁成孔距離:JGJ94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中6.7.5條規(guī)定“注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點(diǎn)的距離不宜小于8~10m”,但在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn),在一些情況下,如樁端為卵石層時,注漿可擴(kuò)散到20m以外。當(dāng)采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁時,泥漿的循環(huán)會帶走水泥漿,影響注漿效果。
10)清水開塞:所謂“清水開塞”是指混凝土無強(qiáng)度前,首先注入清水打開注漿閥,目的是保證注漿閥能在注漿時打開。此方法在一些地區(qū)有應(yīng)用,但JGJ94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》未推薦。根據(jù)100多萬根樁后注漿的經(jīng)驗(yàn),如按相關(guān)規(guī)范規(guī)定和上面9)條的做法,無需清水開塞,注漿閥都能打開?!扒逅_塞”最大的問題是清水注入過程的控制,如水量控制不好或注漿管內(nèi)的水滲入樁端,會影響混凝土質(zhì)量,而注漿能否修復(fù)混凝土還存在很多不確定性。施工過程應(yīng)根據(jù)具體情況,采取監(jiān)測等措施。
4、結(jié)語
在建筑工程施工中灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用過程中,應(yīng)該準(zhǔn)確掌握灌注樁后注漿施工要點(diǎn),提高其應(yīng)用效果,盡可能降低企業(yè)造價(jià)成本,實(shí)現(xiàn)企業(yè)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭昌晶,張順英.鉆孔灌注樁后注漿加固機(jī)理及其應(yīng)用[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2011,08:45-49.