李才
摘要:本文首先對(duì)后注漿施工技術(shù)做了簡(jiǎn)單概述,并通過(guò)某工程實(shí)例,詳細(xì)分析了建筑工程施工中樁基后注漿施工技術(shù)要點(diǎn)及施工工藝,同時(shí)對(duì)注漿施工中出現(xiàn)的問(wèn)題提出相應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞:建筑工程;施工技術(shù);后注漿技術(shù);施工工藝
1引言
樁基后注漿施工之前需要對(duì)底層的性質(zhì)、承載力和樁基的長(zhǎng)度等諸多因素進(jìn)行綜合的考慮,雖然在實(shí)際施工過(guò)程中,施工方式有許多種,但后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)提高單樁能力和改善樁基的沉降等問(wèn)題都取得了很好的進(jìn)展,有效的推動(dòng)了建筑事業(yè)的快速發(fā)展。
2后注漿施工技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1技術(shù)原理
在進(jìn)行樁身施工時(shí)需要將注漿管首先預(yù)埋好,然后固化的漿液通過(guò)注漿管注入到樁端的土層中,漿液在土層中通過(guò)多種物理和化學(xué)的反應(yīng),與周邊的土層發(fā)生力學(xué)上的改變,從而使樁端的阻力得以提高,對(duì)減少樁基的沉降及提高單樁的承載能力起到了極其重要的作用。
2.2注漿設(shè)備
在后注漿施工中,需要有壓漿管進(jìn)行注漿,此設(shè)備是整個(gè)工藝中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。
2.3壓漿管的布置
根據(jù)設(shè)計(jì)要求和后壓漿施工工藝的實(shí)際情況,樁端后壓漿的壓漿管2根Φ25無(wú)縫鋼管布置在鋼筋籠的內(nèi)側(cè),下端伸到樁底標(biāo)高下端以上400mm處設(shè)一道壓漿環(huán)管,與2根Φ25無(wú)縫鋼管連接。在上頂部每隔12米處設(shè)一道壓漿環(huán)管,其中壓漿環(huán)管一端與其中一根Φ25無(wú)縫鋼管連接,壓漿環(huán)管另一端接入從自然地坪面另外接入1根Φ25無(wú)縫鋼管連接。
3工程概況
某項(xiàng)目工程,地上28層的高層建筑,地下2層,總建筑面積為43500m2,基坑開(kāi)挖深度為9.9~10.9m。主樓及裙樓下承壓樁均采用φ800鉆孔灌注樁,裙樓下局部設(shè)抗拔樁,采用φ700鉆孔灌注樁。本工程范圍內(nèi)土層主要由雜填土、黏土、泥炭、淤泥、黏土、圓礫、粉質(zhì)黏土、圓礫混礫砂組成。樁基持力層為⑤層圓礫,由礫石砂及少量粉粒組成,飽和。中密為主,局部稍密、密實(shí)。層頂埋深36.70~38.8m,控制層厚8.10~17.7m。施工前,進(jìn)行了試樁施工,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),φ800承壓樁單樁豎向承載力為4180kN,大大低于設(shè)計(jì)要求。經(jīng)分析其原因,由于在較厚砂石地質(zhì)條件下,鉆孔灌注樁樁側(cè)摩阻力及樁端承載力均未得到充足發(fā)揮,因此決定采用孔底壓密注漿方式來(lái)提高單樁豎向承載力和樁側(cè)摩阻力,每根樁內(nèi)設(shè)兩根注漿管。樁孔深為40.1m,有效長(zhǎng)度為31~33m。
4注漿參數(shù)的設(shè)定
注漿管選用D25mm,壁厚S=2.0mm的普通焊接管,注漿管的接長(zhǎng)采用套筒螺縫接頭,水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥。本注漿工程選用一臺(tái)SGB6-10型注漿泵,兩只攪拌筒,塑料管、輸漿管等。注漿參數(shù)主要包括漿液水灰比、注漿量以及閉盤(pán)壓力,由于地質(zhì)條件的不同,不同工程應(yīng)采用不同的參數(shù)。在施工前,應(yīng)根據(jù)以往工程的實(shí)踐情況,先設(shè)定參數(shù),然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試樁施工,試樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,進(jìn)行樁的靜載荷試驗(yàn),最終確定施工參數(shù)。本工程根據(jù)對(duì)三根樁的試驗(yàn)結(jié)果得出的參數(shù)結(jié)合施工的經(jīng)驗(yàn)確定實(shí)際施工的注漿參數(shù)。
(1)水灰比一般不宜過(guò)大和過(guò)小,過(guò)大會(huì)造成注漿困難,過(guò)小會(huì)使水泥漿在壓力作用下形成離析。由于本工程樁的長(zhǎng)度為31~33m,容易出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象,所以在水灰比控制上要求較高,通過(guò)試打三根樁的注漿中出現(xiàn)的翻漿現(xiàn)象,決定水灰比采用0.8~0.5,并逐漸減少。
(2)注漿量是指單樁注漿的水泥用量,它與碎石層的碎石含量以及樁間距有關(guān),取決于碎石層的孔隙率,在裙樓部分,注漿量為2.5~3.0t,主樓部分注漿量為2.0~2.5t,是控制后注漿施工是否完成的主要參數(shù)。
(3)閉盤(pán)壓力是指結(jié)束注漿的控制壓力,一般來(lái)說(shuō)什么時(shí)候結(jié)束一根灌注樁的注漿,應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的注漿量來(lái)控制,但同時(shí)也要控制注漿的壓力值。在達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的注漿量,但達(dá)到一定的壓力時(shí)就要停止注漿。注漿的壓力過(guò)大,一方面會(huì)造成水泥漿的離析,堵塞管道,另一方面,壓力過(guò)大可能擾動(dòng)碎石層,也有可能使得樁體上浮。根據(jù)本次試樁的結(jié)果,壓力定為2~4MPa,依據(jù)水泥漿的濃度逐漸增大,最大壓力應(yīng)該控制在4MPa。
5樁端后注漿施工工藝
5.1注漿管的制作
在制作鋼筋籠的同時(shí)制作注漿管。注漿管采用直徑為25mm的焊接管制作,接頭采用套筒連接,套簡(jiǎn)兩端與鋼管焊接。注漿管長(zhǎng)度比鋼筋籠長(zhǎng)度多出約8~9m,高出鋼筋籠部分的注漿管每隔2m用φ12鋼筋與吊筋組成鋼筋籠。注漿管高出自然地坪200mm,頂端敲扁用膠帶封嚴(yán),防止泥漿等進(jìn)入注漿管。在樁底部長(zhǎng)出鋼筋籠5cm,注漿管在最下部20cm制作成注漿噴頭(俗稱(chēng)花管),在該部分每旋轉(zhuǎn)45°用鉆頭均勻鉆出4排8mm直徑小孔,每個(gè)孔上用橡皮及膠帶封死。當(dāng)注漿時(shí)注漿管中壓力將橡皮或膠帶進(jìn)裂,水泥漿通過(guò)注漿孔壓入礫石層中,而混凝土灌筑時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將注漿管堵塞。
5.2注漿管的布設(shè)
將兩根注漿管對(duì)稱(chēng)綁在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠,噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù),不得摩擦孔壁以免膠帶皮破裂造成注漿孔的堵塞。第二節(jié)注漿管在上端和鋼筋籠綁扎,下端自由,鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)焊接后,接上注漿管,放下鋼筋籠后,松開(kāi)注漿管,注漿管對(duì)直后與鋼筋籠綁扎牢固。按照規(guī)范要求灌筑混凝土。樁基施工中要妥善保護(hù)好露出地面的注漿管,防止彎曲、斷裂,否則注漿管中會(huì)進(jìn)入泥漿、水泥漿等,給后來(lái)的注漿工作帶來(lái)很大的影響。
5.3注漿設(shè)備及注漿施工的速度
由于樁端持力層為砂礫層,滲透系數(shù)較大,注漿壓力為低壓注漿,故選用額定工作壓力為8MPa的注漿泵。注漿施工時(shí),采用固定注漿泵,移動(dòng)注漿澆灌的方法,以減少注漿的輔助作業(yè)時(shí)間,加快注漿速度,根據(jù)試樁的記錄,每根樁的注漿時(shí)間控制在60min左右。
5.4開(kāi)塞控制
若成樁時(shí)間與注漿時(shí)間間隔太短,樁身混凝土強(qiáng)度較低,可能會(huì)被注漿的壓力所破壞。因此,在混凝土灌筑完成后48h內(nèi)先開(kāi)孔,開(kāi)孔時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)觀察高壓注漿泵的壓力,記錄開(kāi)塞情況。
5.5注漿控制
(1)待樁身強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后,壓力注漿才對(duì)樁身不起破壞作用,可以開(kāi)始注漿。
(2)注漿前,首先檢查水泥,不能有結(jié)塊現(xiàn)象。核實(shí)進(jìn)場(chǎng)的水泥量及水泥漿的水灰比。檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門(mén)、管線完好狀況。在注漿前用水進(jìn)行通管,水從一根端管子進(jìn)去,另一根管子出來(lái),表示兩根管子連通。注漿開(kāi)始記錄注漿壓力,根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況,采用低壓慢注,漿注進(jìn)去后,方可慢慢增加壓力。注漿一般以注漿量為主控因素,注漿量達(dá)到預(yù)定量,無(wú)特殊情況即可停止注漿。預(yù)定可參考試樁的注漿量進(jìn)行修正。
6結(jié)束語(yǔ)
隨著高層建筑對(duì)樁基承載力要求的不斷增大,尤其是在解決以碎石層作為持力層的樁基施工中,鉆孔灌注樁樁端后壓漿工藝以工期短、造價(jià)低、滿足承載力要求等明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前,針對(duì)不同地層不同樁徑的工程實(shí)例和試驗(yàn)數(shù)據(jù)還有待完善,只要朝著簡(jiǎn)單實(shí)用操作方便質(zhì)量可靠方向發(fā)展,后壓漿工藝技術(shù)應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。
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