郭 寧

江蘇雙樓建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 引言

現(xiàn)代化城市發(fā)展過(guò)程中高層建筑施工的數(shù)量不斷地增多，尤其是高層和超高樓層的建筑施工在地基處理過(guò)程中多采用灌注樁的施工方式。隨著建筑樓層層高的不斷增加，對(duì)于地基的承載能力帶來(lái)了極大地挑戰(zhàn)，相應(yīng)地灌注樁的長(zhǎng)度也隨層高逐步增長(zhǎng)。然而隨著地質(zhì)環(huán)境的影響，增加灌注樁的長(zhǎng)度不僅會(huì)增加施工工程的總量，而且對(duì)樁體質(zhì)量、工期以及成本的把控則相對(duì)變?nèi)酰瑫r(shí)也會(huì)出現(xiàn)因沉降導(dǎo)致樓體變形的問(wèn)題。因此我們需要針對(duì)灌注樁后注漿工法進(jìn)行討論，通過(guò)不斷地實(shí)踐和改進(jìn)來(lái)提升該工藝的應(yīng)用效率。

2 工程概況

該項(xiàng)目工程的地基主要采用鉆孔灌注的方式，樁長(zhǎng)在51.5～51.8之間，直徑達(dá)到60cm。結(jié)合設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)要求以及造價(jià)等因素，為了滿足高層建筑單樁的承載力，該項(xiàng)目采用灌注樁后注漿施工工法進(jìn)行地基施工。

圖1

3 具體應(yīng)用方式

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施

后注漿的施工需要借助壓力泵，同時(shí)利用注漿管將漿液注入樁基中。壓力注漿泵自身對(duì)于漿液的排漿量要求并不高。通過(guò)壓力泵的加壓方式進(jìn)行注漿能夠穩(wěn)定地將漿液注入，通常情況下注漿過(guò)程中的最大壓力值不得超出額定壓力的1.5 倍。注漿管多采用Φ31.8mm 的無(wú)縫鋼管，樁內(nèi)長(zhǎng)度控制在0.3m～0.5m之間，在樁體上方預(yù)留0.15m～0.25m的距離并在該段設(shè)置梅花注漿孔[1]。注漿口的數(shù)量控制在16 個(gè)左右。為了防止漏漿，應(yīng)當(dāng)對(duì)孔口進(jìn)行封堵。通常情況下一個(gè)樁需要配兩個(gè)注漿管同時(shí)將其與鋼筋籠固定，確保綁扎固定的對(duì)稱，將鋼筋籠放進(jìn)鉆孔內(nèi)部，而注漿管則需要一直插到樁底的虛土層或是砂層內(nèi)。

圖2

3.2 施工流程

關(guān)于灌注樁后注漿的工藝流程可見(jiàn)圖3。

圖3 施工流程圖

3.3 后注漿工藝應(yīng)用方式

3.3.1 設(shè)定參數(shù)

在進(jìn)行地基施工過(guò)程中，漿液的質(zhì)量和壓力值對(duì)于注漿后的固化有著非常大的影響，所以必須要對(duì)漿液的質(zhì)量、漿液的總量以及注漿壓力進(jìn)行精準(zhǔn)把控，以確保注漿后的施工質(zhì)量。該工程項(xiàng)目所處的位置的淺層結(jié)構(gòu)主要為淤泥質(zhì)土層，而在樁端則主要是粉狀的細(xì)砂經(jīng)過(guò)注漿后其密實(shí)性程度較高[2]。在注漿時(shí)只需要把控注漿壓力即可。當(dāng)壓力過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)樁體上升，出現(xiàn)懸空的狀況。而如果壓力過(guò)低，則漿液無(wú)法完全填充至土層影響注漿效果。

圖4

對(duì)于漿液的控制主要包括漿液的數(shù)量、配比以及漿液的性質(zhì)。漿液主要由石灰與水構(gòu)成。為了滿足注漿過(guò)程中漿液的質(zhì)量要求可以適當(dāng)添加減水劑或是早強(qiáng)劑。而決定漿液的濃度的因素主要是注水量與石灰的搭配比例。當(dāng)注漿管內(nèi)部被填滿清水，在增加壓力的過(guò)程中注漿管的注漿孔開(kāi)塞，在進(jìn)行漿液注漿時(shí)需要確保注漿速度的均勻，避免漿液流量過(guò)大。在注漿過(guò)程中要依據(jù)實(shí)際需求調(diào)整注漿液的濃度、壓力和速度。

3.3.2 注漿時(shí)間

由于漿液的配比材料的原因，導(dǎo)致注漿時(shí)間具有局限性。如果注漿時(shí)間超出漿液的凝固時(shí)間就會(huì)導(dǎo)致注漿質(zhì)量下降，漿液浪費(fèi)，耽誤工期。如果注漿時(shí)間過(guò)短又會(huì)造成地基內(nèi)漿液質(zhì)量無(wú)法滿足施工要求。通常情況下，本工程的注漿施工時(shí)間多為2h-3h。所以在注漿時(shí)必須要記錄開(kāi)始時(shí)間，如果灌注樁混凝土已經(jīng)成型，需要選擇使用后注漿的方式進(jìn)行基地注漿。注漿時(shí)間一定要合理，過(guò)早則會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度不足，而過(guò)長(zhǎng)又會(huì)導(dǎo)致冒漿的情況出現(xiàn)，對(duì)周?chē)臉扼w產(chǎn)生破壞。而注漿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，前期注入的漿液會(huì)開(kāi)始固化，導(dǎo)致注漿通道不暢甚至發(fā)生樁體位移，難以保障注漿的質(zhì)量。因此為了確保注漿的效果，通常情況下注漿作業(yè)應(yīng)當(dāng)在混凝土灌樁之后進(jìn)行。完成灌樁工作后的1周～2周時(shí)間內(nèi)開(kāi)始注漿效果最佳，混凝土的自身強(qiáng)度此時(shí)可以達(dá)到70%且不會(huì)受到漿液的影響[3]。

3.3.3 定樁位

施工過(guò)程中需要施工人員參照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)樁位進(jìn)行放樣，確保樁位符合設(shè)計(jì)要求。在樁位位置利用木樁進(jìn)行標(biāo)記，利用“十字栓樁”的辦法確定點(diǎn)位。

3.3.4 護(hù)筒埋設(shè)

選擇厚度在4mm～6mm 鋼板制作護(hù)筒效果最佳。利用鉆機(jī)對(duì)地面進(jìn)行施工，開(kāi)挖坑洞的直徑要超出護(hù)筒直徑的0.2m～0.4m，確?？佣吹纳疃扰c護(hù)筒的高度保持齊平。在護(hù)筒的上方位置設(shè)置溢水口，在埋設(shè)時(shí)還應(yīng)當(dāng)做好與樁位的距離復(fù)核[3]。確保護(hù)筒的重心位置與樁體中心距離偏差值不得超出20mm。在進(jìn)行鉆孔之前需要對(duì)距離再次復(fù)核，確保距離的準(zhǔn)確性。完成護(hù)筒的固定之后需要對(duì)坑洞進(jìn)行回填，回填過(guò)程中需要對(duì)回填土的水分進(jìn)行確認(rèn)，確?；靥钔辆邆湟欢ǖ酿ば?，而且在回填過(guò)程中必須采用分層回填夯實(shí)的方式，確保最終地基的施工質(zhì)量。

3.3.5 成孔環(huán)節(jié)

在開(kāi)始鉆孔之前，施工作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)借助水準(zhǔn)儀對(duì)孔洞的標(biāo)高距離進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而為后續(xù)施工控制鉆進(jìn)深度提供參考。在進(jìn)行鉆孔的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)合理把控鉆孔速度，在不同地層選擇使用不同的鉆進(jìn)速度。在施工過(guò)程中，要始終確保鉆孔的泥漿面超出護(hù)筒頂部位置的40cm。在提鉆時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)孔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)漿以保證泥漿的整體高度。

3.3.6 鋼筋籠施工

（1）鋼筋籠安裝和檢查。在放鋼筋籠之前需要對(duì)鋼筋籠的質(zhì)量進(jìn)行檢查，如果鋼筋籠質(zhì)量不符合規(guī)定，則需要調(diào)整后再進(jìn)行入孔。作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)按照樁號(hào)對(duì)樁入孔，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。同時(shí)在吊裝之前對(duì)鋼筋籠的穩(wěn)定性以及相關(guān)的附著物進(jìn)行細(xì)致的檢查。

（2）鋼筋籠吊裝。吊裝工作需要安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行指揮，確保吊裝過(guò)程中鋼筋籠不會(huì)變形。

（3）鋼筋籠。鋼筋籠依據(jù)實(shí)際施工需要，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接，連接期間要確保所有的接頭的密實(shí)程度符合施工要求。而且要對(duì)上下兩節(jié)鋼筋籠進(jìn)行編號(hào)記錄。在鋼筋籠連接過(guò)程中需要確保上下鋼筋籠主筋處于一處，并采用強(qiáng)度較高的鋼筋對(duì)鋼筋籠進(jìn)行固定和支撐。在起吊和下放作業(yè)過(guò)程中要保障速度均勻，同時(shí)不斷地調(diào)整籠體方向，確保在對(duì)接時(shí)外露的鋼筋能夠?qū)?zhǔn)接頭[4]。

3.7 水下灌注施工

（1）下導(dǎo)管施工。在導(dǎo)管正式使用之前需要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)前拼裝實(shí)驗(yàn)，對(duì)目前所采用的材料進(jìn)行充水加壓實(shí)驗(yàn)。當(dāng)壓力值達(dá)到0.6MPa～1MPa，停止加壓，并觀察管道是否存在出水的情況。

（2）依照鉆孔深度進(jìn)行管道匹配，確保導(dǎo)管和孔底之間的間距值達(dá)到500mm以上。

（3）完成導(dǎo)管下設(shè)工作后應(yīng)當(dāng)對(duì)孔深進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量達(dá)標(biāo)后對(duì)管道孔洞進(jìn)行清理，確保孔洞通暢，管道內(nèi)沒(méi)有沉渣。

（4）在澆筑混凝土之前應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)管內(nèi)部隔離塞或是球膽以防止出現(xiàn)管塞的情況。完成這個(gè)工作之后便可以進(jìn)行混凝土澆筑施工。

（5）在混凝土灌注過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況控制灌注方量。確保灌注后導(dǎo)管的預(yù)埋深度超出0.8m 而且導(dǎo)管底部得到填充。

（6）依據(jù)混凝土灌注深度對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行拆除，拆除之前需要對(duì)混凝土的深度進(jìn)行檢測(cè)，確保導(dǎo)管處于混凝土面下方2m～6m的位置，整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)管不可以被移除，需要由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量并記錄。

（7）樁基檢測(cè)。施工作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)灌注的樁基組織進(jìn)行靜載試驗(yàn)，確保單樁樁基的承載力符合設(shè)計(jì)要求。通常情況下灌注樁在測(cè)量后會(huì)依照數(shù)據(jù)情況被分為兩類(lèi)，只要符合這兩類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求就能夠滿足建筑施工的標(biāo)準(zhǔn)。在該項(xiàng)目中對(duì)于灌注樁檢測(cè)之后的數(shù)據(jù)為：①通過(guò)對(duì)灌注樁荷載力的檢測(cè)，我們得到了Q-S曲線值，該曲線呈現(xiàn)出緩慢浮動(dòng)的狀態(tài)，曲線上方的加載數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出平直的狀態(tài)，而且在最大加載端位置并沒(méi)有出現(xiàn)破壞的情況。同時(shí)在做極限承載測(cè)試時(shí)其數(shù)值已經(jīng)超出最大加載值，樁端的阻力承載力灌注樁承受的壓力[5]。通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)分析我們發(fā)現(xiàn)，后注漿灌注樁組織在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中呈現(xiàn)的曲線較為平緩，這主要是由于通過(guò)灌注注漿液將樁體下端的土層、地基層以及周?chē)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，而在注漿液凝固之后整個(gè)樁體底部的穩(wěn)定層面積擴(kuò)大。通常情況下Q-S曲線呈現(xiàn)出陡降的趨勢(shì)，此時(shí)端樁與破壞點(diǎn)數(shù)值非常接近，表現(xiàn)出端樁承載著極大地壓力近乎接近其極限值。如果樁體沉降非常明顯，則有可能是由于樁體端部存在虛土或是樁體周?chē)Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定導(dǎo)致的。②該工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的后注漿灌注樁，樁長(zhǎng)長(zhǎng)度為51.5m～51.8m，所能夠承載的壓力可達(dá)到10600kN，在荷載力的作用下其出現(xiàn)的沉降范圍被控制在9.8mm～12.4mm。結(jié)合其他工程中采用灌注樁的注漿方式分析，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)樁徑、樁長(zhǎng)度達(dá)到一致的情況下，其所能承受的承載力水平要超出其他灌注樁[6]。而且其在混凝土的使用量上也可以減少約1/3～1/5的總量，并且能夠確保施工質(zhì)量，為后期節(jié)約施工成本投入提供助力。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的描述我們可以得知灌注樁后注漿工法對(duì)于增強(qiáng)建筑地基穩(wěn)定性有著非常明顯地促進(jìn)作用。而且其對(duì)材料的用量也會(huì)相應(yīng)減少，縮減工程項(xiàng)目的成本投入，為企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。建筑施工單位應(yīng)當(dāng)著重對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，提升其應(yīng)用能力并發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)作用以此來(lái)提升工程施工的整體質(zhì)量，滿足高層建筑施工的地基穩(wěn)定性需求。