田春陽(yáng)
摘 要:在建筑工程中,鉆孔灌注樁后注漿施工技術(shù)應(yīng)用的較多,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠使樁的承載力得到有效提升,保障最終的經(jīng)濟(jì)效益。分析這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)實(shí)意義重大,基于此,本文詳細(xì)探討了其概念和應(yīng)用流程等,希望給實(shí)際施工提供借鑒,保障建筑工程的最終質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:建筑工程;鉆孔灌注樁;后注漿施工技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn);工程案例
DOI:10.12249/j.issn.1005-4669.2020.25.296
1 鉆孔灌注樁后注漿施工技術(shù)概述
鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)的原理非常簡(jiǎn)單,主要是將壓漿管路埋設(shè)在樁端、樁側(cè),成樁后進(jìn)行壓漿,在固化作用下,漿液相互滲透、填充并發(fā)揮出固結(jié)效果,使周邊土體更加緊密和堅(jiān)實(shí),單樁承載力得到有效提升,沉降量也大大減小。鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要如下:傳統(tǒng)灌注樁各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)得到保留,樁基堅(jiān)固性明顯提升,不會(huì)發(fā)生明顯沉降,樁基承載力、減小沉降量;能夠使用簡(jiǎn)單的壓漿設(shè)備,根據(jù)場(chǎng)地狀況靈活操作,在較低的施工成本下,實(shí)現(xiàn)相對(duì)理想的施工效果,獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著;成樁后2~30d內(nèi)可以進(jìn)行注漿作業(yè),加快施工進(jìn)度;可以將注漿量與注漿壓力相互結(jié)合,進(jìn)行雙向控制,保證注漿的最終質(zhì)量。根據(jù)實(shí)踐和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)顯示,應(yīng)用后注漿鉆孔灌注樁技術(shù),對(duì)于普通鉆孔灌注樁,可以100%提高承載力,對(duì)于軟土和黏土施工地區(qū),提高承載力的幅度一般大于30%??梢栽诂F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)之后,確定基底的凈反力,以此選擇豎向抗壓承載力達(dá)標(biāo)的單樁,選擇最佳的樁型,達(dá)到理想的施工效果。
2 鉆孔灌注樁后注漿施工技術(shù)類型
注漿工藝主要分為兩種,一種是封閉式注漿,成樁后,在彈性膠體內(nèi)注入水泥漿液,等到腔體擴(kuò)大后,將樁端沉渣和土體進(jìn)行機(jī)密壓實(shí),對(duì)于部分樁端土體,可以使用漿液置換。這種方法能夠充分利用漿液,具有較強(qiáng)的控制性,但是會(huì)花費(fèi)較高的成本。第二種是開(kāi)放式注漿,將注漿閥安裝在注漿管端部,與鋼筋籠一起,在樁孔固定位置進(jìn)行下放,成樁后,在樁端注入水泥漿液。這項(xiàng)施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,注漿漿液帆布范圍和漿液流向不容易被控制,因此得到了良好的推廣,操作起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)便。
注漿部位分為三個(gè)部分,一個(gè)是樁端注漿,只對(duì)樁端土體進(jìn)行注漿,能夠使樁端土體承載性能得到有效改善,泥皮會(huì)得到固化,樁側(cè)的土體性能也明顯提升,因此應(yīng)用較為廣泛。一個(gè)是樁側(cè)注漿,只對(duì)樁側(cè)某一部位或者固定部位土體進(jìn)行注漿,在黃土地區(qū)應(yīng)用較多。最后是樁端樁側(cè)聯(lián)合注漿,將上述兩種方法交叉使用,施工工藝相對(duì)復(fù)雜,但是能夠有效提升樁端和樁側(cè)的阻力,實(shí)現(xiàn)理想的施工效果。
注漿管埋設(shè)方式分為兩種,一種是預(yù)埋管注漿法,成孔后,在灌注混凝土前,在孔底下放鋼筋籠和注漿裝置;另一種是鉆孔埋管注漿法,成樁后,將孔鉆取在樁身中心或者樁外側(cè),如果樁基承載力不足,或者在處理樁基事故的時(shí)候,通常采用這種方法。
3 實(shí)例探析
1)工程概況。本工程項(xiàng)目組成主要為主樓和裙房,主樓部分地上40層,地下2層,180m為建筑高度,框架剪力墻結(jié)構(gòu)為室外地面至屋頂板頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式,裙房部分地上和地下分別為三層,平均高度為15m,結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。該建筑建設(shè)場(chǎng)地內(nèi),120.00m為埋深范圍,按照成因年代,地基土分為12層,承載力為80~250KPa的黏土組成了地基土。采用樁基礎(chǔ),保證單樁豎向抗壓承載力的特征值在750噸以上。2)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對(duì)于本工程來(lái)講,樁筏基礎(chǔ)是主要部分,1500mm為筏板厚度。樁體直徑為800mm,樁頂和樁尖的相對(duì)標(biāo)高分別為-8.3m和-61.3m,樁的有效長(zhǎng)度為46m,樁身緩凝圖選擇C40。如:9#樓共計(jì)40層,結(jié)構(gòu)主體高度109.730m,257496kN為基底荷載總值,502kN/m2為平均荷載量。分析之后,采用樁側(cè)與樁端后注漿工藝,單樁豎向承載力為5500kN,使用69根樁,可以將樁布在墻下,將板厚和板配筋適當(dāng)縮減,68mm為樁沉降計(jì)算值。
4 鉆孔灌注樁后注漿施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)
1)施工前準(zhǔn)備。調(diào)查注漿前地質(zhì)。實(shí)際施工前,需要根據(jù)勘查報(bào)告,詳細(xì)調(diào)查周邊環(huán)境,對(duì)樁端樁側(cè)地層的滲透性進(jìn)行分析,以此確定注漿的可行性。同時(shí),了解各層地下水的特性,具體包括上層潛水層、下層承壓水層以及地下水等的物化性質(zhì),詳細(xì)記錄各層情況以及相關(guān)數(shù)據(jù),得出具體結(jié)論。2)安裝注漿設(shè)備和注漿管。注漿設(shè)備包括高壓注漿泵、配置篩網(wǎng)的貯漿斗、注漿管、高壓膠管等,檢查注漿管的細(xì)節(jié)部分,并進(jìn)行焊接,避免出現(xiàn)漏氣漏水的情況;布置注漿管的時(shí)候需要按照對(duì)稱原則,與鋼筋籠內(nèi)側(cè)緊貼在一起,在下放鋼筋籠的同時(shí)對(duì)注漿管進(jìn)行接長(zhǎng);將止?jié){閥與高壓管設(shè)置在地上并進(jìn)行連接,為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。3)確定注漿參數(shù)。第一、注漿量:以樁端持力層情況、樁長(zhǎng)、樁徑、注漿壓力以及樁承載力等規(guī)定要求,對(duì)注漿量進(jìn)行確定,要求等合理確定注漿量,注漿壓力與漿液濃度和注漿量呈正比,因此,加大注漿壓力,能夠?qū)崿F(xiàn)較好的加固效果。第二、注漿壓力:根據(jù)注漿點(diǎn)深度和土層性質(zhì)等,對(duì)注漿壓力進(jìn)行確定;第三、漿液濃度:漿體特性不同,需要結(jié)合壓水試驗(yàn)的數(shù)值,對(duì)初次注漿濃度進(jìn)行計(jì)算,之后逐步將漿濃度增加。4)預(yù)埋注漿管。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求,將樁底的壓漿管進(jìn)行斷料,入土深度為200~500mm,頂部露出長(zhǎng)度為200mm,加上孔深,作為樁底壓漿管長(zhǎng)度。在制作壓漿管的時(shí)候,先對(duì)焊接鋼管進(jìn)行輸送,可以采用φ57×3低壓流體,將向閥式注漿器連接在底部,沿著樁長(zhǎng),設(shè)4道注漿斷面在樁側(cè)后。連接鋼筋籠主筋與后壓漿管,之后進(jìn)行下放,兩個(gè)管應(yīng)套箍,焊接之后進(jìn)行連接,如果壓漿管露出孔口,必須使用堵頭擰緊,避免雜物進(jìn)入,防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。同時(shí),以樁孔中心為基準(zhǔn),導(dǎo)管中心保持對(duì)準(zhǔn),兩者不能碰撞,澆灌混凝土到樁身后,劈裂開(kāi)閥可以使用分量適中的清水,等到相互貫通之后,可以停止灌水操作。5)壓漿施工。首先開(kāi)塞,配置合適的設(shè)備,結(jié)合工程的實(shí)際情況,成樁后,在大約10h的時(shí)候,使用清水進(jìn)行開(kāi)塞,0.8~1.2MPa為開(kāi)塞壓力,以設(shè)計(jì)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),保證實(shí)際樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上,可以開(kāi)始注漿施工。各個(gè)設(shè)備的參數(shù)如下:6~12MPa為高壓注漿泵的額定壓力,
30~100L/min為額定流量;12MPa為地面輸漿雙層鋼絲紡織膠管的最小耐壓值,60mm為其內(nèi)徑。之后進(jìn)行試壓漿操作,先對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以注漿深度處土層壓力為基準(zhǔn),注漿壓力應(yīng)大于前者,
75L/min為注漿最大流量,選用合適的水泥配置注漿液,樁端漿液水灰比為0.50~0.60,樁側(cè)的為0.60~0.70,細(xì)化處理濕磨機(jī),之后注入漿液,樁底注漿水泥用量為1.6t,樁側(cè)的為0.5t,具體視情況而定。應(yīng)對(duì)每根壓漿管進(jìn)行檢查,成樁2d后,按照“先周邊、后中間”的施工順序,順利進(jìn)行壓漿,兩根壓漿管壓漿時(shí)間的間隔控制在12h內(nèi)。壓漿施工過(guò)程中,采用“注漿量+注漿壓力”方法進(jìn)行壓漿,實(shí)現(xiàn)雙控的目的,注漿總量達(dá)到80%、注漿壓力大于2MPa后,注漿施工可以停止。如果注漿壓力長(zhǎng)時(shí)間低于正常值,地面出現(xiàn)冒漿或者周邊樁孔串漿,可以采用間歇注漿施工方法,30~60min為間歇時(shí)間,或者將漿液水灰比適當(dāng)降低。6)樁檢測(cè)結(jié)果。對(duì)于本工程來(lái)講,加載使用千斤頂進(jìn)行試樁試驗(yàn),共計(jì)9級(jí)。2280kN為首級(jí)荷載,1090kN為每級(jí)加載量,最終實(shí)現(xiàn)了較為理想的試樁試驗(yàn)結(jié)果。以9#樓3根試樁為研究對(duì)象,47m為樁長(zhǎng),在各級(jí)荷載下,保持了較為穩(wěn)定的狀態(tài),沒(méi)有發(fā)生明顯的沉降,各個(gè)數(shù)值相對(duì)均衡,無(wú)沉降突變值,10.34mm、14.21mm、13.31mm分別為最大沉降量,符合規(guī)定的設(shè)計(jì)要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,鉆孔灌注樁后注漿施工技術(shù),不僅能夠使單樁承載力得到提升,還能增強(qiáng)土體強(qiáng)度,具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。因此,需要對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行控制,按照規(guī)定步驟,通過(guò)切實(shí)可行的方法,有效保障承載力的提升,與實(shí)際工程需求相滿足,起到良好的推動(dòng)效果。基于現(xiàn)有的工程情況,這項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用前景良好,必須關(guān)注施工質(zhì)量,促進(jìn)建筑工程事業(yè)的進(jìn)步。
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