張鼎民
(中國甘肅國際經(jīng)濟技術(shù)合作有限公司, 甘肅 蘭州 730030)
建筑工程施工技術(shù)近些年有了飛速發(fā)展,其中灌注樁后注漿施工技術(shù)是最為主要的技術(shù)之一,就是指在灌注樁成樁、混凝土滿足相應(yīng)強度之后通過實現(xiàn)預(yù)埋在樁身內(nèi)部的注漿管及與該注漿管相連接的側(cè)裝和樁端等位置上的注漿閥,通過高壓注漿泵將水泥漿注入到樁端周圍的土壤中,通過擠密、填充、劈裂、固結(jié)等眾多作用,使水泥漿與周圍的土壤相結(jié)合,提高了樁周圍土體的承載能力,這樣就能夠有效增強樁承載力,最大程度減小樁基沉降的問題[1]。
近幾年來,灌注樁后注漿技術(shù)得到了大力的發(fā)展,相對于傳統(tǒng)的水泥注漿技術(shù),有以下幾點優(yōu)勢:
第一,應(yīng)用范圍廣。灌注樁后注漿技術(shù)在實際應(yīng)用時不會受到地質(zhì)條件的影響,可以應(yīng)用在多種地質(zhì)情況下,例如常見的中風(fēng)化巖層、強風(fēng)化巖層等。與此同時,使用該技術(shù)我們可以通過相應(yīng)的技術(shù)對提前預(yù)埋的注漿管進行檢測,這樣就可以保證預(yù)埋的注漿管的完整性,注漿后才能保證其有效強度。
第二,節(jié)省工程造價。
灌注樁后注漿技術(shù)相對于傳統(tǒng)的水泥注漿技術(shù)可以有效的節(jié)省工程造價,對于那些大直徑的超長樁來說節(jié)省經(jīng)濟效益更加的明顯。灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用時能夠縮短樁的長度,此外,由于我們采用該技術(shù)施工能有效的避免那些難以穿透的土層,這樣可以有效的降低材料成本和人工成本,具有非常好的經(jīng)濟效益。
第三,能有效提高承載能力。此技術(shù)的有效應(yīng)用能夠解決泥皮、沉渣等問題,可以增加樁基承載性能,一般情況下細粒土土質(zhì)可以提升60%承載力,粗粒土土質(zhì)可以提升100%以上承載力[2]。
某住宅建筑工程三期項目的各棟建筑基礎(chǔ)采取的是灌注樁后注漿技術(shù)進行施工,該施工區(qū)域的地質(zhì)主要狀況如表1所示。
表1 施工場地地質(zhì)情況
此工程樁基礎(chǔ)最初設(shè)計方案采取的是鉆孔灌注擴底樁,但通過分析計算得知單樁承載力無法滿足工程的具體應(yīng)用情況,另外此種施工技術(shù)需要消耗較高的費用和較長周期。為了能夠控制費用投入、縮短施工周期,該工程最終決定采取灌注樁后注漿施工技術(shù)進行施工,在獲取較好施工質(zhì)量的同時能夠縮短施工周期。
第一,灌注樁后注漿施工工藝流程分析。雖然不同工程存在自身的特殊性,但是總體來說灌注樁后注漿施工要按照如下流程進行施工,具體為:進行注漿管閥的制作以及安裝—對樁身進行混凝土澆筑—設(shè)置注漿設(shè)備—進行漿液的灌注—保持注漿的穩(wěn)定性—對相應(yīng)設(shè)備進行拆除。
第二,注漿所用漿液制備。對于后注漿施工技術(shù)來說,漿液的性質(zhì)(特別是稠度、可灌性等指標)在很大程度上影響著施工質(zhì)量,所以要按照施工區(qū)域地層的屬性以及所用注漿泵的特點來制備注漿液,確定注漿稠度等指標。從現(xiàn)階段來看,我國建筑工程后注漿施工主要采取水泥漿作為漿液,并按照具體需求添加外加劑。而在國際方面則更多采用無毒、凝結(jié)時間易控制的水玻璃類型漿液。
第三,后注漿施工機具。灌注樁后注漿施工時主要采用“地下注漿裝置+地面注漿裝置”的方式,通過地面裝置生產(chǎn)并傳輸漿液,通過地下裝置進行注入。
第四,注漿標準分析?,F(xiàn)階段注漿量還缺少較為準確的計算標準,更多是按照經(jīng)驗進行預(yù)算,并利用試驗進行驗證。對于后注漿施工來說,其最大注漿壓力會受到多因素影響,例如場地土質(zhì)屬性、樁入土深度、樁長和直徑、樁抗拔性能等等。在正式注漿之前需要參照以上因素進行最大注漿壓力的預(yù)估,注漿時為了保證質(zhì)量需要控制注漿壓力要達到最大注漿壓力且穩(wěn)定一定時間后才可停止。除了控制最大注漿壓力外,也要參照地質(zhì)情況和承載力來明確注漿量,將其作為終止注漿的判定標準[3]。
第五,最佳注漿時間設(shè)定。從參考文獻的灌注樁后注漿相關(guān)技術(shù)資料中能夠得知,一般情況下后注漿都是在成樁之后的2—30d時間范圍內(nèi)進行的。注漿操作時要利用較高壓力進行注入,所以為了確保整體穩(wěn)定性需要保障樁自身要具有足夠的強度。若是在樁身沒有達到強度要求時就進行注漿,會對混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞,也可能因為樁側(cè)阻力較低而引發(fā)漿液溢出。若是注漿過晚,那么樁身的泥皮會產(chǎn)生硬化,這容易將漿液擠入到周邊土體當中而造成漿液逐漸向外流失,從而造成串孔的問題。因此在進行初期方案設(shè)計時要參照樁設(shè)計強度設(shè)定好最佳注漿時間。
之所以灌注樁后注漿技術(shù)有了非常廣泛的應(yīng)用,主要是由于此技術(shù)不會受到地質(zhì)影響,能夠應(yīng)用在不同施工環(huán)境當中。在應(yīng)用灌注樁后注漿技術(shù)時,需要對施工關(guān)鍵點內(nèi)容進行有效控制,保證最終的施工效果。
第一,注漿管的制作以及安裝內(nèi)容。為了保證注漿管應(yīng)用的耐久性和穩(wěn)定性,一般采取鍍鋅管、無縫焊管等(管徑可以采用25mm或者30mm等)進行注漿管的制作。在進行注漿管制作時一定要全方位考量注漿管內(nèi)部摩擦阻力對于注漿施工所產(chǎn)生的壓力問題,為了提升注漿管制作便利性,在實際制作時可以將整個注漿管分成花管、主管、扣接頭等部分。對于花管來說,在設(shè)置時將其設(shè)定為梅花形狀的出漿孔,為了保證出水的順暢性要控制孔徑大?。ㄒ话阍?/7mm左右)。除此之外,在注漿管制作時為了避免后續(xù)實際應(yīng)用時出現(xiàn)滲漏問題,往往通過相應(yīng)材料(包括塑料膜、膠帶、橡膠膜等等)對花管段進行包裹,之后通過鐵絲等對其綁扎牢固,防止對后續(xù)建筑工程施工造成影響[4]。
第二,進行壓水試驗施工。壓水試驗是確保后注漿施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ),一般情況下壓水試驗主要是在灌注樁澆筑完成后的5天之內(nèi)來進行的,壓水試驗過程中重點關(guān)注注漿管路、單向閥等部件的通暢性,為了避免對單向閥等造成堵塞需要將其周邊雜物徹底清理干凈。對于容易產(chǎn)生坍塌等問題的建筑工程來說,為了保證壓水試驗的有效性,最好在灌注樁澆筑施工之前進行,這樣能夠確保較厚混凝土覆蓋層被沖開。為了確保試驗的有效性,在進行壓水試驗時需要安排專門人員對灌注樁管路通暢性、沖破壓力值等指標進行記錄,以便確定試驗的最終效果,能夠為后續(xù)施工提供參考依據(jù)。實際操作時要將高壓水連續(xù)不斷的注入到注漿管路當中(一般連續(xù)保持3—5min),在此過程中要時刻關(guān)注高壓水壓力變化情況(控制水壓在0.5—1MPa范圍內(nèi))。
第三,進行注漿管的安裝和下放。注漿管安裝后務(wù)必要確保漿液順利通過,所以注漿管安裝時要確保緊密連接且軸線的一致性。焊接過程中要確保焊縫的質(zhì)量,保證其連續(xù)性、飽滿性等特點。在進行注漿管安裝以及下放過程中要嚴格遵照標準規(guī)范來進行,最大程度確保注漿管滿足密封性、連續(xù)性指標滿足標準要求。
第四,灌注樁注漿工藝分析。對于灌注樁后注漿施工來說,注漿工藝是最主要的環(huán)節(jié),同時也是最后的施工環(huán)節(jié),注漿的施工質(zhì)量決定著整個灌注樁后注漿的施工質(zhì)量,因此一定要加強注漿施工質(zhì)量的控制。在正式進行灌注樁施工前一定要全方位分析考量灌注樁注漿施工質(zhì)量影響因素(例如注漿壓力、漿液水灰比、漿液摻入水泥量等等),明確這些因素對注漿施工質(zhì)量的影響程度。要按照施工所在區(qū)域地質(zhì)、氣候情況控制注漿壓力,同時要參照壓水試驗所得參數(shù)值進行壓力控制,必要情況下可以先實施試注漿,確保壓力的準確性。注漿過程中要按照注漿管的長度情況設(shè)定注漿壓力值,若是壓力較小時可以對注漿時間進行調(diào)整,提升每一段注漿過程的間隔,從而保證漿液可以充分注入。在所注漿液量達到標準要求情況下需要對注漿質(zhì)量實施檢驗,確保樁體的有效加固。
第五,灌注樁注漿的順序和時間。一般情況下在成樁2—30天范圍內(nèi)實施灌注樁注漿施工,為了保證注漿效果,在進行注漿施工時需要對注漿施工作業(yè)點和成孔作業(yè)點間距進行控制,正常情況下控制此距離在8—10m之上 。在進行注漿時要參照具體的土質(zhì)情況調(diào)整注漿順序,例如土質(zhì)較飽和情況下需要按照“先樁側(cè)后樁端”的順序進行注漿,土質(zhì)不飽和情況下需要按照“先樁端后樁側(cè)”的順序進行注漿,而對于多斷面樁側(cè)進行灌注時需要按照從上到下的順序來進行。一般情況下在進行注漿施工時,要保證中樁端和樁側(cè)施工時間間隔在2小時以上,實際間隔時間需要按照工程具體情況進行必要調(diào)整。
第六,灌注樁注漿參數(shù)和終止條件。灌注樁后注漿施工時需要按照壓漿量、注漿壓力等來控制漿液情況,在實際應(yīng)用時具體設(shè)定的注漿參數(shù)需要按照建筑工程施工所在地的具體地質(zhì)情況來進行,對于樁側(cè)屬于砂土層的地質(zhì)情況來說,那么注漿時主要參照壓漿壓力來進行,同時輔以壓漿量指標;如果樁端屬于礫石或者卵石等地質(zhì)情況,那么就要一定程度上增加壓漿壓力以及壓漿量,同時將壓漿量作為關(guān)鍵性控制指標[5]。
灌注樁后注漿施工技術(shù)可以應(yīng)用到建筑工程施工的多個環(huán)節(jié),能夠有效增強樁基承載力,并且可以進一步降低總體施工成本,對于建筑工程發(fā)展具有重要作用。本文主要分析了灌注樁后注漿施工技術(shù)的具體應(yīng)用情況,能夠?qū)︻愃乒こ探ㄔO(shè)起到一定參考和幫助。