孫陽軍
(陜西建工機械施工集團有限公司,西安 710043)
灌注樁后壓漿技術在高層建筑樁基中的應用探討
孫陽軍
(陜西建工機械施工集團有限公司,西安710043)
【摘要】隨著社會的發(fā)展,高層建筑在城市中的建設越來越多,大大推動了建筑施工技術的發(fā)展。在高層建筑樁基施工中,灌注樁后壓漿技術是一種常用的技術,也是提高高層建筑樁基質量、穩(wěn)定性的關鍵技術。本文主要結合實例,對灌注樁后壓漿的施工工藝、應用機理及其在高層建筑樁基中的應用進行探討。
【關鍵詞】高層建筑;樁基;灌注樁;后壓漿技術
隨著鋼筋混凝土灌注樁在城市高層建筑工程中的廣泛的應用,鉆孔灌注樁施工時采用泥漿護壁與清孔不徹底,在樁底及樁周圍形成一層軟弱層,從而使鉆孔灌注樁的端阻力、摩擦力的作用難以發(fā)揮出來,導致鉆孔灌注樁承載力過小,灌注樁本身的作用不能充分發(fā)揮,從而使灌注樁后壓漿技術作為一種能有效改善樁基承載性能,提高單樁豎向承載力這一新興技術,在高層建筑樁基施工中得到了更廣泛的應用。
以某高層建筑工程為例,該建筑共49層,地面46層,地下3層,總高度199.2m。采用型鋼砼框架和鋼筋砼核心筒結構,基礎樁徑800mm,樁長57.5m,采用樁端和樁側后壓漿工藝;成孔采用反循環(huán)鉆機成孔泥漿護壁工藝。該工程的樁基施工地質條件如下:第1層為黃土狀土、褐黃色、可塑-軟塑,地下水位位于該層,層厚2.7-6m;第2層為古土壤、褐紅色、可塑,孔隙發(fā)育,具團粒結構,層厚2.9-4.4m;第3層為粉質粘土、褐黃色、可塑,局部夾中砂透鏡體,層厚6.3-9.5m;第4層為中砂、灰黃色、中密,飽和、顆粒級配良好,層厚0.3-3.1m;第5層為粉質粘土,局部夾中砂夾層,層厚8.8-12.0m;第6層為中砂、黃灰色、顆粒級配良好,層厚0.4-6.0m;第7層為粉質粘土,該層與中砂互層,層厚10.2-14.1m;第8層為中砂、青灰-灰色、密實、飽和該層與粉質粘土互層,層厚1.8-6.5m;第8層為粉質粘土、青灰-灰色、可塑,局部夾中砂透鏡體或夾層,層厚21.7-29.4m.
2.1成孔
開鉆前,先在樁位處預埋設比樁徑大100mm的護筒,且要將鉆機對位偏差合理控制在2cm以內。開始時為正循環(huán)鉆進,當鉆進5m后可改為反循環(huán)鉆進。在鉆孔的同時必須要嚴格控制好鉆進參數(shù)及泥漿參數(shù)。
2.2吊裝鋼筋籠
當成孔合格之后,應將注漿管順著鋼筋籠置于孔中,注漿管應綁扎于鋼筋籠上并進行對稱安裝,后壓漿管隨鋼筋籠下放,吊放鋼筋籠時要保證鋼筋籠的垂直度,并使鋼筋籠不碰撞孔壁,不得旋轉,不得猛起猛落,強行下放;其次,檢查注漿管,要保證注漿管中無雜物、無裂痕、無銹蝕,且要保證管道的良好耐壓性能,以保證注漿的順利進行。
2.3混凝土灌注
選用標號為C50的混凝土進行水下灌注,當驗收孔深、泥漿等指標合格后即可灌注。在灌注前,應先將適量的碎石置于孔底,以埋住注漿閥為宜;在灌注時,導管必須要距離孔底0.3~0.5m。初灌量必須要確保導管埋深不小于1.2m,且混凝土的灌注必須要連續(xù)進行。
2.4成樁后注漿
注漿技術參數(shù)為:采用PO42.5水泥,水灰比為0.5~0.6;單樁設計注漿樁底注漿水泥用量1800Kg;樁側注漿水泥用量1400Kg;壓漿速度應控制在50~75L/min;初始注漿壓力為0.5~1MPa,然后逐漸加大到1.5~2MPa,但不得超過3MPa;在樁身混凝土灌注成樁后7-8小時內,采用高壓泵注水疏通壓漿閥。并在成樁成樁2天后,樁身砼達到設計強度的70%后進行注漿施工,且與成孔作業(yè)點的距離不小于10m.采用高壓注漿泵與泥漿攪拌機進行注漿,采用純壓式灌漿法,將地面注漿系統(tǒng)連接孔中的注漿管,并打開另一注漿管絲堵,注入一定的清水進行注漿腔室的清洗,等另一根注漿管流出清水后,即可注入水泥漿液,等另一根注漿管流出水泥漿液即可停止注漿,然后裝上絲堵,繼續(xù)注漿,等壓力升至1.2MPa后,應將壓力穩(wěn)定15min,將該注漿管封堵上,換另一根注漿管進行水泥漿液的二次灌注,當壓力升至2MPa后,應將壓力穩(wěn)定15min,然后將上部注漿系統(tǒng)拆下并清洗,即可進行下一根樁的注漿。
該樁基工程在灌注完成后經質量監(jiān)督部門進行檢查發(fā)現(xiàn),單樁承載力較大,且地層的固化效果較好,并經局部探查能看到樁身有3~10mm的水泥漿層裹住樁身,且有一些脈狀水泥延伸,長度為2~3m??梢姾笞{工藝所產生的固化、擴底擴徑作用,能實現(xiàn)提高單樁承載力的目的。該高層建筑通過應用樁后壓降技術,取得不錯的效果,且特點主要包括以下幾點:(1)提高單樁承載力。因后注漿具有擠壓、充填及固結等作用,能在樁底形成擴大頭,以將灌注樁沉碴消除,能促進樁體和樁端持力層的有機結合;加之高壓注漿能使樁底出現(xiàn)反向預應力,從而增強單樁承載力;(2)樁側摩阻力。因漿液是沿著樁周圍逐漸向上擴散的,可在一定程度上提高單樁摩阻力;(3)有利于地基的加固。因漿液能壓實樁周圍的土,且能促使一些漿液滲透到砂粒、土粒之間的縫隙中,以使四周地層能更好地凝固在一起,有利于加固建筑地基。
綜上所述,后壓漿技術作為高層建筑樁基施工的重要技術,是提高樁承載力及工程質量的關鍵。工程實踐表明,后壓漿技術有利于提升鉆孔灌注樁的承載力,并使土體沉降量減少,有利于縮短工程工期及降低工程造價。因此在高層建筑工程樁基施工中,必須要對后壓漿技術不足之處進行分析與改進,以提高施工工藝水平,保證建筑工程施工質量,最終提升建筑企業(yè)的市場競爭力。
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【作者簡介】
孫陽軍(1982年-),陜西渭南人,畢業(yè)于西安建筑科技大學土木工程專業(yè),現(xiàn)從事現(xiàn)場土木工程施工。