淺析樁端地基加固技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

楊峰　武哲

摘 要：地基施工是建筑工程施工中較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量的好壞直接影響著建筑工程的整體質(zhì)量，為了提高地基施工的質(zhì)量，確保建筑工程的整體性和穩(wěn)定性，對(duì)樁基礎(chǔ)的承載力要求也越來(lái)越高，樁端地基不僅對(duì)建筑物的穩(wěn)定性具有直接的影響，而且對(duì)建筑物的質(zhì)量具有重要的影響。因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，必須提高樁基礎(chǔ)的承載力，降低沉降的發(fā)生。下面文章介紹樁端地基加固技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用，以提高建筑物使用后的安全系數(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑工程；地基；樁端；加固技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）27-0051-02

1 樁端地基加固的原理

在工業(yè)與民用建筑、道路橋梁等土木工程領(lǐng)域內(nèi)，樁端后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)具有樁基單樁承載力提升、樁基變形減小的作用。樁端后注漿是在灌注成樁初凝后，鉆孔、沖孔及挖孔灌注樁通過(guò)在樁身中預(yù)埋注漿管，通過(guò)高壓注漿泵向樁端地層注入能固話的且有一定壓力存在的漿液，滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結(jié)等多種形式構(gòu)成的不同作用于樁端虛土及樁端附近的樁周土層，使虛土與泥皮消除，改變樁與巖、土之間的條件，進(jìn)一步提升樁的承載力并減少沉降量的出現(xiàn)。

2 灌注樁基承載力的原理

2.1 沉渣的膠結(jié)固化

向樁底注入水泥漿時(shí)，漿液會(huì)自下而上滲透，結(jié)合漿液和樁底沉渣，形成強(qiáng)度較高的結(jié)石，消除了樁底沉渣對(duì)單樁承載力的不利影響，進(jìn)而使樁端承載力提升，并減小樁的沉降現(xiàn)象。

2.2 樁周土體的擠密加固

①樁底土體通過(guò)擠密壓實(shí)，能夠使土體的強(qiáng)度增強(qiáng)，提升樁端承載力。隨著壓漿力的增強(qiáng)，水泥漿液的擴(kuò)散距離和可罐性增大，在轉(zhuǎn)周圍受影響區(qū)域形成2～20 mm厚的水泥結(jié)石套，使樁側(cè)泥皮固話，進(jìn)一步提升了摩擦系數(shù)及側(cè)壓力。

②預(yù)應(yīng)力作用。壓漿樁受到樁端壓力的作用，施加了一個(gè)由下而上的預(yù)應(yīng)力，能使樁身微微上抬，在對(duì)樁施加豎向荷載時(shí)，反向預(yù)應(yīng)力會(huì)承載部分荷載，進(jìn)一步將單樁的承載力得到提升。

3 確定壓漿參數(shù)

3.1 水灰比的確定

通常情況下，水灰比不應(yīng)過(guò)大或過(guò)小，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致壓漿困難，而過(guò)小則會(huì)在壓力作用下，造成水泥漿離析，通常運(yùn)用0.5～0.7，且按照先稀后濃的形式開(kāi)展注漿施工。

3.2 壓漿量的確定

單樁壓漿的水泥用量關(guān)系到卵礫石含量及樁間距，關(guān)系到卵礫石層的空隙率。

3.3 閉盤壓力的確定

閉盤壓力即結(jié)束壓漿的控制壓力，應(yīng)結(jié)合是先設(shè)定的壓漿量控制一根灌注樁的壓漿什么時(shí)候結(jié)束，但同時(shí)也需要對(duì)壓漿的壓力值進(jìn)行控制。

3.4 終止壓漿的確定

以壓漿量為主，壓力控制為輔來(lái)作為總體控制的原則。

4 樁端地基加固施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析

4.1 灌漿的壓力要求

①運(yùn)用壓力灌漿的方式對(duì)搶險(xiǎn)護(hù)坡混凝土面下的松散軟弱土及坍塌物進(jìn)行加固，將灌漿壓力控制在0.5～1.0 MPa，水灰比應(yīng)為0.7，控制漿液寧都時(shí)間為小于15 min。

②灌漿孔底應(yīng)從搶險(xiǎn)搗澆混凝土底穿過(guò)，并向原有硬土層位置伸入。

③嚴(yán)格按灌漿順序操作，先從編號(hào)為1號(hào)的灌漿孔位置開(kāi)展灌漿，然后依次進(jìn)行，直至所有灌漿孔完成灌漿。

4.2 施工工藝

4.2.1 主要材料

運(yùn)用普通硅酸鹽32.5 R水泥，與設(shè)計(jì)單位相結(jié)合，提出漿液固話時(shí)間要求，通過(guò)技術(shù)人員的研究分析，選用水玻璃及其他化學(xué)材料開(kāi)展配置灌漿；在拌漿中使用的水應(yīng)嚴(yán)格控制，禁止水內(nèi)摻有油、酸、鹽、有機(jī)物以及對(duì)注漿材料產(chǎn)生不良影響的物質(zhì)，不得使用PH值低于4.0的酸性水。

4.2.2 施工參數(shù)

①鉆孔深度控制在進(jìn)入原狀硬土層0.5 m。②與設(shè)計(jì)要求相結(jié)合，注漿壓力控制在0.5～1.0 MPa范圍內(nèi)，具體調(diào)整控制以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況為主，例如，1號(hào)孔灌漿壓力不應(yīng)較大，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致漿液向塌方基坑內(nèi)流失，引發(fā)浪費(fèi)問(wèn)題出現(xiàn)，目前1號(hào)灌漿壓力控制在0.6 MPa以下。③化學(xué)水泥漿：水泥漿水灰比為0.7，化學(xué)漿與水泥漿的比例是1：1，其中水玻璃在化學(xué)漿中的用量占雙液灌漿量中水泥用量的14%～17%，并與一定量的其它化學(xué)漿材相配合。④注漿結(jié)束：1號(hào)和2號(hào)孔終止灌漿應(yīng)以0.5～0.6 MPa的灌漿壓力下進(jìn)行10 rain穩(wěn)壓；與辦公樓臨近的斜孔灌漿壓力不得過(guò)大，且在調(diào)整終灌標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，原則上該部分孔位的灌漿壓力應(yīng)控制在0.6 MPa以下，其他孔位的終止灌漿需要在0.8～1.0 MPa灌漿壓力下進(jìn)行5 min穩(wěn)壓即可。其次，對(duì)灌漿施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，當(dāng)?shù)孛嬗袊?yán)重漏漿、孔位竄漿等情況產(chǎn)生時(shí)，應(yīng)立即終止灌漿。

4.2.3 灌漿處理工藝

①與設(shè)計(jì)方案相結(jié)合開(kāi)展放線定位，在預(yù)定孔位將鉆機(jī)平衡牢固安裝，鉆機(jī)的垂直偏差度應(yīng)控制在1%以下。由于表面存在1.5～4 m的搶險(xiǎn)混凝土，因此應(yīng)采用金剛石鉆頭開(kāi)展開(kāi)孔操作，然后運(yùn)用Φ75 mm合金鉆頭向預(yù)定位置鉆進(jìn)。鉆孔施工中應(yīng)將完整有編錄工作做好，特別是詳細(xì)描繪出松散軟弱土層的實(shí)際情況，為該孔位的灌漿施工提供有效條件。②在完成鉆孔施工以后，應(yīng)與鉆孔資料情況相結(jié)合，在適當(dāng)部位下將注漿管注入至孔底。

5 建筑工程樁端地基加固的質(zhì)量控制

5.1 布孔質(zhì)量控制

對(duì)工程中的孔位進(jìn)行布置時(shí)，應(yīng)對(duì)受塌方影響、對(duì)建筑物造成威脅部位的范圍、深度及位置探明，為加固范圍、后續(xù)灌漿材料及灌漿工藝提供一定依據(jù)。

5.2 鉆孔質(zhì)量的控制措施

在鉆孔施工之前，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求，做好鉆孔控制及標(biāo)記，對(duì)鉆孔控制在較低方向，使其誤差范圍保持在1%以內(nèi)。在鉆孔施工過(guò)程中，若出現(xiàn)塌孔等問(wèn)題，可采用優(yōu)質(zhì)砂漿開(kāi)展護(hù)壁鉆進(jìn)，將施工記錄做到詳細(xì)和完整，主要記錄混凝土加固的厚度、塌孔導(dǎo)致的松散土方深度等數(shù)據(jù)及鉆孔難易等情況，并做好存檔備查工作。

5.3 控制灌漿質(zhì)量的措施

應(yīng)與具體要求、鉆孔資料等情況相結(jié)合對(duì)灌漿材料進(jìn)行確定，運(yùn)用合適的漿液配合比。漿液配置中所用的水不能對(duì)水泥正常凝結(jié)和硬化造成影響的有害物質(zhì)，不能為污水。在使用漿液之前應(yīng)多過(guò)濾措施進(jìn)行運(yùn)用，使其中的粗顆粒清除，避免灌漿管道有堵塞現(xiàn)象發(fā)生，從而對(duì)灌漿進(jìn)度和效果造成影響。在灌漿過(guò)程中，應(yīng)對(duì)施工記錄工作做到詳細(xì)和準(zhǔn)確。灌漿應(yīng)先對(duì)外圍部分孔位進(jìn)行施工，圍封加固區(qū)域，一方面能夠?qū){液流失現(xiàn)象減少，另一方面還能使加固區(qū)域的加固效果得到顯著提升。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，樁端地基加固技術(shù)在我國(guó)建筑工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在施工中，通過(guò)樁端后壓漿改善了樁端持力層和樁周條件，提高了樁端阻力和樁側(cè)摩阻力，在一定程度上改善了荷載的傳遞性能，減少沉降的發(fā)生，以此提高了建筑工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 謝冬.灌注樁后注漿工作機(jī)理及工程應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)， 2008.

[2] 張清川.樁底壓漿鉆孔灌注樁工作機(jī)理分析及承載力計(jì)算[J].四川建筑，2002，（4）.