■鄭惠昭 ■福建省地質(zhì)工程公司,福建 福州 350002
樁基是人類從古代就開始探索發(fā)展的創(chuàng)造,在軟弱地基上修建房屋時尤其需要,可以說是歷史悠久又日??梢姷幕A(chǔ)類型之一。樁基作為一種深基礎(chǔ),具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、抗震性良好等特點。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在我國的城市中高層建筑建造速度加快,樁基的運(yùn)用也越來越普遍,樁基在工業(yè)和民用建筑工程領(lǐng)域被廣泛采用。其中,旋噴樁技術(shù)逐漸發(fā)展完善,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類工程領(lǐng)域,并取得了良好的效果。
樁基由基樁和樁頂部的承臺共同組成,一般可分成兩種形式,即高承臺樁基和低承臺樁基,施工時,高承臺樁基樁身只有部分埋在地下,而低承臺樁基全部都埋在地下。
樁基可以將建筑物的豎向荷載轉(zhuǎn)移至樁基附近的土層之中,在發(fā)生自然災(zāi)害時,利用這個特點能夠提高建筑物抵御外力的能力,同時避免建筑物出現(xiàn)變形,從而能夠更好的保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性。
樁基的施工工藝種類繁多,其中最常見的是預(yù)制樁和灌注樁樁基施工工藝。預(yù)制樁主要用擊打和振動,將樁基打入土中;而灌注樁施工相較復(fù)雜一些,需要現(xiàn)場鉆孔,將鋼筋籠放入孔中,再將混凝土澆筑在鉆孔的縫隙中,后期進(jìn)行必要的維護(hù),來保證樁基的形成效果。
本文主要介紹的高壓旋噴樁技術(shù),是在靜壓灌漿的基礎(chǔ)上,引進(jìn)水力采煤技術(shù)發(fā)展起來的。該技術(shù)利用射流技術(shù)切割并摻攪地層,從而改變地層的結(jié)構(gòu)和組成,同時灌入水泥漿形成凝結(jié)體,以加固地基和防滲。
城市現(xiàn)代化發(fā)展帶來的高層建筑物的不斷增多,導(dǎo)致對地基質(zhì)量上的要求也在隨之變得更加嚴(yán)格,旋噴樁雖然作為一項新技術(shù),在許多基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域被廣泛采用。特別是在狹小空間進(jìn)行基礎(chǔ)加固與軟土地基處理,顯示出其他加固處理辦法無法比擬的優(yōu)越性。
旋噴樁技術(shù)利用拌漿系統(tǒng)、高壓注漿泵、鉆機(jī)等多種設(shè)備,將水泥漿變成旋轉(zhuǎn)并且上下移動的高速射流,并利用其強(qiáng)大動能,擊碎并攪拌土體,使水泥漿能均勻地與原位土體混合,水泥漿硬凝后,形成圓柱狀的水泥土固結(jié)體。
旋噴樁采用原位灌注:施工結(jié)束樁的位置有一圓孔,中間是稠度較大的水泥土漿混合液,從而樁周圍土體塌方可能性低,對地基土的擾動很小。水泥終凝后,樁體的強(qiáng)度大于土體的強(qiáng)度,主要壓力由樁體承擔(dān),地基土的受力小,對地基土的承載力影響很小。旋噴樁硬凝后,隨著水泥的固化,水泥樁的強(qiáng)度緩慢變大,而樁體又埋設(shè)在地表以下,養(yǎng)護(hù)環(huán)境也十分優(yōu)越,因此水泥的后期強(qiáng)度可以緩慢增加,樁體的承載力就會緩慢的增加。正是這種干擾小的原位灌注技術(shù),使得旋噴樁可以應(yīng)用于已完工建筑物和軟土地基等多種情況下的加固處理,應(yīng)用也變得越來越廣泛。
旋噴樁可以適用于加固處理多種軟弱地基,包括砂土、黏土、淤泥、濕陷性黃土及人工填土等。由于它能利用小直徑鉆孔旋轉(zhuǎn)成比孔大八到十倍的大直徑固結(jié)體,可用于任何軟弱土層,可控制加固范圍,可噴成各種形狀樁體,同時具有施工速度快,機(jī)械化程度高,用途廣、成本低,施工設(shè)備輕便、簡單,噪聲和振動小等優(yōu)點,因此得到了廣泛的應(yīng)用。
旋噴樁施工工序主要流程如圖1。
一旦施工中的任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響整個工程,甚至造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,因此旋噴樁技術(shù)在參數(shù)控制方面要求十分嚴(yán)格,其中控制工程質(zhì)量是關(guān)鍵。高壓旋噴樁技術(shù),作為隱蔽工程更要對此引起重視,必須保證質(zhì)量控制要實落實到位。下表對高壓噴射灌漿工程施工過程中的重要質(zhì)量控制點進(jìn)行歸納總結(jié)(見表1)。
圖1 旋噴樁施工工序主要流程
表1 高壓旋噴漿工程施工質(zhì)量控制點設(shè)置
旋噴樁技術(shù)經(jīng)過長時間的逐漸發(fā)展和完善,現(xiàn)已越來越普遍的應(yīng)用于軟弱地基的加固、樁基礎(chǔ)、防滲、防止砂土液化、防凍脹、基坑支護(hù)等許多工程層面,并取得良好的效果。尤其是在狹小空間進(jìn)行基礎(chǔ)加固與軟土地基處理方面,更顯示出其他地基處理辦法無法比擬的優(yōu)點。
[1]易先武.樁基工程施工技術(shù)若干問題探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010,17(25):154-155.