侯仰清+王超
摘 要:后注漿工藝可有效地提高鉆孔灌注樁的單樁承載力,對沙層效果尤為顯著。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;后注漿;后注漿現(xiàn)場準備及設(shè)備
隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快,城市建筑物的高度及平面范圍有了大幅度的提高,從而導致建筑物的單樁荷載成倍提高;而與之相反,建筑物的平面建設(shè)布局卻顯著壓縮,相鄰建筑物間的距離往往不足10米,甚至更小,這一增一減勢必對建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計及施工提出更高的要求,而鉆孔灌注樁則具有單樁荷載大,對相鄰環(huán)境影響小的優(yōu)點,恰好滿足了建筑物對基礎(chǔ)的上述要求。從合肥樁基施工現(xiàn)狀來看,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)在近幾年合肥的許多高層及小高層建設(shè)工程基礎(chǔ)設(shè)計與施工中得到了廣泛應(yīng)用。
但是,于其它樁型相比,鉆孔灌注樁具有施工進度慢,單樁造價高,清空質(zhì)量較難控制等缺點。如何進一步提高鉆孔灌注樁單樁承載力,從而降低樁基工程的造價,是許多工程設(shè)計人員和建設(shè)施工單位正努力解決的問題之一。近幾年利用樁底后注漿工藝來提高樁基承載力,減少變形量,已積累了一定的經(jīng)驗。
1 壓力注漿提高樁身承載力的機理
在樁端壓住水泥漿液,漿液首先滲透到最疏松的殘渣間隙中,并與殘渣相結(jié)合,形成了強度較高的結(jié)石,從而可抵消孔底殘渣的影響。當殘渣間隙被水泥漿液充滿后,水泥漿液將充填灌注時因混凝土離析而形成的“虛尖”、“干碴石”等,從而增加了樁端的混凝土強度,隨著注漿量的增加及注漿壓力的提高,水泥漿液不斷地向樁端持力層中滲透,在樁端形成梨形體,當梨形體不斷增大時,其滲透壓力因受到周圍致密土層的限制而不斷升高,并對樁端持力層起壓密作用,提高樁端土體的承載力,同時,因為梨形體增加了樁端承壓面積,相當于對鉆孔樁進行擴底,從而提高了鉆孔灌注樁的樁端承載力。
2 工程實例分析
某工程位于合肥市濱湖新區(qū),屬于超高層建筑,基礎(chǔ)采用直徑1000mm的鉆孔灌注樁,孔深均在48米以上,鉆機為反循環(huán)鉆機,樁底沉渣較厚。因孔深較大清理孔底難以清理徹底,所以工程采用孔底注漿來改善樁端土性狀,消除孔底殘渣對樁端承載力的影響。
正確制作注漿頭,嚴格埋設(shè)好注漿管,選擇合格的注漿泵,配制適當?shù)臐{液濃度,確定合理的注漿量和注漿壓力,是樁底后注漿技術(shù)成敗的關(guān)鍵。
根據(jù)工程實際情況及設(shè)計、規(guī)范要求。壓漿管采用外徑為320mm,壁厚為32mm的無縫鋼管制作,接頭采用絲扣連接,接頭處采用止水膠帶纏繞封閉,兩端采用絲堵封嚴。在樁底部長出鋼筋籠5cm,上部高出地面20-50cm成樁后對空孔進行回填,并進行明顯標識嚴禁破壞。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭(俗稱花管) ,在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排(每排8個)、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭;用圖釘將壓漿孔堵嚴,外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴,這樣壓漿噴頭就形成了一個簡易的單向裝置:當注漿時壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出,水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又?,而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞。每個鉆孔單獨制作,形成一個單向閥。其構(gòu)成由三層組成:第一層為能蓋住孔眼的圖釘;第二層為比壓漿管外徑小3-5mm的自行車內(nèi)胎,長度6cm;第三層為密封膠帶,蓋住自行車內(nèi)胎兩端各2cm。 花管的制作按下圖施工。
注漿管制作完成后隨鋼筋籠一起下放至孔中,安裝時因注意以下幾點:
(1)壓漿導管上端均設(shè)管螺紋、管箍及絲堵;樁端壓漿導管下端設(shè)有螺紋及用以旋接樁端壓漿閥的管箍;
(2)漿導管與鋼筋壓籠固定采用12號鉛絲十字綁扎固定方法,綁扎牢固,綁扎點均勻。樁端壓漿導管綁扎于加勁箍內(nèi)側(cè),綁扎固定點為每一道加勁箍處;
(3)壓漿導管的上端于樁施工作業(yè)地坪200mm(視具體情況可略作調(diào)整);壓漿導管的下端距鋼筋籠縱籠底端約400mm。(注:鋼筋籠最下面一道加勁箍亦調(diào)整到該處);
(4)鋼筋籠入孔吊放過程中不得反復扭動和向下沖撞;鋼筋籠必須沉放到底,不得懸吊;
(5)噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護,不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞;
(6)壓漿管于安裝前應(yīng)進行清洗,以清除管內(nèi)雜物。
水泥漿的配制:
(1)壓漿導管上端均設(shè)管螺紋、管箍及絲堵;樁端壓漿導管下端設(shè)有螺紋及用以旋接樁端壓漿閥的管箍;
(2)漿導管與鋼筋壓籠固定采用12號鉛絲十字綁扎固定方法,綁扎牢固,綁扎點均勻。樁端壓漿導管綁扎于加勁箍內(nèi)側(cè),綁扎固定點為每一道加勁箍處;
(3)壓漿導管的上端于樁施工作業(yè)地坪200mm(視具體情況可略作調(diào)整);壓漿導管的下端距鋼筋籠縱籠底端約400mm。(注:鋼筋籠最下面一道加勁箍亦調(diào)整到該處);
(4)鋼筋籠入孔吊放過程中不得反復扭動和向下沖撞;鋼筋籠必須沉放到底,不得懸吊;
(5)噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護,不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞;
(6)壓漿管于安裝前應(yīng)進行清洗,以清除管內(nèi)雜物。
注漿要求:
連續(xù)壓漿,一次性壓完。如出現(xiàn)注漿壓力長時間低于正常值后地面出現(xiàn)冒漿,或周圍樁出現(xiàn)竄孔,應(yīng)改為間歇注漿,間歇時間控制在30-60分鐘,或調(diào)低漿液水灰比。依據(jù)設(shè)計要求,注漿應(yīng)在3噸以上可停止注漿。
3 結(jié)語
(1)鉆孔灌注樁由于樁底殘渣的影響,其樁端承載力不能夠充分發(fā)揮,可采用樁底注漿來消除影響,提高單樁承載力;
(2)正確制作注漿頭,嚴格埋設(shè)好注漿管,選擇合格的注漿泵,配制適當?shù)臐{液濃度,確定合理的注漿量和注漿壓力,是樁底后注漿技術(shù)成敗的關(guān)鍵;
(3)施工現(xiàn)場注漿時應(yīng)由專人進行監(jiān)控,記錄,如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時補救;
(4)后注漿的單樁豎向承載力的取值需豎向靜載荷 來確定。