田春陽
摘 要:在建筑工程中,鉆孔灌注樁后注漿施工技術應用的較多,具有較強的適應性,能夠使樁的承載力得到有效提升,保障最終的經濟效益。分析這項技術現(xiàn)實意義重大,基于此,本文詳細探討了其概念和應用流程等,希望給實際施工提供借鑒,保障建筑工程的最終質量。
關鍵詞:建筑工程;鉆孔灌注樁;后注漿施工技術;應用要點;工程案例
DOI:10.12249/j.issn.1005-4669.2020.25.296
1 鉆孔灌注樁后注漿施工技術概述
鉆孔灌注樁后注漿技術的原理非常簡單,主要是將壓漿管路埋設在樁端、樁側,成樁后進行壓漿,在固化作用下,漿液相互滲透、填充并發(fā)揮出固結效果,使周邊土體更加緊密和堅實,單樁承載力得到有效提升,沉降量也大大減小。鉆孔灌注樁后注漿技術的優(yōu)勢主要如下:傳統(tǒng)灌注樁各項優(yōu)點得到保留,樁基堅固性明顯提升,不會發(fā)生明顯沉降,樁基承載力、減小沉降量;能夠使用簡單的壓漿設備,根據(jù)場地狀況靈活操作,在較低的施工成本下,實現(xiàn)相對理想的施工效果,獲得良好的技術經濟效益顯著;成樁后2~30d內可以進行注漿作業(yè),加快施工進度;可以將注漿量與注漿壓力相互結合,進行雙向控制,保證注漿的最終質量。根據(jù)實踐和相關經驗顯示,應用后注漿鉆孔灌注樁技術,對于普通鉆孔灌注樁,可以100%提高承載力,對于軟土和黏土施工地區(qū),提高承載力的幅度一般大于30%??梢栽诂F(xiàn)場試驗之后,確定基底的凈反力,以此選擇豎向抗壓承載力達標的單樁,選擇最佳的樁型,達到理想的施工效果。
2 鉆孔灌注樁后注漿施工技術類型
注漿工藝主要分為兩種,一種是封閉式注漿,成樁后,在彈性膠體內注入水泥漿液,等到腔體擴大后,將樁端沉渣和土體進行機密壓實,對于部分樁端土體,可以使用漿液置換。這種方法能夠充分利用漿液,具有較強的控制性,但是會花費較高的成本。第二種是開放式注漿,將注漿閥安裝在注漿管端部,與鋼筋籠一起,在樁孔固定位置進行下放,成樁后,在樁端注入水泥漿液。這項施工工藝相對簡單,注漿漿液帆布范圍和漿液流向不容易被控制,因此得到了良好的推廣,操作起來相對簡便。
注漿部位分為三個部分,一個是樁端注漿,只對樁端土體進行注漿,能夠使樁端土體承載性能得到有效改善,泥皮會得到固化,樁側的土體性能也明顯提升,因此應用較為廣泛。一個是樁側注漿,只對樁側某一部位或者固定部位土體進行注漿,在黃土地區(qū)應用較多。最后是樁端樁側聯(lián)合注漿,將上述兩種方法交叉使用,施工工藝相對復雜,但是能夠有效提升樁端和樁側的阻力,實現(xiàn)理想的施工效果。
注漿管埋設方式分為兩種,一種是預埋管注漿法,成孔后,在灌注混凝土前,在孔底下放鋼筋籠和注漿裝置;另一種是鉆孔埋管注漿法,成樁后,將孔鉆取在樁身中心或者樁外側,如果樁基承載力不足,或者在處理樁基事故的時候,通常采用這種方法。
3 實例探析
1)工程概況。本工程項目組成主要為主樓和裙房,主樓部分地上40層,地下2層,180m為建筑高度,框架剪力墻結構為室外地面至屋頂板頂?shù)慕Y構形式,裙房部分地上和地下分別為三層,平均高度為15m,結構形式為框架結構。該建筑建設場地內,120.00m為埋深范圍,按照成因年代,地基土分為12層,承載力為80~250KPa的黏土組成了地基土。采用樁基礎,保證單樁豎向抗壓承載力的特征值在750噸以上。2)基礎設計。對于本工程來講,樁筏基礎是主要部分,1500mm為筏板厚度。樁體直徑為800mm,樁頂和樁尖的相對標高分別為-8.3m和-61.3m,樁的有效長度為46m,樁身緩凝圖選擇C40。如:9#樓共計40層,結構主體高度109.730m,257496kN為基底荷載總值,502kN/m2為平均荷載量。分析之后,采用樁側與樁端后注漿工藝,單樁豎向承載力為5500kN,使用69根樁,可以將樁布在墻下,將板厚和板配筋適當縮減,68mm為樁沉降計算值。
4 鉆孔灌注樁后注漿施工技術應用要點
1)施工前準備。調查注漿前地質。實際施工前,需要根據(jù)勘查報告,詳細調查周邊環(huán)境,對樁端樁側地層的滲透性進行分析,以此確定注漿的可行性。同時,了解各層地下水的特性,具體包括上層潛水層、下層承壓水層以及地下水等的物化性質,詳細記錄各層情況以及相關數(shù)據(jù),得出具體結論。2)安裝注漿設備和注漿管。注漿設備包括高壓注漿泵、配置篩網的貯漿斗、注漿管、高壓膠管等,檢查注漿管的細節(jié)部分,并進行焊接,避免出現(xiàn)漏氣漏水的情況;布置注漿管的時候需要按照對稱原則,與鋼筋籠內側緊貼在一起,在下放鋼筋籠的同時對注漿管進行接長;將止?jié){閥與高壓管設置在地上并進行連接,為后續(xù)施工奠定基礎。3)確定注漿參數(shù)。第一、注漿量:以樁端持力層情況、樁長、樁徑、注漿壓力以及樁承載力等規(guī)定要求,對注漿量進行確定,要求等合理確定注漿量,注漿壓力與漿液濃度和注漿量呈正比,因此,加大注漿壓力,能夠實現(xiàn)較好的加固效果。第二、注漿壓力:根據(jù)注漿點深度和土層性質等,對注漿壓力進行確定;第三、漿液濃度:漿體特性不同,需要結合壓水試驗的數(shù)值,對初次注漿濃度進行計算,之后逐步將漿濃度增加。4)預埋注漿管。根據(jù)設計圖紙的要求,將樁底的壓漿管進行斷料,入土深度為200~500mm,頂部露出長度為200mm,加上孔深,作為樁底壓漿管長度。在制作壓漿管的時候,先對焊接鋼管進行輸送,可以采用φ57×3低壓流體,將向閥式注漿器連接在底部,沿著樁長,設4道注漿斷面在樁側后。連接鋼筋籠主筋與后壓漿管,之后進行下放,兩個管應套箍,焊接之后進行連接,如果壓漿管露出孔口,必須使用堵頭擰緊,避免雜物進入,防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。同時,以樁孔中心為基準,導管中心保持對準,兩者不能碰撞,澆灌混凝土到樁身后,劈裂開閥可以使用分量適中的清水,等到相互貫通之后,可以停止灌水操作。5)壓漿施工。首先開塞,配置合適的設備,結合工程的實際情況,成樁后,在大約10h的時候,使用清水進行開塞,0.8~1.2MPa為開塞壓力,以設計參數(shù)為標準,保證實際樁身混凝土強度達到70%以上,可以開始注漿施工。各個設備的參數(shù)如下:6~12MPa為高壓注漿泵的額定壓力,
30~100L/min為額定流量;12MPa為地面輸漿雙層鋼絲紡織膠管的最小耐壓值,60mm為其內徑。之后進行試壓漿操作,先對工藝參數(shù)進行調整,以注漿深度處土層壓力為基準,注漿壓力應大于前者,
75L/min為注漿最大流量,選用合適的水泥配置注漿液,樁端漿液水灰比為0.50~0.60,樁側的為0.60~0.70,細化處理濕磨機,之后注入漿液,樁底注漿水泥用量為1.6t,樁側的為0.5t,具體視情況而定。應對每根壓漿管進行檢查,成樁2d后,按照“先周邊、后中間”的施工順序,順利進行壓漿,兩根壓漿管壓漿時間的間隔控制在12h內。壓漿施工過程中,采用“注漿量+注漿壓力”方法進行壓漿,實現(xiàn)雙控的目的,注漿總量達到80%、注漿壓力大于2MPa后,注漿施工可以停止。如果注漿壓力長時間低于正常值,地面出現(xiàn)冒漿或者周邊樁孔串漿,可以采用間歇注漿施工方法,30~60min為間歇時間,或者將漿液水灰比適當降低。6)樁檢測結果。對于本工程來講,加載使用千斤頂進行試樁試驗,共計9級。2280kN為首級荷載,1090kN為每級加載量,最終實現(xiàn)了較為理想的試樁試驗結果。以9#樓3根試樁為研究對象,47m為樁長,在各級荷載下,保持了較為穩(wěn)定的狀態(tài),沒有發(fā)生明顯的沉降,各個數(shù)值相對均衡,無沉降突變值,10.34mm、14.21mm、13.31mm分別為最大沉降量,符合規(guī)定的設計要求。
5 結束語
綜上所述,鉆孔灌注樁后注漿施工技術,不僅能夠使單樁承載力得到提升,還能增強土體強度,具有較好的技術經濟性。因此,需要對施工參數(shù)進行控制,按照規(guī)定步驟,通過切實可行的方法,有效保障承載力的提升,與實際工程需求相滿足,起到良好的推動效果。基于現(xiàn)有的工程情況,這項施工技術的應用前景良好,必須關注施工質量,促進建筑工程事業(yè)的進步。
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