微型樁構造與施工工藝技術的探討

葛思虎

合肥市重點工程建設管理局，安徽合肥 230001

微型樁構造與施工工藝技術的探討

葛思虎

合肥市重點工程建設管理局，安徽合肥 230001

微型樁施工技術是一種應用壓漿成樁的灌注技術，在施工中應用越來越廣泛。本文在分析微型樁的特點基礎上，對于微型樁的施工工藝及侵蝕防護進行重點分析，特別對于微型樁注漿參數(shù)的選擇給出施工相關建議，以期為市政工程建設奠定相關基礎研究工作。

微型樁；施工工藝；侵蝕保護

微型樁(Micropile或Minipile)，是一種小口徑鉆掘樁，通過壓力灌漿而成。其直徑通常為100mm～250mm。目前普遍應用的樁體，主要由壓力灌注之水泥(砂)漿或細石混凝土與加筋材所組成。微型樁可以是垂直或傾斜，或排或交叉網(wǎng)狀配置，交叉網(wǎng)狀配置之微型樁由于其樁群形如樹根狀，故亦被稱為樹根樁(Root Pile)或網(wǎng)狀樹根樁(Reticulated Roots Pile)，日人簡稱為RRP工法。

微型樁依據(jù)受力需求可加鋼筋、鋼棒、鋼管或型鋼等筋材料，長度通常為6～20m，據(jù)文獻報道，國外加筋最長達到了30m。微型樁經(jīng)過壓力注漿，可使注入漿與地基土緊密結合，同時，水泥漿液還可在樁周土中劈裂擴展，達到提高單樁承載力、提高樁周土力學性能的效果，灌注漿硬化成型后，就可以承載預設壓（拉）力。

1 微型樁施工工藝

微型樁施工，工藝流程比較簡單，也比較成熟，通常來講，可分為以下工序：成孔-清孔-安放鋼筋籠-注漿成樁。

1.1 成孔

成孔即采用鉆探進行打孔，與一般地質(zhì)鉆孔相同，也要根據(jù)工程地質(zhì)條件，采取干成孔或者泥漿護壁成孔工藝。先將鉆機搭好，然后就開始鉆孔。在進行斜樁成孔時，要注意將采用鉆機腳板墊高，以達到所需要的要求，并注意用羅盤檢查鉆桿的傾斜度。

1.2 清孔

清孔就是成孔過程以至灌漿前不間斷地進行洗孔的過程。

1.3 安放鋼筋籠

一般均通長配置，采用螺旋箍筋，鋼筋保護層厚度為25mm。鋼筋籠安放中，若采用分節(jié)制做，剛應將鋼筋籠在安放時進行再次焊接。在二次注漿時，應當選用高抗壓劈裂注漿管，用橡皮套封閉，綁扎在鋼筋籠內(nèi)，與鋼筋籠一起沉放到鉆孔內(nèi)。

1.4 注漿

前面已經(jīng)提到，在注漿前，始終不能中止清孔動作。當初次注漿時，應該把正常工作壓力控制在0.3MPa左右；在注漿時，保持漿液均勻上冒，直到灌滿至孔口冒出濃漿；每拔2m的同時應該進行補注直至完成。在整個注漿過程中，應保持連續(xù)性，不得停止，并要嚴格控制終澆頂面標高。

二次注漿應該選擇在初次注漿液達到初凝時開始，時間一股是距初次注漿完成5～7h。一般是向上分層注漿，從底部邊注邊上拔。拔管后應立即在樁頂填充碎石，并在1～2m范圍內(nèi)補充注漿。

2 微型樁的侵蝕防護

侵蝕是指在表面物質(zhì)被逐漸剝落分離的過程。

微型樁腐蝕，最主要問題是金屬材料的腐蝕問題。金屬材料受周圍介質(zhì)的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。金屬的銹蝕是最常見的腐蝕形態(tài)。腐蝕時，在金屬的界面上發(fā)生了化學或電化學多相反應，使金屬轉入氧化（離子）狀態(tài)。這會顯著降低金屬材料的強度、塑性、韌性等力學性能，破壞金屬構件的幾何形狀，增加轉動件間的磨損，惡化電學和光學等物理性能，縮短設備的使用壽命，甚至造成火災、爆炸等災難性事故。

金屬在腐蝕過程中所發(fā)生的化學變化，從根本上來說就是金屬單質(zhì)被氧化形成化合物。微型樁加筋的腐蝕是一種電解現(xiàn)象，即金屬材料（合金或不純的金屬）與電解質(zhì)溶液接觸，通過電極反應產(chǎn)生的腐蝕。發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因，通常認為是微型樁所處的地層環(huán)境是在電解液中的，當有性狀差異的地層、雙金屬作用以及地層中存在的雜散電流而引起的腐蝕。

3 微型樁注漿參數(shù)選擇

注漿參數(shù)的選擇是注漿技術的關鍵。一般來講，在生產(chǎn)應用中，微型樁注漿參數(shù)主要包括：注漿齡期、水泥漿液的配比、注漿壓力、注漿量和注漿持續(xù)時間。

3.1 注漿齡期

注漿后，漿體硬化達到樁身材料的設計強度所需的時間就是注漿齡期。根據(jù)經(jīng)驗，一般設計時，要求注漿齡期一般為5～7h左右，天干和天熱時可適當縮短，但一定要符合工藝要求，特別是在趕工期、搶進度時一室要注意這個問題。

3.2 水泥漿液配比

漿液配比就是指配漿材料如水泥、水、粉煤灰、膨潤土、水玻璃、穩(wěn)定劑與水和比例，這個比例通常在操作中以質(zhì)量比的形式出現(xiàn)。灌漿中的水泥漿液配比則是指水和水泥及水泥摻料的質(zhì)量比。由于不同的漿液具體有不同的物理和化學性能，一室要嚴格遵照設計施工要求，既要達到設計的強度要求，又要滿足灌注的施工要求。

3.3 注漿壓力

在施工中，注漿壓力直接影響到樁體的質(zhì)量。壓力過小，不能滿足強度要求，壓力過大，會導致對周圍土層的破壞。因此，注漿壓力一般要按設計要求，保持適量，既做到壓力大得不致于使地層結構破壞又能滿足基本的壓力過到與設計樁長要求。

3.4 確定注漿量

注漿量是指每根樁從開始壓漿至終止壓漿所使用漿液的體積，可按公式估算。

3.5 注漿持續(xù)時間

一般情況下，樁的注漿持續(xù)時間不超過2h，也可以采取多次注漿技術來提高注漿的效果。

4 結論

特別是隨著計算機技術的發(fā)展，微型樁的設計、施工、監(jiān)控技術數(shù)值化，使微型樁技術向著信息化方向發(fā)展。

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TU2

A

1674-6708（2010）23-0030-02

葛思虎，助理工程師，研究方向：市政路橋施工管理

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