【摘 要】 樁基做為建筑物基礎形式中是采用最廣泛的形式之一,具有承載力高施工簡便,較為經濟,施工工期短,對施工場地的要求小等諸多特征。但對泥漿護壁成型的鉆孔灌注樁存在樁身摩擦阻力小,樁端沉渣難以清理和厚度難以控制(受人為因素多),導致其在高層建筑的使用中受到限制。然而,壓力注漿理論,已廣泛用于地鐵質構隧道的加固。作為一個比較成熟的新工藝,因其優點建筑科研人員將這一技術在民用建筑中開始得到了大量應用。將后注漿技術與鉆孔灌注樁結合后,既提高樁的安全性、穩定性,又能在增加投資不高的情況下大幅提高樁的承載力。本文結合本人施工過的過程實例對該工法進行介紹和探討。
【關鍵詞】 鉆孔管樁 建筑物 高層建筑 后注漿 應用
一、鉆孔灌注樁后注漿的工作機理
鉆孔樁成樁后通過預埋在樁身中的注漿管,將漿液注入樁端和樁側土體中。在滲透、擠壓、填充、置換、劈裂、固結等多種作用下,使樁端及樁側土體形成一個復合土;并加固泥皮,充填樁身與樁周土體的間隙,使樁體周圍大量的土體與樁共同工作。從而增大樁的端阻力和側阻力,同時解決了鉆孔灌注樁的固有缺陷,減小了完工樁的豎向壓縮變形。
二、工程實例
1、工程慨況:
本工程為5.12汶川地震后,隴南市第一人民醫院住宅綜合樓為武都區災后恢復重建項目。十三層框架抗震墻結構。總高49.8m,建筑面積3.2萬平方米,基礎采用樁筏聯合基礎。樁基采用泥漿護壁機械鉆孔灌注樁,樁基等級乙級,樁長21米,樁徑0.8米。(如表1)
2、基礎施工難點:
在圓礫層②與含有有機粉土層③之間局部有粉砂夾層。夾層最厚處8.5米且分布不連續,厚度變化大無規律。各層土樁側阻力差異大。粉砂夾層有地震液化現象,液化等級中等。造成局部成孔難度大,樁豎向變形及單樁極限承載力也容易出現較大差異。
3、后注漿的工藝流程:
為確保樁基安全性,穩定性,并滿足樁的設計承載力要求。設計采用后注漿技術。單樁承載力特征值為3200KN(無注漿樁計算的最小值1.7倍)。考慮到當粉砂夾層及圓礫層空隙較大漿液滲入率高,樁端注漿后,漿液向上反滲可達到10m以上。在采用樁端注漿提高單樁承載力的同時,還可以對粉砂夾層的地震液化有所減輕,故本工程采用樁端注漿。
4、另詳:
鉆孔流程:
機械成孔制作注漿管制作鋼筋籠(如圖1)
并記錄注漿量、穩壓 統計注漿量達到要求停止注漿達到要求停止注漿注漿管封堵。
注漿流程圖(如圖2)
注漿管構造:¢25鋼管,注漿管連接為管箍連接,注漿管下端用人工軋扁,其上1200mm長度范圍內設孔距排距均為50,¢4-8mm的圓孔,用膠帶雙層纏堵。
注漿設備:采用BW15型注漿泵,注漿采用先低壓大流量,后高壓小流量,水泥漿攪拌機為自制1平方米攪拌管。
注漿參數:PO42.5普通硅酸鹽純水泥漿,水灰比0.5-0.55,水泥用量1.27t,注漿壓力取值1.2-4.0MP,注漿流量32-72L/min,注漿開始時間為樁砼強度達到75%。
5、樁承載力檢測結果及施工總結:
共選用4個試樁,1#、2#為注漿樁試驗過程未破壞。(如表2)
對比測試結果:(7556+7616)÷(4308+4422)=1.74,注漿后承載力提高74%,超過了設計要求,可進行大面積施工注漿。在施工過程的主體沉降觀測中,沉降均勻且很小,注漿時有個別樁出現了地面泛漿,經分析泛漿部位為夾層較厚,且施工時出現過塌孔現象,說明漿液從樁周松散土體中反滲到地面,注漿時土體及泥皮發生破裂被加固,提高了樁的安全性。
本工程通過后注漿工藝減少了樁數約40%,同時加固了樁周土體避免廢樁出現,而注漿投資并不大,經濟效益明顯。
結束語
(1)后注漿工藝在機械鉆孔灌注樁中應用效果顯著,特別是在復雜的地質環境下,通過注漿液滲透、劈裂等,對樁周土體產生固化和壓密作用;
(2)設計中注漿后的單樁承載力取值比較保守,其承載力還有潛力,值得進一步研究,提高其經濟效益;
(3)在滲透性較好的土層中,樁端注漿對樁側土體影響范圍較大,此時應先考慮樁端注漿,樁端注漿較樁側注漿難度小、易操控。
(4)注漿工藝投資少,無噪音、無振動、無污染,但對施工單位技術要求高,施工前一定要通過試樁做好注漿參數的確定。
參考文獻
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