丁偉城
摘 要:鉆孔灌注樁其有承載力大,成樁不受地層條件限制、施工設備簡單和適用性強等特點,而且鋼筋混凝土鉆孔灌注樁能將所有上部結構傳來的動載和靜載較均勻地傳遞到深層穩定的土層中去,從而大大減少了基礎沉降和不均勻沉降等特點已被廣泛用于諸多道路和橋梁,以及高層建筑等的基礎當中,其可適用的地基形式也越來越多。但隨建筑工程體量的不斷擴張,樁基礎負荷增大,對承載的要求也相應增高。對于傳統的基礎技術處理方式,如讓樁端進入基巖,或擴大樁徑等,如果遇到特殊的地理條件,如面臨砂層超厚,或基巖很深的情況下,以上的傳統處理方式在建筑體量較大的情況下,建筑成本的壓力就相應增大,即不具經濟性。在此背景下,相較而言注漿法會是一種較為經濟的施工方法,在此結合工程實例——潮州柏嘉名庭,對于其應用后注漿法提高樁端進入砂層的鉆孔灌注樁垂直承載力的工程技術展開探討。
關鍵詞:承載力 鉆孔灌注樁后注漿施工
中圖分類號:U2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(c)-0079-01
1 鉆孔灌注樁后注漿施工原理
鉆孔灌注樁后注漿的技術基礎為,滲透注漿與劈裂注漿相結合。劈裂注漿,就是高壓沖入的高壓漿使土體產生劈裂破壞,其須先克服對應土體主應力面上的初始壓應力,而后水泥注漿沿劈裂形成的縫隙進行滲透,對土體空隙進行填充,同時將樁側土擠密壓實,促使土體固結并強化其固結度,最終提高注漿區的土體結構強度。其具體表現為:“擴徑”效應和“擴底”效應。在樁側注漿區,會出現“擴徑”效應。在樁底注漿區,出現“擴底”效應,機理均為漿液在注漿區滲透和劈裂,使樁端和沉渣附近土體密實。
2 鉆孔灌注樁后注漿施工控制要點:
主要依據《規范》及相關要求進行控制,重點控制孔深、孔徑和垂直度,了解孔壁情況,及時了解孔內情況,是否有坍孔、漏水等現象,以便在后注漿施工時采取相應的技術措施。另外,后注漿施工還應重點對注漿設備制作及控制、開塞控制、混凝土澆筑的控制、注漿的控制、冒漿情況的監控等。
2.1 注漿設備制作及控制
對用于注漿的高壓注漿泵、拌漿機等設備需進行檢查。高壓注漿泵的工作參數要滿足方案要求,在使用前對高壓注漿泵及管線的密封性要進行試運行。對注漿管,要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求。安放注漿管時,要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固,注漿頭是否用合適的橡膠膜封閉、包裹,注漿管各節連接是否牢固、密封,注漿管上端是否略高出地坪并有良好的封堵,以防止雜物進入堵塞注漿管
2.2 開塞的控制
主要是對開塞時間及開塞壓力的控制。開塞時間的確定關乎后續施工的順利及樁端砼的完整,開塞時間過早則樁身下部砼未形成一定強度,在高壓水的沖射下會破壞樁端成形和砼強度;開塞時間過遲,則包裹注漿管的砼強度過大,造成注漿頭保護層打不開,使隨后注漿施工無法進行。故開塞時樁端混凝土強度應保持在C10~C15之間,開塞時間應在成樁后三天左右。開塞時應對開塞壓力進行關注,開塞最大壓力不應大于10 MPa,且開塞完成后壓力應明顯回落。若壓力超過10 MPa或持續長時間處于高壓力狀態,則表明下部注漿管堵塞或注漿頭周邊存在異常情況,應進行記錄研究后再行處理。對各注漿管的開塞情況應進行詳細記錄,標明開塞成功注漿管數量,便于后續注漿施工。
2.3 混凝土澆筑的控制
要在確定孔底沉渣厚度和泥漿的比例滿足設計和規范要求后,再澆注砼。要確保初灌量滿足砼的要求。導管在砼中的埋入深度要在拔管時進行控制,這樣可以降低拔出導管造成的砼面夾泥等質量問題。控制砼灌注的充盈系數,使其保持在1.1-1.2之間,做好砼澆注的施工記錄。
2.4 注漿的控制
首先檢查水泥的質量(出廠合格證及復試報告等),其次檢查水泥漿的水灰比(摻外加劑的,還應檢查外加劑的摻量),最后檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門、管線完好狀況。注漿開始后需記錄注漿壓力,壓力過小,對樁端、樁周土體加固作用就小;注漿壓力過大,可能會損壞注漿管。因此需控制一個較合適的注漿壓力,一般為開塞壓力的一半。注漿一般以注入水泥量為主控因素,水泥注入量達到預定量,無特殊情況即可停止注漿。預定量可根據第一、二根的注漿情況進行修正。記錄每次水泥的用量,保證水泥的注入量達到要求。
2.5 冒漿情況監控及處理
因地下情況復雜,水泥漿會選擇薄弱土層進行突破,勢必會出現地面冒漿或周邊樁孔串漿的情況,故在注漿周邊至少8 m范圍內不允許有成孔作業,以減少串漿發生。注漿過程中除對壓力表進行監控外,還應對周邊土層及施工樁孔進行巡查關注。若已發生冒漿、串漿情況,也應進行間歇性注漿,或相應調低水泥漿的水灰比,減小擴散阻力。若進行上述操作后效果仍不明顯,應停止注漿,并對注漿管進行徹底清洗后,待已先注漿部分初凝堵塞冒漿通道后再重新進行注漿。
3 結語
根據部分工程鉆孔灌注樁注漿結果及分析,提出幾點意見和建議。
(1)后注漿法是提高鉆孔灌注樁垂直承載力及減小承載力離散性的一項有效措施,有顯著的經濟效益和社會效益。
(2)經過注漿后的樁其沉降量較未注漿樁要小,對重要工程中單根鉆孔灌注樁的基礎,注漿尤為必要。
(3)有些工程因建筑物需要,設計樁長達到60 m,甚至更長,進入砂層很深,這些樁在施工時承載力離散性較大,若適當采用注漿方法在滿足承載力要求的同時既可以縮短樁長又可以減小沉降,為工程節約費用。
參考文獻
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