某行政中心樓后注漿鉆孔灌注樁施工方法

安東風

(太原師范學院，山西太原 030012)

1 工程概況

擬建建筑物太原師范學院新校區行政中心樓位于晉中市榆次區教育園區志村村南，山西高校新區內，基礎樁型采用后注漿鋼筋混凝土灌注樁，樁芯混凝土強度等級為C30，樁徑為800 mm。鋼筋混凝土灌注樁共298根(其中試錨樁兩組，抗拔樁32根)。

2 工程地質條件

該工程場地地質條件勘察單位提供的《巖土工程勘察報告書》主要地層為粉土和粉質粘土。

3 設計概況

1)本工程采用后注漿鉆孔灌注樁基礎，建筑樁基設計等級為丙級。樁端持力層為粉質粘土層或粉土層(地質報告中第⑥1層或第⑦層)，要求樁端進入⑥1層起計不少于6 m。從設計樁頂標高計起，有效樁長26 m。2)樁徑為800 mm，樁的承載力及配筋要求見表1，施工前應先靜載試樁以確認樁的豎向承載力。3)用料:混凝土，樁身混凝土強度C30。水泥標號應不小于R42.5。混凝土坍落度應控制在160 mm～200 mm。鋼筋:HRB400(C)級鋼，E50焊條，雙面焊縫長6d(d為鋼筋直徑)。4)應采取有效措施保證清孔質量，要求孔底沉渣厚度不大于5 cm。5)后注漿施工方法要求如下:a.清孔后，澆灌混凝土前于樁側置2φ28注漿管，注漿管底部封閉，插入孔底粉質粘土層長度不小于150，孔壁出漿孔9個，直徑6～8，間距30。b.待樁身混凝土強度等級達到設計強度的40%時可開始注漿。c.注漿材料:42.5R純水泥漿，水灰比0.45左右。d.注漿壓力:約2 MPa～4 MPa，可通過試驗調整。e.水泥用量:每樁約27包(每包50 kg)左右。6)按設計標高施工，樁身混凝土超灌高度0.8 m。7)樁垂直度偏差不大于0.8%，水平位置偏差不大于1/8樁徑，樁身直徑容許偏差為+100，－40。8)樁的質量檢測采用鉆孔抽芯或聲波透射法檢查樁身混凝土質量及完整性，采用靜載試驗進行單樁承載力檢測。

4 施工方法

4.1 旋挖鉆機施工方法

1)測量控制。樁位軸線采取在地面設十字控制網和基準點。開孔前，在樁位外設置十字定位樁。鉆機就位時，確保垂直度偏差不大于0.8%。2)在施工區域選擇無樁基的部位做一個泥漿池4 m×6 m×1.5 m，保證泥漿不滲漏，按比例配制泥漿，水(2 m3)，膨潤土(140 kg)，活堿(1.5 kg)，纖維素(0.3 kg)。3)成孔:a.鉆機就位:通過自身履帶爬行至需鉆樁位，由機械自身電腦控制進行鉆機桅桿與機身水平和垂直調整。b.復測、校正樁位中心偏差:由測量人員和監理代表進行樁位復核校正。本道工序完成后申報開孔通知單并進行鉆進成孔。c.在鉆進過程中，使用水泵及導管從泥漿池抽取泥漿，采用連續性筒式取土鉆進成孔，連續作業。d.鉆機鉆出廢棄的泥漿經沉淀后，與挖出的淤泥用50型裝載機、360型挖機及重型卡車外運，運距為10 km以內。e.在旋挖機鉆桿上設置成孔深度標識，當達到有效樁長時方可停鉆，提起鉆桿后用測繩復測深度，達到要求后方可移至下一樁位進行成孔作業。

表1 鉆孔樁配筋表

4.2 鋼筋籠制作與安放

1)鋼筋籠制作必須按設計圖紙要求精心加工。2)鋼筋的品種，鋼號及尺寸規格應符合設計要求，其制作偏差符合下列規定:主筋間距:±10 mm;箍筋間距:±20 mm;鋼筋籠直徑:±10 mm;鋼筋籠長度:±50 mm;主筋彎曲度:≤1%;鋼筋籠彎曲度:≤1%。3)分段制作鋼筋籠，首先焊制鋼筋籠制作架(采用C16)，在鋼筋籠制作架上進行鋼筋籠的焊接，焊接鋼筋籠主筋接頭采用雙面搭接焊，焊縫長度為6d，主筋焊接時接頭應錯開，在同一截面內的鋼筋接頭數不得多于主筋總數的50%;同時使用彎曲機將C16加勁箍彎曲成內徑為630 mm焊接成圓形，主筋與加勁箍進行雙面搭接焊，焊縫長度為6d，最后將螺旋箍筋φ10全部與主筋點焊以保證鋼筋籠的強度，加密區間距為100，非加密區間距為250。起始端箍筋水平纏繞一圈半后螺旋焊接。4)鋼筋籠保護層:使用混凝土墊塊(見圖1)，采用比樁身混凝土強度高一級的C35混凝土墊塊作為保護層60 mm厚，將墊塊套在鋼筋籠箍筋上，每道設置至少4塊，每米設一道，沿鋼筋籠均勻布設。5)由于鋼筋籠長度較長，需分兩段制作，使用起重機將第一道鋼筋籠吊入孔內，鋼筋籠入孔時應對準孔位輕放慢慢入孔。再進行第二道鋼筋籠的吊裝，最后兩道鋼筋籠孔口進行單面搭接焊，焊縫長度為12d，焊接時采用上下主筋位置對正，保持鋼筋籠上下軸線一致。6)鋼筋籠下放孔內符合要求后，可將鋼管插入吊筋環內，擔在護筒上，以使鋼筋籠定位和防止移位。7)吊筋的做法(見圖2):縱筋從鋼筋籠第一道加勁箍開始，按樁頂標高控制吊筋長度，確保有效樁長。

圖1 鋼筋籠保護層墊塊做法

圖2 吊筋的做法

4.3 水下混凝土灌注

下灌注導管后，二次清孔，確保孔底沉渣厚度小于50 mm，符合設計要求:

1)對灌注導管要檢查其圓滿度，垂直度及其連接密封性，對導管進行水封試驗。

2)下入孔內導管的底部距孔底300 mm～400 mm，并做好記錄。

3)隔水塞用和導管口徑相符的皮球。保證足夠的初灌量，灌注應連續進行。

4)灌注混凝土過程中，要經常探測混凝土面上升高度，檢查埋管深度。

5)導管提升應保持居中，防止掛碰鋼筋籠，拆下的導管要及時沖洗干凈。灌注混凝土時充盈系數大于1，但應根據試樁確定混凝土充盈系數。

6)混凝土灌注完成時，適時拔出護筒，并做好孔口防護，防止發生意外事故。澆筑混凝土時，按設計及規范要求數量留置混凝土試件，測定28 d強度及后壓漿混凝土40%強度。

4.4 后注漿施工流程

1)后注漿工藝流程:檢查壓漿導管→檢查壓漿閥及其質量→安裝質量→檢查壓漿導管狀態。

2)具體施工控制如下:a.水泥注入總量和泵送壓力均達到設計值，或者水泥注入量達到設計值的70%時，泵送壓力超過設計值，可停止壓漿;b.水泥注入量達到設計值的70%，泵送壓力不足表中預定壓力的70%時，應調小水灰比，繼續注漿至滿足預定壓力;c.若水泥漿從樁側溢出，應改間歇注漿至水泥量滿足預定值，間歇時間宜為30 min～60 min，或調小水灰比。

3)后注漿管件設置。注漿管件包括綁扎在鋼筋籠上的注漿導管和安裝在注漿導管下端的注漿閥。注漿管件的正確設置是能否順利實施注漿的前期條件，必須按以下技術細節嚴格實施:a.注漿閥按中國建筑科學研究院地基研究所專利產品式樣制作。b.注漿導管采用焊接管，導管公稱口徑28(6分)。c.注漿導管設置要點如下:注漿導管與鋼筋籠固定采用16號鐵絲十字綁扎固定方法，綁扎應牢固，綁扎點應均勻。樁端注漿管綁扎于加勁箍內側，與鋼筋籠主筋靠緊綁扎，固定綁扎點為每一道加勁箍處。注漿導管的上端應高于樁施工作業地坪上，不小于500 mm;樁端注漿導管下端口(不包括樁端壓漿閥)距鋼筋籠底端150 mm(注:鋼筋籠最下一道加勁箍應調至縱筋底端之上40 cm處)。鋼筋籠起吊后入孔前旋接樁端注漿閥。鋼筋籠必須沉放到底，嚴禁懸吊。樁灌注完畢孔口回填后，應插有明顯的標識，確保人員安全，加強保護，嚴禁車輛碾壓。

4)后注漿機械設備。后注漿機械設備包括注漿泵、水泥漿攪拌桶和連接注漿導管與注漿泵之間的高壓軟管。a.注漿泵采用3SNSA型高壓注漿泵，功率18 kW。b.注漿泵監控壓力表為2.5級16 MPa抗震壓力表。c.漿液攪拌機為與注漿泵相匹配的YJ-340型液漿攪拌機，容積為0.32 m3，功率4 kW。d.水泥漿液的輸漿管采用高壓流體泵送軟管，額定壓力不小于8 MPa。

5 樁基檢測

工程樁施工完畢，強度達到設計要求后按JGJ 94-2008建筑樁基技術規范要求進行了樁大、小應變檢測，樁基檢測由山西省勘察設計研究院進行，單樁豎向抗壓承載力特征值、低應變動力檢測結果均符合設計要求。

[1] 太原師范學院新校區行政中心樓后注漿鉆孔灌注樁設計文件[Z].

[2] GB 50010-2010，混凝土結構設計規范[S].

[3] GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[4] GB 50202-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].

[5] GB 50204-2011，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

[6] JGJ 94-2008，建筑基樁技術規范[S].

[7] JGJ 106-2003，建筑基樁檢測技術規范[S].

[8] GB 50009-2001，建筑結構荷載規范[S].

[9] DB 42/242-2003，建筑地基基礎技術規范[S].