黃 萍
(山西省兒童醫院,山西 太原 030013)
鉆孔灌注樁后壓漿技術在施工中的應用
黃 萍
(山西省兒童醫院,山西 太原 030013)
以山西省兒童醫院綜合門診樓為例,分析了鉆孔灌注樁后壓漿技術提高單樁承載力的機理,介紹了其施工工藝,并闡述了注漿參數的確定方法及注漿技術,提出了后壓漿的施工質量保證措施,通過對樁基檢測結果的研究,證明了該方法成本低、易施工、高效率等技術優勢。
灌注樁,后壓漿,承載力
隨著國民經濟的迅速發展,高層建筑不僅更加普遍,也越來越高,因此對樁基的承載力的要求也越來越高,鉆孔灌注樁后壓漿技術在施工中應用,能大幅度提高樁的單樁承載力,降低樁基沉降,節約工程造價,這一施工技術具有不同凡響的現實意義。
結合山西省兒童醫院新建綜合門診樓的樁基施工,闡述鉆孔灌注樁后壓漿技術的應用。
該項目工程樁總數365根(其中包括試樁4根,錨樁16根),樁直徑700 mm,樁長47.5 m,樁端持力層為第⑨層的卵石土層,ZH700單樁承載力為4 000 kN,樁身混凝土強度為C30,保護層50 mm。為增強樁端地基上的承載力,采用鉆孔灌注樁后壓漿技術處理樁端,豎向增強段為樁端以上12 m。
后壓漿技術就是在鉆孔灌注樁初凝后,采用高壓注漿泵,通過事先預埋于樁底的注漿管,向樁底注入水泥漿,水泥漿擠壓填充樁底及樁身周圍土層,使樁底松軟的土層形成牢固而堅硬的大凝結塊,變向加長樁的豎向長度,持力層強度和面積得以加強,故而提高單樁承載力,同時漿液沿著樁身向上返漿擴散、滲透、凝結,使樁身與周圍土層緊密凝結在一起,彌補樁身缺陷,提升樁基周圍土層穩定性,加強土層與樁身的側摩阻力,減少工程沉降,有效提高樁身質量。
1)注漿導管制作。注漿管管材采用耐壓的無縫鋼管,其內徑為2.5 mm,為保證導管強度和通暢,注漿管要用絲扣連接。2)注漿管的布置。樁端注漿,注漿管沿鋼筋籠外側對稱布置兩根,每根注漿管可替代鋼筋籠的一根豎筋,注漿管與鋼筋籠的圓箍筋用12號鐵絲牢固捆綁在一起,注漿導管底部要比設計樁底長50 cm,注漿導管的頂部高出地面30 cm,固定好孔口,做好標記,利于混凝土初凝后注漿施工。3)注漿導管安裝。注漿管與鋼筋籠制作固定好,鋼筋籠下籠前,注漿管安裝人員必須現場再仔細檢查安裝的質量,管路連接的螺絲扣纏止水帶,牢固擰緊,每連接一段導管,往管內注清水,檢查管路的密封性,以管內清水穩定不下降為準,若發現漏水,提起鋼筋籠重新檢查,排除問題后才可繼續,因為導管的暢通是保證注漿成功的必要條件。在施工中,施工人員、監理人員都必須要有責任心和敬業精神,為保證工程的質量和安全,嚴格檢查每一步的施工程序,特別是關鍵環節。4)注漿管的壓水實驗。注漿前的壓水實驗也是注漿的一個重要步驟,壓水實驗就是在注漿前通過一定壓力向導管內壓入少量的清水,以此檢查管路是否暢通完整,根據每根導管的壓水情況,調整注漿的濃度、水灰比的大小,通過壓水實驗,也可將樁端底部的沉渣和泥層的細砂壓到加固范圍。
不同的工程有不同的地質條件,就會有不同的壓漿參數,結合實際的施工經驗和實驗樁的綜合因素考慮,來確定合適的壓漿參數。該綜合門診樓確定注漿壓力為2 MPa,水灰比為0.6,單樁注漿量為2 t。注漿控制要求:1)注漿量和注漿壓力均達到設計要求。2)單樁注漿量達到設計要求的80%,且注漿壓力達到設計要求。具體每根樁都有不同的情況,特殊情況可結合現場實際,現場施工人員對施工參數需要作靈活調整。
混凝土灌注樁后壓漿最佳注漿時間應該在混凝土初凝后大約5 d~7 d開始注漿,因為過早注漿,樁身混凝土還沒有凝結穩定,反而造成對樁身的損壞,而降低樁體的承載能力;如果注漿過晚,樁底混凝土與注漿管及樁體土層凝結在一起,管口也可能無法打開,漿液不能均勻流動,注漿量達不到設計要求,從而達不到提高樁身承載力的要求。注漿時一般采用先稀后濃的方法,先對樁底、樁體周邊土層進行加固,再用中等濃度的漿液進行填充壓實,增強樁的密實度,最后采用高濃度的漿液,使樁底的水分脫掉,樁底的基礎部分更加密實,形成牢固的凝結基礎體。
注漿時采用兩根導管交替注漿,比如先給A樁的第一根導管注漿,注漿量達到60%時,再給這根樁的第二根導管注漿,注漿量達到60%后進行B樁的注漿,對B樁的注漿達到60%后再回到A樁進行注漿,以此類推,這樣操作保證每根樁前后注漿的時間間隔在30 min以上,給漿液在樁底和樁身周邊土層擴散凝結提供充足的時間。每次壓漿施工人員都應認真操作,做好記錄,壓漿的壓力參數、水灰比大小及壓漿量。
1)壓漿管的連接必須牢固密封,與鋼筋籠綁扎牢固,下籠前進行注水檢查,合格后才能下籠,這樣保證下籠時注漿系統的密封完好。2)后壓漿所用的材料如:管材、水泥、外加劑等要經檢驗合格后才能使用。3)壓漿前為保證管路的暢通,樁身初凝后進行壓水實驗,通過高壓泵壓入高壓水,沖破包裹壓漿管端頭的橡皮及樁底土層的雜物間隙,打通壓漿通道,保證漿液壓入樁底土層。4)控制好壓漿的參數、水灰比、壓力、壓漿量,根據實際情況靈活調整。5)經常檢修壓漿使用機器,保證其運行良好。6)對預留壓漿管全部堵塞的樁,可采取鉆芯補埋壓漿管,來進行樁底壓漿。具體做法:用地質勘探鉆機在樁周壁處鉆孔,直徑大于90 mm,鉆孔深度比樁端深50 mm,下入注漿導管,隨同注漿導管一并下入封孔注漿塑料管,先通過塑料管注漿封孔,封孔水泥漿的水灰比為0.5,需摻早強劑,待水泥漿凝固3 d后,按正常后壓漿工藝進行樁端注漿,具體控制標準與正常后壓漿相同。施工人員要嚴格按規范和設計要求施工,每個環節做到自檢、檢查及監理人員督查,做好每個工序記錄,施工前及時通報監理工程師旁站,每一步施工質量得到保證就是最后注漿成功的保證。
7.1 試驗方法
山西省兒童醫院綜合門診樓試樁檢測,采用加載慢速維持荷載法,即逐級加載,每級荷載達到相對穩定后施加下一級荷載,直到達到最大荷值,然后分級卸荷至零。沉降觀測方法:分級荷載施加后按5 min,15 min,30 min,45 min,60 min測讀樁頂沉降量,以后每隔30 min測讀一次。沉降相對穩定標準:每小時內樁頂沉降量不超過0.1 mm并連續出現兩次,再施加下一級荷載。終止加載條件:當出現下列情況之一時,可終止加載:1)某級荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級荷載作用沉降量的5倍;2)某級荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍,且經24 h尚未達到相對穩定標準;3)已達到設計要求的最大加荷量。
7.2 數據整理
通過試驗檢測的數據整理,分別繪制荷載(Q)與沉降(s)關系曲線Q—s,沉降(s)與時間(t)的關系曲線s—lgt,沉降(s)與荷載(Q)關系曲線s—lgQ。進行數據分析,單樁豎向抗壓靜載試驗成果見表1。根據《建筑基樁檢測技術規范》進行統計,所檢測的四根鋼筋混凝土灌注樁的單樁豎向抗壓極限承載力為8 787 kN,滿足設計要求。檢測的四根樁均屬Ⅰ類樁(樁身完整),占總抽檢樁數的100%,由此可見,采用灌注樁后壓漿技術可大大提高單樁的承載力,彌補樁身缺陷,保證樁身完整,降低樁基沉降,從而降低工程成本。

表1 單樁豎向抗壓靜載試驗結果表
實踐證明后壓漿技術與灌注樁技術的有機結合,是以提高單樁承載力,減少沉降為目的的一項創新技術,是建筑施工的一項革新,這項技術有安裝方便、制作簡單,成本較低、易于施工、可靠性高的特點,更具備有提高單樁承載力、提高生產效率、降低沉降的功效,在今后的施工建設中,此項技術會得到更廣泛的應用和推廣。
[1] 趙晗英,鄭 明.混凝土鉆孔灌注樁后壓漿技術在軟土地基中的應用[J].浙江建筑,2005(10):21-23.
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[3] 李錫通.鉆孔灌注樁后壓漿施工工藝[J].公路與汽運,2003(4):50-51.
The application of bored pile post grouting technology in construction
HUANG Ping
(ShanxiChildren’sHospital,Taiyuan030013,China)
Taking the comprehensive outpatient building of Shanxi Children’s Hospital as an example, analyzed the mechanism of bored pile post grouting technology improvement the single pile bearing capacity, introduced its construction technology, and elaborated the determination method and grouting technology of grouting parameters, put forward the construction quality ensure measures of post grouting, through the research on pile foundation test results, proved that the method with the low cost, easy construction, high efficiency and other technology advantages.
bored pile, post grouting, bearing capacity
1009-6825(2014)34-0074-02
2014-09-24
黃 萍(1968- ),女,工程師
TU753.4
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