【摘要】灌注樁后注漿技術為建筑工程灌注樁注漿施工提供了強有力的技術支持, 改善了建筑工程施工條件, 避免了建筑工程灌注樁后注漿施工中的多種安全隱患, 是提高建筑工程灌注樁后注漿施工整體質量的重要手段。本文結合工程實例,闡述了灌注樁樁底后注漿的施工技術和質量控制的要點。
【關鍵詞】建筑工程;灌注樁后注漿技;施工技術;質量控制
1 工程概況及工程地質條件
某縣拆遷小區高層住宅樓22~25 層,施工場地經平整后較為平坦,三面開闊不存在密集建筑群,北側為未拆遷的民房。各土層地質條件:①雜填土,層厚0.9~1.60m;②粉質粘土,層厚1.50~2.9m;③淤泥,流塑型層厚7.70~16.5m;④粉質粘土,層厚1.90~5.4m;⑤淤泥質土,層厚0.7~2.9m;⑥殘積砂質粘土,層厚3.5~8.2m;⑦碎卵石混砂層,層厚16.3~19.6m;⑧強風化花崗巖,層厚3.5~5.7m;⑨中風化花崗巖,揭露最大厚度為6.5m。
2 工程特點
原設計以③層為強風化花崗巖為持力層,Φ800mm 單樁極限承載力達到5500kN,而后經試樁過程發現需穿越層厚16.3~19.6m 的碎卵石混砂層才能嵌入,且鉆進相當困難。存在一些碎卵石層,混砂層很厚,基巖很深,從擴大樁徑、樁端進入很深基巖,很不經濟、不合適。甲方要求設計院進行樁基基礎圖紙修改,該工程采用Φ800 鉆孔灌注樁樁端后注漿基礎,碎卵石混砂層作為持力層,樁端進入該層3m 以上。設計要求先試樁四根進行注漿前后靜荷載試驗對比,通過對比后注漿工藝可將單樁承載力提高20%~35%。經測試,四組樁端后注漿試樁結果完全滿足原設計要求,Φ800mm 單樁極限承載力都達到5500kN,最終沉降量控制在15mm以內。
3 后注漿施工工藝
工藝流程:灌注樁成孔并清孔→沿鋼筋籠外埋設注漿管→下鋼筋籠→下導管、清孔、澆灌凝混土→灌注樁混凝土后注漿施工。
4 鉆孔灌注樁樁端后注漿加固作用
樁端后注漿是在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設,樁混凝土強度滿足要求后,將水泥漿液通過鋼管用高壓注漿泵以一定的壓力將預定水灰比的水泥漿壓人樁底,對樁底沉渣,樁端持力層及樁端的碎卵石混砂層孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎卵石混砂、土粒和裂隙膠結成一個高強度的結合體,從而對樁端虛土及樁端附近的樁周土層起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結等多種形式組合的不同作用。
5 主要施工技術
(1)注漿管采用內徑25mm,壁厚3mm 的無縫鋼管,接頭采用絲扣連接,樁頂端采用絲堵封嚴,樁底端采用單向截流閥。注漿管采用長度比孔深長35cm 的鋼管,在樁底部長出鋼筋籠5cm,上部高出樁頂混凝土面30cm,但不得露出地面以便于保護。
(2)在工藝上采用單向截流閥作出漿口,注漿成功率相對大,且壓力相對穩定,注漿效果好。把注漿管(鋼管)固定在鋼筋籠上,注漿管在最下部制作成出漿口的單向截流閥并壓入樁底土中30~40cm,在進行樁身混凝土澆注時漿液不會灌入閥內,注漿時漿液也不會回流。
(3)兩根注漿管對稱綁牢固在鋼筋籠外側,成孔后清孔、下鋼筋籠,在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對注漿管加以保護,鋼筋籠不得碰撞擠壓,以免造成注漿管在絲扣連接處松動,單向截流閥應加混凝土墊塊保護,不得摩擦孔壁以免注漿孔的堵塞。隨后下導管、清孔、澆灌混凝土,待成樁1d 后開塞,以約2.5MPa 壓力的清水沖開管底封口。7d 后在正式注漿之前,應先試壓清水待壓漿管暢通之后再后注水泥漿液,壓力注漿約2.5h。
6 施工難點
灌漿壓力及灌漿量既是兩個施工控制過程,又是兩個主要的設計指標。它們決定著樁的承載力及樁的最終沉降量。該工程由于樁端持力層為碎卵石混砂層,注漿壓力達到4MPa 時壓力就加不上去,但壓漿量不斷上升。經現場分析認為是碎卵石混砂層的滲透性較大所致,所以控制標準采用壓力達到4MPa,壓漿的水泥量達到1.6t 左右時停止壓漿。
7 施工控制要點
(1)注漿時采用兩根樁循環注漿,為防止注漿時水泥漿液從臨近薄弱地點冒出,注漿的樁應在混凝土灌注完成3~7d 后,并且該樁周圍至少10m 范圍內沒有鉆孔作業,該范圍內的樁混凝土灌注完成應在3d 以上。
(2)注漿較為關鍵,控制好注漿開塞時間。開塞時要在現場觀察高壓注漿泵的開塞壓力,寫明開塞記錄,記錄的內容應包括施工時間、注漿開始及結束時間、注漿數量以及出現的異常情況和處理的措施等。如噴頭打不開,壓力達到10MPa 以上仍然打不開壓漿噴頭,說明噴頭部位已經損壞,不要強行增加壓力,可在另一根管中補足壓漿數量。
(3)清水:開塞清水不宜過多,壓力也不宜過大,以免樁身混凝土強度受到影響。注漿后再注入大致等于輸漿管容積的清水,以免漿液回流至注漿泵與注漿管之間的一段輸漿管內。
8 施工中應注意的事項
(1)施工現場及時控制漿液不得溢出地面和超出有效注漿范圍,地面注漿結束后注漿孔應封填密實。
(2)注漿范圍與北側的民房水平距離很近時,要加強對臨近建筑物和地下埋設物的現場監控。
(3)注漿點距離飲用水或公共水域較近時,注漿施工如有污染應及時采取相應措施。
(4) 用水準儀觀測注漿對地面產生的沉降量不得超過30mm,地面的起隆不得超過20mm。
9 監測情況及應用效果
采用樁端后注漿技術,樁基為@800mm 鉆孔灌注樁。共328 根,有效樁長33.4~36.2m。對樁基檢測過四根靜載樁,Φ800mm 單樁極限承載力都達到5500kN,最終沉降量最大的才14.58mm,所以最終沉降量很小,并按圖紙設計要求進行高應變及機械阻抗法動測。該工程樁的樁身混凝土質量均為良好,無斷樁、縮頸、離析等不良現象,樁長也滿足設計要求。試驗表明,92%達到I 類樁標準,其余達到Ⅱ類樁標準,無出現Ⅲ類樁情況,合格率達到100%。說明后壓漿有效處理鉆孔灌注樁孔底沉渣與樁身的完整性。
10 總結
(1)本工程采用鉆孔灌注樁樁端后注漿起到了加固樁端土體,增大有效樁徑,明顯提高樁端承載力的作用,以加固樁端地基的方法,既可以大大縮短樁長又可以減小沉降量。隨著施工經驗的積累,施工技術日益成熟,能夠加快工程進度,大幅度降低基礎工程造價,具有推廣價值和較好的應用價值,提高經濟效益具有明顯的效果。
(2)鉆孔灌注樁樁端后注漿施工技術的掌握,需要施工人員在施工過程中不斷地總結和摸索,要及時記錄每一個工序的施工過程,以及關鍵點的發生情況和處理結果,進行對比分析,找出類似點和不同點。
(3)鉆孔灌注樁樁端后注漿質量管理的控制,必須做好施工前和施工過程中的動態控制,只要準備充分,施工方法得當,管理措施到位,能夠控制鉆孔灌注樁端后注漿容易出現的質量缺陷。
(4)隨著國家體制不斷地健全,建設工程施工過程的質量管理正走向規范化、標準化,鉆孔灌注樁樁端后注漿的施工技術和質量管理也逐步走向正規化,嚴格實施施工全過程的質量控制,對施工過程中的施工人員、施工材料、施工機械、施工工藝、施工環境等進行全方位監督管理。
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