
【摘要】灌注樁后注漿技術是注漿技術與灌注樁技術的有機結合,要點是在樁身砼達到預定強度后,用注漿設備將水泥漿通過預置于樁身中的管路壓入樁端或樁周土層中,利用漿液對樁端或樁周土進行壓密固結、滲透、填充,使之形成高強度新土層及局部擴頸,提高樁端樁側阻力,以提高樁的承載力、減少樁頂沉降量。本文結合灌注樁后注漿技術在某填海區灌注樁的應用,著重介紹后注漿灌注樁的作用機理、施工工藝和工程技術質量控制,旨在為后注漿技術應用于灌注樁的設計和施工人員提供一定的參考。
【關鍵詞】后注漿技術;灌注樁;應用
1、前言
灌注樁應用于巖層﹑碎石土﹑填土﹑砂土﹑黏性土等眾多復雜地層,并且隨著高層建筑的建設規模越來越大,對樁基承載力的要求也越來越高,但因持力層不夠、沉渣等原因,基樁的單樁極限承載力有時不能滿足設計要求(可通過靜載荷試驗確定),則必須對該基樁采取必要的措施,使得其承載力能滿足設計要求,后注漿技術應運而生,一般在成樁2天以后,通過提前埋設的壓漿管,對樁體進行樁底或樁周壓漿施工,以此達到對沉渣(虛土)、泥皮和樁底、樁側一定范圍土體的加固,從而滿足對樁基的承載力的要求。本文以某碎石填海區沖孔灌注樁后注漿施工為例,介紹了后注漿技術在灌注樁的應用。
2、灌注樁后注漿技術介紹
灌注樁后注漿技術是注漿技術與灌注樁技術的有機結合,其主要有樁端后注漿和樁周后注漿兩種。后注漿技術可提灌注樁的承載力或縮短樁長,承載力增幅與土層條件、壓漿工藝等有關,一般在40%~120%,總沉降量可減少30~50%。
樁端后注漿可消除樁底沉渣的影響,并對樁端持力層進行加固,可提高樁端土體的承載力,大大減小樁的沉降量。而樁周后注漿可以除孔壁泥皮對樁側摩阻力的影響,提高樁側摩阻力,提高樁周土的抗剪強度,改善樁土的受力性能,提高樁承載力的可靠性,可對樁身存在的部分缺陷進行補強加固,提高工程的安全性。
后注漿技術適用于礫石土、砂土、粘土,粉土、粉質粘土、強風化巖層、中風化巖層,但淤質黏土中不宜采用。后注漿灌注樁的成孔條件幾乎不受限制,既能用于在水位以上干作業成孔,也能用于水下成孔、人工挖孔、旋挖鉆成孔、螺旋鉆成孔、正循環鉆成孔、反循環鉆成孔和沖擊鉆成孔等,均可在成樁后進行后注漿漿。后注漿灌注樁的直徑可為500~3000mm,樁長可達125m。
3、灌注樁后注漿應用分析
青島市某填海區填海面積約170萬平方米,采用碎石回填,回填并強夯后地面高出平均水位約4米,其中一處場館工程總面積11. 5萬㎡,含一層地下室,該工程樁設計采用灌注樁基,樁徑1200mm,以中風化泥質粉砂巖作為樁基持力層,采用樁端后注漿工藝,注參考漿量為6噸P.042.5水泥,水泥漿液水灰比宜0.55(重量比)。并且為保證注漿通道暢通,灌注樁澆筑后進行兩次清水劈裂,第一次時間宜為3~5小時,第二次24小時;5~7天以后進行注漿。
3.1施工要點
3.1.1注漿管和注漿器埋設
采用樁端后注漿工藝。注漿器采用無縫鋼管制作為L型,提前打孔,孔眼處采用單向流通膠皮和鐵皮保護,注漿器與注漿管之間絲扣連接牢固。注漿管采用DN25鍍鋅鋼管,壁厚不小于3.2mm,套絲連接,接頭部位纏繞止水膠帶。注漿管與鋼筋籠間用12#鐵絲綁扎,綁扎間距為2m。注漿管隨同鋼筋籠一起沉入樁孔中,注漿管固定在鋼筋籠外側對稱設置。在吊放鋼筋籠過程中,嚴禁撞籠、扭籠、墩籠。
3.1.2水泥漿配制
水泥漿攪拌時間不少于3min,漿液中不得混有水泥結石、水泥袋等雜物。水泥漿攪拌好后,過濾后放入儲漿筒,水泥漿在儲漿筒內也保證不斷攪拌。
3.1.3注漿
注漿前應進行試注漿,對注漿壓力、注漿量、漿液水灰比等工藝參數調整優化,最終確定工藝參數。在后注漿施工中,嚴格控制單位時間內水泥漿注入量和注漿壓力。注漿速度一般控制在不超過40L/min。后注漿宜分兩次注漿, 第一次注漿后1.5~2小時進行第二次注漿,第一次注漿量占注漿總量的70%左右,第二次注漿量占注漿總量的30%
注漿壓力2.2~4MPa閉盤壓力不小于2.5Mpa,如壓力低于0.8MPa, 則采取間歇式注漿,間歇時間30~60min,如超過60min,需用清水沖壓注漿管,以免堵塞。壓漿總體控制原則:實行壓漿量與壓力雙控,以壓漿量(水泥用量)控制為主。注漿采用循環注漿法,即先注1#樁A管,再注2#裝A管,再注1#樁B管,再注2#裝B管.
3.2常見問題及應對策略
3.3應用效果
通過后注漿技術,使得全部灌注樁承載力明顯提高,合格率達到100%,其中一類樁占98.5%,二類樁占1.5%。對于碎石填海區,孔隙率大、潮汐反復影響,樁基工程一直是重點也是難點,但通過后注漿技術,成功使得樁基一次性驗收合格,并達到魯班獎工程要求,顯著提高工程建筑的綜合效益。
4、結束語
總而言之,因樁基承載力的要求越來越高,后注漿技術得到較為廣泛的應用,后注漿技術已成為灌注樁施工的重要組成部分,為了保證沖后注漿施工質量,應根據施工現場的具體情況,做好前期的準備工作,制定切實可行的施工方案,并嚴格按照方案中的工藝施工,以此保證后注漿施工安全和質量,同時促進灌注樁后注漿技術的發展。
參考文獻
【1】周宏江.淺析鉆孔灌注樁后注漿后的承載性能【J】城市建設理論研究,2012(20):68
【2】《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008