論樁端地基加固技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

【摘 要】近年來，隨著我國社會經(jīng)濟突飛猛進地發(fā)展，人們的生活水平得到了明顯的提高，我國建筑行業(yè)得到了不斷地發(fā)展和進步。在建筑工程中，對樁基礎(chǔ)的承載力要求也越來越高，樁端地基不僅對建筑物的穩(wěn)定性具有直接的影響，而且對建筑物的質(zhì)量具有重要的影響。所以，在建筑工程實際的施工中，就需要提高樁基礎(chǔ)的承載力，采取有效的措施降低建筑物沉降量的發(fā)生。因此，本文將對樁端地基加固技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用，為同類工程提供可靠的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；樁端地基加固技術(shù)；承載能力

隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，對地基承載力的要求越來越高，基礎(chǔ)形式一般采取灌注樁基礎(chǔ)。通過我國建筑施工人員多年的探索和施工經(jīng)驗，總結(jié)出了一套灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法，采用后壓漿技術(shù)對地基進行處理，不僅可以提高樁端地基的承載能力，還可以有效地較少沉降的產(chǎn)生，大袋節(jié)省了施工的成本，縮短施工的工期，以此實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

1.樁端地基加固機理及參數(shù)確定

1.1加固機理

樁端后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)是工業(yè)與民用建筑、道路橋梁等土木工程領(lǐng)域中，用于提高樁基單樁承載力、減小樁基變形的一項新技術(shù)。樁端后注漿是指鉆孔、沖孔和挖孔灌注樁在灌注成樁初凝后，通過預(yù)埋在樁身中的注漿管，用高壓注漿泵向樁端地層注入能固化的具有一定壓力的漿液，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(jié)等多種形式組合的不同作用，消除虛土與泥皮，改變樁與巖、土之間的邊界條件，從而提高樁的承載力并減少沉降量。

1.2壓漿參數(shù)的設(shè)定

壓漿參數(shù)主要包括壓漿水灰比、壓漿量以及閉盤壓力，由于地質(zhì)條件的不同，不同工程應(yīng)采用不同的參數(shù)。在工程樁施工前，應(yīng)該根據(jù)以往工程的實踐情況，先設(shè)定參數(shù)，然后進行試樁；試樁完成后達到設(shè)計的強度，進行樁的靜載試驗，最終確定試驗參數(shù)。

（1）水灰比：水灰比一般不宜過大或過小，過大會造成壓漿困難，過小會使水泥漿在壓力作用下形成離析，一般采用0.5～0.7，且先注稀漿，后注濃漿。

（2）壓漿量：指單樁壓漿的水泥用量，它與卵礫石含量以及樁間距有關(guān)，取決于卵礫石層的孔隙率。

（3）閉盤壓力：指結(jié)束壓漿的控制壓力，一般來說什么時候結(jié)束一根灌注樁的壓漿，應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的壓漿量來控制，但同時也要控制壓漿的壓力值。

（4）終止壓漿，總的控制原則是以壓漿量為主，壓力控制為輔。

2.灌注樁基承載力的作用

2.1沉渣的膠結(jié)固化作用

向樁底進行水泥漿注入時，漿液會從下往上滲透，漿液與樁底沉渣相結(jié)合，構(gòu)成較高強度的結(jié)實，從而將樁底沉渣對單樁承載力的不利影響得到消除，提升了樁端的承載力，并使樁的沉降減小。

2.2樁周土體的擠密加固作用

通過水泥漿液的劈裂滲透：

（1）樁底土體被擠密壓實，增強了土體的強度，提升樁端承載力。隨著壓漿力的進一步提升，逐漸增大了水泥漿液的擴散距離和可灌性，可在轉(zhuǎn)周圍受影響范圍內(nèi)構(gòu)成厚度為2～20mm的水泥結(jié)石套，固化了樁側(cè)泥皮，提升了摩擦系數(shù)和側(cè)壓力，使得側(cè)阻力得打提升。

（2）預(yù)應(yīng)力作用。

在樁端壓力作用下，壓漿樁對樁由下而上進行一個預(yù)應(yīng)力的施加，能夠微微上抬樁身，當(dāng)豎向荷載對樁進行施加時，該反向預(yù)應(yīng)力會對部分荷載進行承擔(dān)，進一步提升了單樁的承載力。

3.建筑工程樁端地基加固施工技術(shù)

3.1施工工藝流程

灌注樁成孔鋼筋籠制作→壓漿管制作→灌注樁清孔→壓漿管綁扎→下鋼筋籠→灌注樁混凝土→后壓漿施工。

3.2施工技術(shù)要點

3.2.1灌漿壓力要求

①對搶險護坡混凝土面下的松散軟弱土及坍塌物采用壓力灌漿進行加固，灌漿壓力為0.5～1.0MPa，水灰比為0.7，漿液凝固時間控制在15min以內(nèi)。

②灌漿孔底以穿過搶險搗澆混凝土底，并伸至原有硬土層處。

③灌漿順序要求：灌漿先從編號為1號的灌漿孔開始，然后進行編號為2號的灌漿孔的灌漿，最后才對其余灌漿孔進行灌漿。

3.2.2施工方法

按設(shè)計要求進行孔位放線定位，另鑒于現(xiàn)場情況，經(jīng)與設(shè)計院協(xié)商，部分灌漿位置進行了適當(dāng)調(diào)整。

主要材料：采用普通硅酸鹽32.5R水泥；根據(jù)設(shè)計單位提出對漿液固化時間要求，技術(shù)人員經(jīng)研究分析，選擇水玻璃（40玻美度）以及其它化學(xué)材料進行配制灌漿；用于拌和漿液的水，不得含有油、酸、鹽類、有機物及其他對注漿材料等產(chǎn)生不良影響的物質(zhì)，不得使用pH值小于4.0的酸性水，及硫酸鹽含量按S4O2計算超過水重1%的水。

施工參數(shù)：①鉆孔深度以進入原狀硬土層0.5m進行控制。②依據(jù)設(shè)計要求，注漿壓力為0.5～I.0MPa，具體根據(jù)現(xiàn)場實際進行調(diào)整控制，如1號孔灌漿壓力不宜過大，避免漿液流失至塌方基坑內(nèi)而造成浪費，1號孔灌漿壓力暫定為不大于0.6MPa。③化學(xué)水泥漿：水泥漿水灰比0.7，化學(xué)漿：水泥漿=1：1，其中化學(xué)漿中水玻璃用量占雙液灌漿量中水泥用量的14～17%，并配有一定量的其它化學(xué)漿材。④注漿結(jié)束標準： 1號孔與2號孔可在0.5～0.6MPa灌漿壓力下穩(wěn)壓10rain進行終止灌漿；近辦公樓下的斜孔灌漿壓力不宜太大，并且須在嚴格監(jiān)測條件下對終灌標準進行調(diào)整，原則上該部分孔位灌漿壓力不大于0.6MPa；其他孔位可在0.8～1.0MPa灌漿壓力時穩(wěn)壓5min即可終止灌漿；另外應(yīng)嚴密監(jiān)控灌漿施工過程，在發(fā)現(xiàn)地面出現(xiàn)嚴重漏漿、孔位竄漿等情況下須終止灌漿。

灌漿處理工藝：①根據(jù)設(shè)計方案，放線定位，將鉆機平衡牢固安裝在預(yù)定孔位，鉆機的垂直偏斜度不超過1%；由于表面均有1.5m～4m的搶險混凝土，因而須用金剛石鉆頭進行開孔（開孔孔徑為Φ91mm），其下采用Φ75mm合金鉆頭鉆至預(yù)定位置。鉆孔過程中應(yīng)做好完整有編錄工作，尤其是松散軟弱土層的實際情況進行詳細描繪，為該孔位灌漿施工提供有效依據(jù)。②當(dāng)鉆孔完成后.根據(jù)鉆孔資料情況在適當(dāng)部位下入注漿管至孔底。③按設(shè)計要求與現(xiàn)場施工情況配制漿液，漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完，防止其它雜物混入漿液。

4.建筑工程樁端地基加固質(zhì)量保證措施

4.1布孔措施

布置工程中的孔位時，應(yīng)探明受塌方影響且對該樓不安全因素造成威脅部位的范圍、深度和位置，為后續(xù)灌漿材料、加固范圍及灌漿工藝等提供相應(yīng)的依據(jù)。

4.2保障鉆孔質(zhì)量的措施

造孔之前，應(yīng)與設(shè)計要求相結(jié)合，將鉆孔孔位和標記做好，控制鉆孔方向較低，使其達到1%的誤差范圍內(nèi)。在鉆孔施工中，若有容易塌孔等現(xiàn)象產(chǎn)生，可運用優(yōu)質(zhì)砂漿實施護壁鉆進，應(yīng)詳細、完整地做好施工記錄，詳細記錄混凝土加固的厚度及塌孔導(dǎo)致的松散土方深度等數(shù)據(jù)和鉆孔難易等內(nèi)容，并將其進行存檔備查。

4.3灌漿質(zhì)保措施

灌漿材料應(yīng)根據(jù)具體要求、鉆孔資料等情況確定，采用合適漿液配比；配制漿液所所用的水不應(yīng)影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)，不應(yīng)使用污水；漿液應(yīng)攪拌均勻。攪拌時間在 3～5min 以上，嚴格按照設(shè)計施工要求進行漿液配制，隨攪隨用，并應(yīng)在初凝前用完；漿液使用前采取過濾措施，清除其中的粗顆粒，以免堵塞灌漿管道，影響灌漿進度與效果；灌漿泵的壓力應(yīng)符合設(shè)計要求，并應(yīng)考慮輸漿過程中管路損失對灌漿壓力的影響，確保足夠的壓力；灌漿過程中，嚴格以執(zhí)行灌漿結(jié)束標準，單次灌漿量太大時，可采取間歇方式予以處理或調(diào)整漿液類型；灌漿過程應(yīng)作詳細、完整的施工記錄；灌漿時原則上先進行外圍部分孔位施工，以對加固區(qū)域先行圍封，一方面減少漿液流失，另一方面可提高加固區(qū)域的加固效果。

4.4灌漿速度的控制

灌漿速度不宜過快，以避免灌入的漿液對對已發(fā)生坍塌部位受到過度擠壓而對該區(qū)域產(chǎn)生不利影響。灌漿速度具體根據(jù)吸漿量與灌漿壓力情況進行動態(tài)控制。靠近承臺底灌漿斜孔的灌漿壓力以不引起新澆承臺上抬及室內(nèi)地臺開裂為宜，施工過程中認真做好實時監(jiān)測及室內(nèi)察看工作。

5.結(jié)束語

綜上所述，由于樁端地基加固技術(shù)具有提高單樁承載力，提高生產(chǎn)率以及節(jié)約建設(shè)資金的優(yōu)點，還可以有效地降低工程成本，縮短施工工期。因此，樁端地基加固技術(shù)在我國建筑工程施工中得到了普遍的應(yīng)用。

【參考文獻】

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