鄒 軍(湖南五強工程有限公司,湖南 長沙 410000)
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解析建筑工程中灌注樁后注漿施工技術的應用
鄒軍(湖南五強工程有限公司,湖南長沙410000)
在我國建筑工程施工中,灌注樁后注漿施工技術研究起步較晚,但是發展迅速,目前已經在建筑工程施工中得到了廣泛應用。本文首先介紹了后注漿施工技術的作用機理,然后根據工程實例,詳細探究了建筑工程中灌注樁后注漿選施工技術的應用,以期提高工程建設的社會效益和經濟效益。
建筑工程;灌注樁;注漿
在建筑施工中,傳統的灌注樁施工技術有一定的應用缺陷,比如很難清除底部沉渣,而且在樁側會形成泥皮。而后注漿施工技術的應用不僅能夠提高灌注樁施工經濟效益,而且在施工質量方面具有很大的應用優勢。
2.1后注漿施工技術的作用機理
施工技術的應用原理為:采用高壓注漿的方式,將混凝土注至樁底,混凝土與沉渣以及周邊的土體發生化學作用,膠結成為顆粒狀。粗粒土的滲透作用,能夠有效提高注漿材料的密實度,而細顆粒滲透入漿液中,并且通過反應作用,形成中等強度的混凝土,而巖土反應形成漿泡,會對土體造成擠壓作用,提高樁體的承載力。另外,樁體注漿施工,還能夠有效提高反向承載力,提高摩擦組立,盡量避免或者減少樁體產生沉降。在高壓注漿施工中,混凝土灌注樁通過高壓作用能夠提高壓縮量,避免施工后期樁體產生沉降和壓縮。
另外,灌注樁施工中,隨著漿體的不斷填入,漿液會與周邊土體產生反應,從而形成承載力較大的結構體,而樁底周邊也會形成較大的承載能力范圍,這樣有利于擴大樁體底部的實際受力面積,減少單位面積受力情況,以此提高樁體的承載力。隨著漿液不斷深入至樁身的周邊土體中,漿液能夠與周邊土體產生反應作用,如果土體的承載力較小,則會被逐漸壓縮成為凸面,而如果土體的承載力較大,則會被逐漸壓縮成為凹面,在這種情況下,接觸面會形成凹凸面,而樁身與土體之間的摩擦力也會不斷增加,最終能夠有效提高樁基承載力。
2.2后注漿灌注樁施工技術的優點
后注漿施工技術的應用優點在于,能夠有效固結樁底的沉渣與樁側的泥皮,以此提高樁體的承載能力,盡量減少樁身沉降作用。通過研究分析,后注漿講題能夠顯著提高細粒土和粗粒土的承載能力,因此施工經濟效益較好。如果灌注樁直徑較大,則提高承載力的效果更加明顯。另外,后注漿施工技術適用于各種不同的巖層,近年來,該項施工技術已經被應用于干法鉆孔灌注樁施工中,而且取得了較好的施工效果。除此以外,埋設注漿管能夠對樁體的實際施工情況進行檢查,而且還能夠起到截面鋼筋的作用,有利于提高樁體抗側能力。
某住宅樓樓層為24層,施工周邊沒有其他建筑,對于建筑基礎,使用鉆孔灌注樁進行施工方法。綜合考慮工程實際情況,設計灌注樁樁徑為φ800mm,樁身長度為22~29m。
在本次工程設計中,考慮將強風化花崗巖層作為持力層,此時,單樁可承載力可以達到5500.0kN,但是,經過試驗研究后發現,鉆進難度較大,因此施工效益較差。如果將碎卵石混砂層作為持力層,在施工前,先進行試樁作業,根據試驗所得注漿前后的靜荷載變化情況發現,施工后,樁體的承載能力得到了有效提升,而且能夠將承載力控制在15mm以內。
根據上述試驗研究,并且綜合考慮施工環境,參考施工經驗,確定本工程采用鉆孔灌注樁直徑為φ880mm的樁體,總數為328根,鉆進灌注施工持力層為卵石層,并且使用樁端聯合注漿施工方法。
根據灌注施工注漿管的埋設方式不同,一般可以被分為鉆孔埋管注漿法和樁身預埋管注漿法這兩種。其中,前者指的是成樁后,在樁身外側進行鉆孔施工,然后將注漿管放入其中,并在側壓力的作用下進行注漿施工;而后者指的是在放入鋼筋籠的同時,將注漿管一同放入樁孔。在實際施工中,具體的施工工藝如下:
(1)灌注樁成孔和清孔。在成孔施工時,應該綜合考慮地下水位情況以及土層的地質情況,然后選擇最符合實際需要的成孔方法。在實際施工過程中,泥漿護壁鉆孔成孔法、沖擊鉆成孔法都比較常用。在具體的施工過程中,孔徑的垂直度不宜過大,而且施工完成后,還應該做好清理工作。
(2)注漿管埋設施工。樁側注漿管一般是沿著鋼筋籠的縱向方向進行設置的,施工前,首先需要準備好深度不同,但是已經成孔的鋼管,然后將這些鋼管綁扎在鋼筋籠外部。在施工過程中,為了盡量避免在混凝土灌注施工中,混凝土材料堵塞孔眼,必須在混凝土灌注前,堵塞好孔眼。如果使用環向樁側注漿花管,必須在施工前將花管道固定在鋼筋籠外部。如果使用樁側壓力單向閥,則應該將其與注漿管進行連接,并且固定在鋼筋籠上,如圖1所示。

圖1 注漿管的埋設圖
(3)對于注漿量和注漿時間的設計。通常情況下,泥漿護壁灌注樁混凝土的初凝時間在1周以上,所以可以將注漿施工安排在一周后。通常情況下,臟側注漿壓力較小,而且單樁的水泥用量在1500kg作用,注漿施工完成后,側壓力會顯著提升。
(1)在本次灌注樁后注漿施工中,注漿管選擇壁厚為3mm、內徑為25mm的無縫鋼管,在注漿管接頭位置,采用絲扣進行有效連接,樁底端使用單向節流閥。在本工程實際應用中,注漿管的長度應該預留出超過孔深34cm的部分,注漿管超出混凝土表面29左右。
(2)為了有效提高注漿施工進度,保證施工進度,可以采用單行截留閥作為出漿口,以此提高注漿施工效果。在混凝土澆筑過程中,為了避免將漿液關注到閥中,需要將注漿管固定在鋼筋籠上,并且將注漿管下部制成單向節流閥。
(3)在鋼筋籠外側綁扎注漿管時,應該保持兩根注漿管對稱,清孔后才可以將鋼筋籠下入。在具體的安裝過程中,為了避免注漿管絲扣的連接位置出現松動,必須對注漿管加強保護,避免對鋼筋籠造成擠壓,而且還應該避免對孔壁造成摩擦。放置好鋼筋籠后,就可以進行混凝土澆筑、清孔施工,成樁1d后開塞,然后使用清水將管底封孔沖開。一周后進行注漿施工。
(4)對于注漿漿液,需要根據工程實際情況確定配合比,在本工程中,使用435#普通硅酸鹽水泥,然后根據0.56水灰比進行配置,為了減少水泥水化熱反應,可以在混凝土中加入UEA膨脹劑。單根樁水泥使用量應該在4t以上,樁側總壓漿量應該控制在1.65t以上。
在混凝土澆筑施工過程中,必須確保成樁施工工藝符合國家標準和相關規范,這樣才能有效保證后注漿灌注樁施工質量。在注漿施工過程中,必須對施工中的各項施工工序和施工數據參數進行檢驗監督。在注漿管進場時,首先應該對注漿管的長度、直徑、氣密度等參數進行檢測,確保符合施工需要,然后才能正式投入使用。注漿施工完成20d后,還應該對樁體的承載能力進行檢測,并對檢測參數進行記錄和分析。
在注漿施工過程中,施工人員的操作水平能夠在很大程度上影響施工質量。人是控制施工質量的主體,施工人員必須提高質量控制意識和安全生產意識。施工企業也應該加強對于施工人員和技術人員的技能培訓。同時,在施工全過程中,施工質量監理人員應該加強監督,及時發現施工問題,然后采取有效措施督促施工人員及時改正。
在注漿施工前,首先應該對灌漿孔進行檢測。由于很多影響因素都會影響灌漿管的正常使用,因此還應該采取有效措施保護灌漿管。如果在施工過程中,混凝土進入灌漿孔,影響灌漿孔的正常使用,則會直接影響施工質量,對此必須重點控制,確保灌漿孔的通順性。與此同時,施工中所使用的機械設備的使用情況也會影響工作質量,因此還應該加強對于施工機械設備的檢查,并正確操作,一旦發生事故,必須立即停止使用,并仔細檢查,解決問題。
綜上所述,本文主要對灌注樁后注漿選施工技術進行了詳細探究,將該項技術應用于建筑施工中,有利于提高施工質量。在未來的發展過程中,技術人員應該積極改進該項技術,政府部門也應該加強支持,促進灌注樁后注漿選施工技術的推廣和應用。
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鄒 軍(1976-),男,工程師,本科,主要從事工程建設工作。
TU753
A
2095-2066(2016)12-0163-02
2016-3-15