崔澤
陜西地建房地產開發集團有限責任公司 陜西 西安 710000
由于傳統建筑的灌注樁施工技術存在一定的缺點,比如:容易出現樁低沉渣和樁側泥皮的現象,這種現象會造成樁基礎的承載能力難以達到建筑工程設計的要求,才會引發人們對新技術的探討,經過無數次的研究與探討,相關工作人員提出了灌注樁后注漿技術,這項技術有效地解決了沉渣、泥皮等問題,并且能夠最大限值提高樁基礎的承載能力。這項技術的應用,不僅在一定程度上節約了施工成本,更提高了建筑工程的質量,促進了建筑工程的蓬勃發展。
注漿技術在房建工程施工中的應用范圍十分廣泛其技術類型也多種多樣,主要包括以下幾個方面:第一,壓密注漿也稱作擠壓注漿技術具有很好的應用效果,核心是利用鉆孔強大的氣壓,將具有凝膠性能的漿液注射到巖石或者是土壤的縫隙中,要求施工技術人員以注漿機設備為載體,將內部的漿液凝聚成球形的液泡,通過氣壓加成把漿液迅速擠壓到巖石土壤縫隙之中,增強其穩固性、密實性和整體強度,達到大大強化房建工程地基穩定性和安全性的基本目標;第二,滲透注漿技術是另外一種應用廣泛的技術類型,在充分保護好房建工程橋梁本身巖石和土壤性質結構的基礎之上進行壓力滲透,使得漿液在未完成凝固之前與土質顆粒混合以全面性提高房建工程穩定性的強度,該注漿技術需要以均勻的土壤環境為基本條件具有一定的施工要求;第三,房建工程施工屬于高難度的建筑工程具有特殊性,使得應用注漿技術需要考慮其適用性滿足其性能的基本需求條件,真正把耐久性、整體性和舒適性融為一體徹底解決在房建工程注漿中存在的一切問題。因此,針對交通運輸這一重要樞紐必須加快房建工程建設的規模,相關的專家學者需要不斷研究房建工程的道路施工工藝和注漿技術,廣泛應用于實際施工環節提高施工效率和施工質量以取得較好的施工效果[1]。
在確保注漿管和鋼筋籠無質量問題后,將兩者同步下放,注漿管對接后,應向管內注滿水,在此條件下可將管下放至指定位置。下放全程應遵循緩慢的原則,不可對已安裝到位的注漿管造成影響。檢查注漿管的下放情況,超出地面的部分以0.5m為宜,再采取防護措施,以免在鉆機運行期間,出現碰觸注漿管的情況。絲扣連接處較為薄弱,為避免其出現松動,應設置混凝土墊塊,達到有效防護噴頭的效果,可緩解孔壁摩擦現象,降低壓漿孔的堵塞概率。
成樁24h后,組織預壓劈裂通道施工,可形成劈裂樁底混凝土保護層,以改善注漿通道的狀態,保證其具有暢通性。在壓水環節,水壓宜穩定在1~2MPa。在注漿系統暢通后,內部的壓水壓力逐步下降,可暫停壓水,此過程中及時封閉閥門,封閉的持續時間以10~20min為宜,經過該階段后,確保管道壓力可有效消散。壓水量為重點控制指標,不宜超過0.2m3/min,避免因水流過大,造成不良影響,如鉆孔灌注樁在高強水壓力的作用下而受損,會影響成樁質量。
2.3.1 漿液質量。漿液的質量會直接影響樁端注漿的施工效果,宜按照0.45~0.65∶1的水灰比制備漿液。初始注漿期間的漿液黏稠度較小,后續樁底貫通后,可在原基礎上加大漿液的濃度,以便取得更佳的密封效果、加固效果。對于漿液可灌性較差的情況,可適當降低水灰比。漿液制備時應嚴格控制攪拌時間,確保各類原材料可均勻混合,以1~3min為宜,具體根據實際情況合理調整。
2.3.2 注漿壓力。樁端后注漿施工中,注漿壓力的控制應根據各階段的實際情況靈活調整,初始壓力以0.5~1MPa為宜,隨著注漿作業的持續開展,可適當提高壓力,終壓不宜超過4MPa。注漿施工人員及時觀察壓力值,達到終壓要求后,穩壓3min以上,在此過程中觀察壓力是否有下降的情況,并判斷漿液的質量情況。
2.3.3 注漿時間。每樁以30~60min為宜,必要時可采取間隙注漿的方法。為有效避免樁凝結現象,可根據實際情況轉變為小泵量連續注漿的方法。在不影響注漿施工質量的前提下,避免長時間注漿,避免出現地面冒漿、樁孔串漿的情況,影響最終成樁質量。
2.3.4 注漿量。以各樁的規格為準,合理控制注漿量,保證漿液的飽滿性,以此構成穩定、完整的樁體。每根樁注漿施工中,所用水泥用量以1.5t為宜,結合樁基的設置間距,實際注漿量可控制在2.5~3t。
注漿管是建筑樁后注漿施工技術使用過程中不可缺少的一個工具,制作和安裝好注漿管是應用灌注樁后注漿施工技術的前提和基礎。在材料方面,制作注漿管所需材料為鍍鋅管和無縫焊,通常情況下,注漿管的直徑不得大于31cm、不得小于26cm,但在實際建筑工程建設施工過程中,注漿管的直徑需要視實際情況而定。以印華南濱豪庭項目為例,施工選用的注漿管數量為2根。從結構來看,這一項目注漿管上端是梅花形狀的出漿孔,這種梅花形狀的出漿孔設置是制作注漿管頂端常用的圖形,設置完后需要纏裹膠帶、塑料或是其他物品將其包裹好,包裹完畢后使用鐵絲等工具將其纏繞,避免發生漏漿的意外事件,對建筑工程施工進度和質量產生影響。安裝注漿管需要嚴格參考圖紙要求、按照圖紙規定數量和規定位置放置注漿管,并將注漿管焊接于堅固位置,檢查注漿管的對接情況[2]。特別是注漿管與套管之間需要保持良好的密封狀態,可通過纏繞保鮮膜的方式將其進行封閉并用鐵絲加固。容易被忽視的一項工作任務是,在自來水壓力作用下檢查每節或是每段的密封程度,一旦發現漏水問題及時對注漿管進行整改。只有確保注漿管的密封性和通暢性,才能有效保證灌注樁后注漿施工技術的順利應用。另外,安裝注漿管時需要將注漿管低端穿過鋼筋籠底部至少超出20cm,頂端也應高于地面至少20cm但不超過30cm,并使用膠帶等工具將孔口封閉,以免施工建設過程中泥漿物質堵塞孔口對正常施工造成不利影響。
清水劈裂的操作具有時間限制,通常在成樁后8~10小時。進行清水劈裂,當壓力表顯示壓力突然明顯下降,表示注漿管內清水成功灌入,停止注水。清水劈裂的目的是檢驗注漿管路是否暢通、單向閥門是否正常。為給注漿管通暢創造一個良好的試驗環境,相關工作人員需要在實驗開始前對場地內的泥漿、混凝土等物質進行清理和打掃,確保場地整潔。這個試驗除了對工作人員的技術水平有所要求之外,還需要配備專業的技術人員在試驗過程中做好記錄、疏通好管路情況。注漿工藝涉及工藝選擇、布置注漿管、注漿控制方法以及設置注漿控制工具等內容。布置注漿管實際上就是注漿管的安裝工作,實際操作過程中注漿管可結合聲波透射管進行布置以節省造價。注漿控制方法主要目的是控制注漿量,較為常用的是總體控制方法,即采用注漿量和壓力共同控制的方式。除了采取一定的方法對注漿量進行有效控制之外,還需要設置控制工具,比如:將鋼管制成的注漿管底部用鐵錘錘成尖形開口形狀并焊接,在底端合適的位置處鉆若干個小孔、在小孔內放置圖釘,使用膠布將圖釘包裹好,再將注漿管按照安裝標準進行固定。如此一來,圖釘便可以有效發揮控制作用,保證注漿速度的均勻。
通過對孔底沉渣厚度、樁位偏差情況進行檢查,得出全部樁孔底沉渣厚度均在50mm以下,且樁位偏差小于100mm,最小偏差為30mm。由此可知,在壓力一定的情況下,樁端后注漿技術可以促使漿液上返,降低樁孔沉渣厚度,提升樁與樁間土的黏結強度,促使樁的側摩擦阻力有效提升。與此同時,受漿液的劈裂作用影響,可以順利深入樁周地層,發揮“加筋”作用,縮小樁位偏差,提高樁基穩固性。
通過對樁基檢測結果進行分析,可知該工程靜載荷試樁13根,經承載力加載達到設計要求的沉降量均在50.0mm以下,I類樁、II類樁優質率為96%,且經樁端后注漿的樁基承載力較普通灌注樁提高20%~40%,與設計要求相符。相較于普通灌注樁而言,樁端后注漿處理技術可以在地層、樁長、樁徑等因素一致的情況下,提高20%~40%的單樁豎向承載力,甚至在樁端持力層性質良好的情況下提高80%的單樁豎向承載力。同時在地基承載力正常的情況下,樁端后注漿施工也可以提高建筑物安全系數。
在建筑樁基工程中,可以利用樁端后注漿施工技術,不僅可以同步提升樁的抗震性能、抗拔承載力,而且可以相對減少樁的數量(或減少樁徑、樁長),達到壓縮、減短工程實施時間,降低樁基施工成本的效果。
注漿參數關系到工程質量,所以相關工作人員要根據施工的實際情況來準確地計算注漿參數,由于施工場地的地質條件、樁體的形態長度、樁體的材質、甚至是施工機器都會有所不同,所以注漿參數也會根據情況的不同而改變,不是千篇一律。
注漿的過程是一個科學的過程,它需要科學知識進行引導,又要認真的保證壓力、流速等因素要控制在一個可控的范圍之內。否則,可能會導致沉渣,泥皮的冗雜,或者是導管堵塞,如果注漿的流量過大,大多數會導致注漿不在可控范圍之內,這樣會產生溢出地面或者侵擾土層的現象。
首先,先來介紹如果在施工過程中出現冒漿的情況。要確定注漿量是否達標,一般情況下,注漿水準達到預設量的80%,同時泵壓值也已經接近或達到2MPa,注漿工作就可以停止。其次,單樁注漿量不足是因為施工人員在注漿的過程中,一般會一次性的完成一個樁體的注漿工作,但這往往也會導致單樁注漿量不足的現象出現,因此,需要在注漿時將樁體由中心到邊緣進行劃分,分兩步作業。先將中心的重要部分進行注漿,注意,中心注漿必須一次性完成;然后再看周圍位置的樁體注漿量是否達到,如果沒有達到,可適當地加大周圍樁體的注漿量,這樣才能達到樁體的穩固平衡的優勢[3]。
施工單位應當聘請專業人士,尋求他們的幫助,讓專業人員對現場工作人員進行科學的指導。
實地考察施工現場,將現實情況與科學技術相結合,保證施工任務的順利進行。并且施工要嚴格按照施工標準去完成。不能為了降低成本而偷工減料,降低了標準,使工程質量差,因此在施工過程中不僅是施工人員的聘用,還是施工所需要的設備以及材料,都要達到施工工程的標準。
總之,建筑工程中灌注樁后注漿施工技術的應用,提高了樁基礎的強度,在建筑工程中有著重大的意義。目前,灌注樁后注漿的技術仍在不斷創新與發展,在實際操作中應該根據該項工程的現實情況去靈活的運用這項技術,施工人員應嚴格遵守相關規章制度,根據其提出的要求來規范落實注漿的各項操作,實現這項技術的專業化、科學合理化。盡量避免人為的因素給注漿質量帶來不必要的影響。建筑企業應該準確把握這種發展契機,結合具體情況,從不同的角度對灌注樁后注漿施工技術做出合理的創新,降低企業的生產成本,從而為企業贏得更大的經濟效益。