鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)在高層住宅樓基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

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廣州建筑產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司 廣東 廣州 510663

引言

應(yīng)城市發(fā)展需要，大量農(nóng)村人口涌入城市中。城市人口的劇增在一定程度上促進(jìn)了城市化發(fā)展進(jìn)程，但是由此也帶來(lái)了很多社會(huì)矛盾。城市土地用地緊張就是其中一個(gè)主要的社會(huì)矛盾。為了提高城市土地的利用率，解決人口居住需求，住宅樓建設(shè)樓層在不斷遞增，城市出現(xiàn)了很多高層、超高層高層住宅樓。加上人們對(duì)住宅樓質(zhì)量要求的不斷提高，由此出現(xiàn)了很多相關(guān)的先進(jìn)施工工藝。鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)以其良好的施工效果得到業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)同與推廣，以下將針對(duì)該施工工藝的具體開(kāi)展進(jìn)行分析探討。

1 工程概況

本工程為我國(guó)某一城市高層住宅樓施工項(xiàng)目，應(yīng)設(shè)計(jì)要求，該建筑層高為33層，總共包含1與2棟主樓及群樓。m2由于建筑樓層較高，為了確保整個(gè)建筑施工質(zhì)量和使用壽命，施工團(tuán)隊(duì)需要事先全面勘察地質(zhì)，了解施工場(chǎng)地周邊的地質(zhì)情況。并經(jīng)過(guò)相關(guān)工作人員的研究和探討，決定摒棄傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁工藝，而采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁復(fù)合地基，并且灌注樁施工設(shè)計(jì)樁孔為82個(gè)，孔深在10～48m之間。下圖1為鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)施工工藝示意圖[1]。

圖1 鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)施工工藝

2 鉆孔灌注樁后注漿相關(guān)技術(shù)措施

2.1 注漿部位的選擇

應(yīng)本次工程設(shè)計(jì)要求，兩棟主樓的樁孔孔徑和平均孔深分別為800mm和40m。裙樓的樁孔孔徑和平均深度分別為?600mm和12m。因該建筑施工場(chǎng)地存在大量的粉土、含砂粉土的不良土質(zhì)，為此施工團(tuán)隊(duì)決定在兩棟主樓的樁孔4～20m的不良土質(zhì)區(qū)進(jìn)行后壓漿，而兩棟裙樓后壓漿的部位則為其樁孔底部。

2.2 后注漿裝飾設(shè)置的安裝

2.2.1 注漿管的選擇關(guān)系到后注漿作業(yè)，需要確保其強(qiáng)度能夠滿足施工設(shè)計(jì)需求。本次工程選擇的是25mm×3.25mm的鋼管絲扣來(lái)連接后注漿導(dǎo)管，連接后其需要隨著鋼筋籠一起下放到樁孔底部。

2.2.2 樁底后注漿導(dǎo)管以及注漿閥數(shù)量的設(shè)置都是不同的，需要依據(jù)工程實(shí)際樁徑大小進(jìn)行合理設(shè)置的。本次工程主樓樁徑為800mm，施工團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)研究后決定沿著鋼筋籠圓周對(duì)稱(chēng)設(shè)置2根注漿管，而裙樓則設(shè)置1根。注意在下放注漿管時(shí)，其底部需要超出設(shè)計(jì)樁底的50cm，以及其頂部要超過(guò)地面30cm。

2.2.3 樁越長(zhǎng)，其注漿難度系數(shù)就比較大，因此為了確保注漿質(zhì)量，對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)15m的樁，需要采用樁底樁側(cè)復(fù)式注漿方式進(jìn)行。而在設(shè)置樁側(cè)后注漿管閥數(shù)量時(shí)，需要根據(jù)本次工程施工場(chǎng)地實(shí)際的地層情況、樁的長(zhǎng)度、承載力要求等方面來(lái)決定的。

2.2.4 應(yīng)工程設(shè)計(jì)要求，每一個(gè)后注漿管閥都必須要具有逆止功能，并且還必須要能夠抵御1MPa的靜水壓力，注意做好后注漿管閥外部的檢查工作，使其各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)標(biāo)。

2.3 注漿參數(shù)選擇

2.3.1 水泥漿液的配比。由于漿液的拌制質(zhì)量直接關(guān)系到鉆孔灌注樁后注漿施工質(zhì)量，因此在施工之前，需要先經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，得出漿液的最佳配合比，同時(shí)試驗(yàn)人員還要結(jié)合到本次工程施工場(chǎng)地的實(shí)際土質(zhì)情況，比如土的飽和度、滲透性。這樣才能得拌制出不會(huì)過(guò)稀或過(guò)稠的水泥漿液，以免出現(xiàn)注漿困難與漿液離析問(wèn)題。另外為了提高漿液拌制質(zhì)量，拌制好的漿液還需過(guò)濾操作，注意過(guò)濾網(wǎng)的孔徑要小于3mm。應(yīng)工程設(shè)計(jì)要求和試驗(yàn)結(jié)果，本次工程采用的是32.5的普通硅酸鹽水泥注漿漿液的最佳配比為0.6～0.7之間、漿液拌制時(shí)間不得少于2min、注漿流量控制在40～50L/min。

2.3.2 注漿量。為了更好地把控好注漿中各種材料采購(gòu)的數(shù)量，在正式進(jìn)行注漿之前，需要先計(jì)算出單樁的注漿量以及完成所有成樁后的注漿總量，這樣可以有效避免資源上的浪費(fèi)，以及還能避免出現(xiàn)因材料供應(yīng)不足而注漿中斷等不良情況。施工人員在計(jì)算單樁注漿量時(shí)，除了要考慮其直徑、長(zhǎng)度之外，也不能忽視樁底樁側(cè)土層性質(zhì)、單樁承載力增幅等各方面因素，這樣計(jì)算出來(lái)的單樁注漿量才會(huì)更加準(zhǔn)確與合理。

2.3.3 優(yōu)化注漿參數(shù)。為了提高后注漿施工效率和質(zhì)量，在工程開(kāi)展之前，需要先進(jìn)行試注漿，之后根據(jù)試注漿結(jié)果，優(yōu)化各個(gè)注漿參數(shù)，從而得出最佳的注漿參數(shù)，之后再運(yùn)用到正式后注漿作業(yè)中。

2.4 注漿作業(yè)過(guò)程中的相關(guān)注意事項(xiàng)

在成樁后的2d后才能進(jìn)行相關(guān)的注漿作業(yè)，在注漿作業(yè)過(guò)程中，施工人員是不允許太靠近注漿作業(yè)區(qū)，以免出現(xiàn)安全事故，通常都是在距離成孔作業(yè)點(diǎn)的8～10m進(jìn)行注漿作業(yè)的；每一個(gè)樁的注漿作業(yè)都需要一次完成，不得出現(xiàn)中斷的情況，以免影響到成樁效果和質(zhì)量，另外且兩個(gè)注漿管注漿時(shí)間間隔時(shí)間要在12h之內(nèi)；對(duì)于同一根樁，其各個(gè)注漿導(dǎo)管需要依次開(kāi)展注漿作業(yè)，并且注漿分量都必須要一致；在注漿作業(yè)過(guò)程中，一般都需要先對(duì)外圍的樁孔進(jìn)行注漿，完成后在進(jìn)行內(nèi)部樁孔的注漿[2]。

2.5 注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)

2.5.1 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是需要至少滿足以下一方面要求方行，并不是隨意進(jìn)行：注漿總量和注漿壓力這兩者都必須要達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。

2.5.2 在注漿過(guò)程中，如何出現(xiàn)注漿壓力很長(zhǎng)一段時(shí)間都比正常值要來(lái)得低，以及當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)冒漿或者周?chē)鷺犊壮霈F(xiàn)串漿這兩種情況時(shí)，施工人員就需要改變其注漿方式，將連續(xù)注漿方式改為間歇注漿方式。為了確保成樁效果，在進(jìn)行正式注漿之前需要先進(jìn)行試樁。本次工程選用的是32.5的普通硅酸鹽水泥，并且根據(jù)試樁結(jié)果，得出水泥漿液的最佳水灰比在0.6～0.7之間，另外還要注意注漿壓力，樁端注漿壓力為6～8MPa之間以及樁側(cè)注漿壓力為3～4MPa之間。

2.6 質(zhì)量控制與檢查驗(yàn)收

由于成樁質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程施工質(zhì)量，因此施工人員必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行操作：第一，后注漿施工質(zhì)量跟原材料的選擇、漿液的配比等方面息息相關(guān)，因此在開(kāi)展后注漿施工作業(yè)之前，需要做好原材料的選擇和質(zhì)量把關(guān)工作。原材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前，需要對(duì)其質(zhì)量、規(guī)格數(shù)量等方面進(jìn)行檢查，并妥善放置好；進(jìn)行試樁，根據(jù)試樁結(jié)果得出最佳的水泥漿液水灰比，以及注漿壓力等方面工藝參數(shù)；第二，后注漿成樁后的20d，為了保證工程施工質(zhì)量，需要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范操作對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)內(nèi)容包括單樁豎向承載力以及樁身的完整性，若在檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或者樁身出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞等方面，都必須要及時(shí)上報(bào)給上級(jí)，之后尤其組織相關(guān)技術(shù)人員針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研究探討，并制定出最佳的補(bǔ)救方案；第三，在進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，為了提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，檢測(cè)人員需要對(duì)每處至少進(jìn)行2根以上樁檢測(cè)。另外，每根樁都需要按照規(guī)范要求鉆取一個(gè)芯取樣，之后通過(guò)對(duì)芯取樣進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)，確保每一根樁施工質(zhì)量都是滿足本次工程設(shè)計(jì)要求；第四，在后注漿過(guò)程中，若有發(fā)現(xiàn)注漿量等主要參數(shù)跟本次工程設(shè)計(jì)要求有一定出入，甚至相差比較大時(shí)，是需要馬上上報(bào)給上級(jí)的，解決問(wèn)題后方能再繼續(xù)。

3 施工過(guò)程中存在的問(wèn)題以及相關(guān)的解決措施

3.1 鋼筋籠以及注漿管沒(méi)有下放到孔底

在鉆孔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的石屑沉渣，這些石渣會(huì)沉積在孔底，影響到鋼筋籠的下放，注漿管也無(wú)法下放到孔底。解決措施：運(yùn)用氣舉反循環(huán)的方式清理孔底，將沉渣清理到孔外，直至其厚度在10cm以下。之后再把鋼筋籠和注漿管按照相關(guān)操作要求下放到指定位置，這樣一來(lái)，鋼筋籠以及注漿管一般都能夠百分百下放到孔底的，從而達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。

3.2 注漿管上浮

由于往孔內(nèi)注漿過(guò)程中，這些漿液會(huì)對(duì)孔底產(chǎn)生沖擊力，以至于出現(xiàn)反壓情況，除此之外注漿管若沒(méi)有和鋼筋籠綁扎牢固后，其在下放過(guò)程中很容易出現(xiàn)竄動(dòng)。解決措施：將注漿管牢牢焊接到鋼筋籠上，確保無(wú)誤后，再下放到孔內(nèi)指定位置，以免在注漿過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)必要的安全事故，不僅增加施工成本，而且還會(huì)延誤工期。

3.3 注漿管堵塞以及逆止閥出現(xiàn)故障，打不開(kāi)

在往孔內(nèi)注漿過(guò)程中，若其壓力上升到10MPa以上時(shí)，注漿噴頭還是沒(méi)打開(kāi)，就很容易導(dǎo)致注漿管出現(xiàn)堵塞情況。解決措施：若其中一根注漿管出現(xiàn)堵塞情況，這時(shí)可以將全部漿液注入另一個(gè)沒(méi)有堵塞的注漿導(dǎo)管中，若兩根都出現(xiàn)堵塞時(shí)，就只能采用補(bǔ)漿的措施了。

3.4 出現(xiàn)冒漿情況

在往孔內(nèi)注漿過(guò)程中，有時(shí)樁側(cè)邊側(cè)或者其他位置會(huì)冒出漿液，通常注漿人員都是以此來(lái)作為注漿作業(yè)結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)之一，但是也有特別的情況出現(xiàn)，那就是雖然出現(xiàn)冒漿，但是卻無(wú)法滿足其他設(shè)計(jì)要求時(shí)，這就說(shuō)明并不是孔內(nèi)注漿量過(guò)多，而是其他原因?qū)е隆＿@時(shí)注漿人員需要馬上停止注漿作業(yè)，運(yùn)用清水將注漿管內(nèi)沖洗干凈，等漿液完全凝固之后，才能再繼續(xù)注漿，直至各項(xiàng)指標(biāo)均滿足工程設(shè)計(jì)要求后，方能停止注漿作業(yè)[3]。

4 試樁檢測(cè)與效果分析

孔內(nèi)成樁結(jié)束后，需要通過(guò)試樁來(lái)檢測(cè)每一根成樁質(zhì)量。一般情況都是按照以下三部分進(jìn)行試樁檢測(cè)：①加載分級(jí)。在進(jìn)行試樁過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)需要先預(yù)估單樁的極限承載力，之后根據(jù)預(yù)估的承載力的1/10～1/15進(jìn)行逐級(jí)加載試樁；②沉降觀測(cè)。在對(duì)單樁逐級(jí)加載試樁過(guò)程中，需要安排專(zhuān)人專(zhuān)門(mén)對(duì)每根樁每級(jí)加載后的第一個(gè)5min、10min以及15min的樁底沉降量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)讀，直至1h后，再按照每0.5h進(jìn)行測(cè)讀一次，并登記好；③試樁過(guò)程中，若單樁在每一級(jí)荷載作用下，其在1h內(nèi)的沉降量在0.1mm以?xún)?nèi)，這就可以表明該樁的承載力是滿足本次工程相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)能夠有效改善土質(zhì)的物理力學(xué)性能，使其土體強(qiáng)度滿足本次工程設(shè)計(jì)所要求的標(biāo)準(zhǔn)，從而有效保證整個(gè)建筑的基礎(chǔ)施工質(zhì)量及使用壽命。在完成后注漿作業(yè)之后，為了確保其單樁承載力能夠很好滿足工程設(shè)計(jì)要求，還需要對(duì)其進(jìn)行靜壓測(cè)試，該測(cè)試不僅可以有效提高單樁的承載力，而且還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，其施工效果也在本次工程中得到有效論證。