摘要:后注漿可以大幅度提高基樁承載力、減少樁頂沉降,同時(shí)改善基樁的承載性狀。本文結(jié)合本人施工過(guò)的過(guò)程實(shí)例對(duì)該工法及質(zhì)量控制進(jìn)行介紹和探討。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;后注漿質(zhì)量控制;注漿管質(zhì)量控制;注漿量控制;注漿壓力
鉆孔灌注樁,因具備施工簡(jiǎn)單、對(duì)地層適應(yīng)性強(qiáng)、造價(jià)經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用。但是,隨著我國(guó)建筑業(yè)的廣泛發(fā)展,對(duì)樁基的承載力提出了更高的要求,這在一定程度上提高了單樁的成本和施工難度。
下面將結(jié)合本人施工過(guò)的工程實(shí)例對(duì)本工法進(jìn)行介紹。
一、鉆孔灌注樁后注漿工作機(jī)理
1.1、樁端注漿
樁端注漿,即在樁端壓注入水泥漿液,漿液首先滲透到最疏松的樁端沉渣間隙中,與沉渣相結(jié)合,凝結(jié)成一個(gè)強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定的水泥結(jié)塊,能消除孔底沉渣的不良影響;在粘性土、粉土、粉細(xì)砂中進(jìn)行樁端注漿時(shí),若漿液壓力達(dá)到劈裂壓力,則土體產(chǎn)生劈裂破壞,漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙,并擠密樁側(cè)土,促使土體固結(jié)成為水泥復(fù)合體,從而提高注漿區(qū)的土體強(qiáng)度及樁端阻力;水泥漿液進(jìn)一步向樁端持力層中滲透、擠密、填充及固結(jié),大幅度提高持力層的強(qiáng)度和變形模量,并在樁端形成擴(kuò)大樁頭,增大的樁端的承壓面積,提高了鉆孔灌注樁的樁端承載力;對(duì)于泥漿護(hù)壁的灌注樁,注入樁端的漿液在壓力作用下,會(huì)沿著樁土間泥皮上滲到樁端以上一定高度范圍內(nèi)膠結(jié),并填充樁身與樁周土體間的縫隙,提高樁側(cè)摩阻力。
1.2、樁側(cè)注漿
樁側(cè)注漿可以破壞和消除泥皮,充填樁側(cè)的間隙,提高樁側(cè)混凝土與周圍土體間的粘結(jié)力,消除樁側(cè)泥皮存在對(duì)樁側(cè)摩阻力的影響,從而提高樁基承載力。當(dāng)漿液壓力很大時(shí),漿液可滲透到土體中,與樁側(cè)土體結(jié)合,相當(dāng)于增大了樁徑,從而也提高單樁承載力。
1.3、樁側(cè)樁端聯(lián)合注漿技術(shù)
樁端樁側(cè)聯(lián)合注漿,即對(duì)同一根樁同時(shí)采用樁端注漿和樁側(cè)注漿,可以提高承載力。其注漿效果優(yōu)于樁端與樁側(cè)分別注漿的樁,可以獲得更大的極限承載力;其注漿順序,宜自上而下逐段進(jìn)行樁側(cè)注注漿,最后進(jìn)行樁端注漿,但由于此技術(shù)含量要求較高,因此在選用此注漿法施工時(shí)應(yīng)慎重。
二、結(jié)合工程實(shí)例介紹注漿工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)
本工程位于上海市世博園區(qū)B02B地塊國(guó)家電網(wǎng)辦公樓,其中工程樁抗壓樁需要樁端注漿,抗拔樁需要樁端樁側(cè)同時(shí)注漿??拱螛稑渡韽?qiáng)度為35m,抗壓樁樁身長(zhǎng)度為49m/45m兩種,樁端注漿土層為⑤2-3層灰色粉砂夾粉質(zhì)粘土層,抗拔樁樁側(cè)注漿土層為⑤2-2灰色粉質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土層。下面將結(jié)合施工過(guò)程介紹注漿施工中需重點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制的幾個(gè)方面。
2.1注漿管
注漿管采用無(wú)縫鋼管,鋼管內(nèi)徑為25mm,壁厚3.2mm,每根樁埋設(shè)2根注漿管(抗拔樁是4根注漿管),長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)樁深加工注漿管。每根樁中注漿管必須與鋼筋籠主筋牢靠固定,并與鋼筋籠整體下放,管與管之間采用絲牙連接,外面螺紋處用止水膠帶包裹,并牢固擰緊密封。對(duì)鋼筋籠不到底及未到孔口的樁,則必須增加引導(dǎo)鋼筋籠一起下放,引導(dǎo)鋼筋籠由4根主筋及箍筋構(gòu)成,必須保證剛度,以確保壓漿管的穩(wěn)定性及垂直度。注漿管要高出孔口20㎝左右,使用堵頭堵住,防止雜物撣入注漿管內(nèi),影響注漿。
安裝注漿管前應(yīng)清除管內(nèi)雜物,以防堵塞,并做好注漿頭和注漿管的密封;端部花管、壓漿管連接完好,每節(jié)或每段應(yīng)采用具有一定壓力的自來(lái)水檢驗(yàn)其是否密封,如存在滲水應(yīng)及時(shí)返工整改。
注漿噴頭位置的控制:導(dǎo)管安放時(shí)應(yīng)將注漿噴頭埋入沉渣或虛土中一定深度,即避免出漿口被水泥漿包裹,防止初始注漿就需高壓充裂,又可保證水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土,還為漿液向樁底周邊土層滲透提供充分條件。
下圖2.1-1為注漿頭開孔示意圖,2.1-2為注漿端部密封示意圖。2.1-3為抗拔樁(抗壓樁同)的注漿管孔口情況,一共4根注漿管,2根用于樁端注漿,2根用于樁側(cè)注漿,2根粗管為聲測(cè)管。
2.2清水開塞
主要是對(duì)開塞時(shí)間及開塞壓力的控制,開塞時(shí)間的控制關(guān)乎后續(xù)施工的順利及樁端混凝土的完整,開塞時(shí)間過(guò)早則樁身下部混凝土未形成一定強(qiáng)度,在高壓水的沖射下會(huì)破壞樁端形成的混凝土強(qiáng)度;開塞時(shí)間過(guò)遲,則包裹注漿管的混凝土強(qiáng)度過(guò)大,造成注漿頭保護(hù)層打不開,使隨后的注漿施工無(wú)法進(jìn)行。故開塞時(shí)樁端混凝土應(yīng)保持在C10~C15之間,開塞時(shí)間應(yīng)在成樁后三天左右。開塞時(shí)應(yīng)對(duì)壓力進(jìn)行關(guān)注,開塞最大壓力不應(yīng)超過(guò)10MPa。且開賽完成后壓力應(yīng)明顯回落。若壓力超過(guò)10MPa或持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間處于高壓力狀態(tài),則表明下部注漿管堵塞或注漿頭周邊存在異常情況,應(yīng)進(jìn)行記錄,研究后再行處理。對(duì)各注漿管的開塞情況應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄,下圖2.2為清水開塞示意圖。
2.3最佳注漿時(shí)間
注漿宜在成樁1~3周內(nèi)進(jìn)行,注漿過(guò)早,會(huì)導(dǎo)致因側(cè)樁阻力溢出地面;注漿過(guò)晚,可能難以形成混凝土注漿通道,導(dǎo)致漿液向遠(yuǎn)方流失,從而使樁中心形成低強(qiáng)度區(qū)。
2.4注漿壓力
注漿過(guò)程中宜優(yōu)先采用低壓、慢速注漿,讓漿液在土層中均勻滲透和緩慢刺入,以得到最佳加固效果。只有漿液注入困難,才逐步提高注漿壓力,最高注漿壓力一般在終止注漿階段使用。
注漿壓力為0.4~0.8MPa(設(shè)計(jì)規(guī)定),注漿速度為32~47L/min。壓力偏高時(shí),速度宜取低值,壓力偏低時(shí),速度宜取高值。注漿時(shí)一定要控制好注漿壓力,避免因壓力過(guò)小,對(duì)樁端、樁周土的加固范圍深度小,加固作用小;注漿壓力過(guò)大,則可能損壞注漿管。
注漿壓力表示意圖見圖2.4
2.5注漿材料、漿液配比
(1)注漿液應(yīng)采用P.O42.5級(jí)水泥漿液;
(2)漿液的水灰比應(yīng)為0.55~0.6;
為了保證水泥漿的質(zhì)量,必須采取計(jì)量投料,以保證漿液水灰比的準(zhǔn)確性;本工程清水罐采取用紅油漆在內(nèi)部標(biāo)示刻度,在加水過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)控,根據(jù)水灰比控制水的用量及水泥的用量。見下圖2.5所示,
2.6注漿終止條件
當(dāng)注漿過(guò)程中達(dá)到以下兩種情況之一時(shí)即可停止注漿。
(1)注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
(2)注漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%,且注漿壓力達(dá)到2MPa,并持續(xù)三分鐘以上;
三、注漿異常情況及處理措施
3.1、噴頭打不開
若壓力達(dá)到10Mpa仍然打不開注漿噴頭,說(shuō)明噴頭部位已經(jīng)損壞或堵塞,不要強(qiáng)行增加壓力,可在另一根管中補(bǔ)足注漿量。若兩根管都無(wú)法開塞,群樁:可在其相鄰周邊樁均勻地增加注漿量;單樁:重新引管注漿。
3.2、單樁注漿量不足:
注漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)、群樁,一次性注漿,注漿時(shí)先注周圈的樁,形成一個(gè)封閉圈后再注中間的樁,這樣就能保證中間樁位的注漿量,和發(fā)揮注入漿液最大能效;出現(xiàn)個(gè)別樁注漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的,應(yīng)適當(dāng)增加周圍相鄰樁的注漿量,單樁:重新引管注漿。
3.3、壓力過(guò)?。?/p>
注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求但壓力很?。ㄒ话阍谧{初期遇到),應(yīng)適當(dāng)增加注漿量、或采取間歇注漿。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,鉆孔灌注樁后注漿是提高樁端承載力、樁側(cè)摩阻力、減小單樁沉降量的有效方法,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。但合理的注漿工藝和先進(jìn)的注漿設(shè)備是實(shí)現(xiàn)注漿效果的前提,規(guī)范的質(zhì)量控制是注漿質(zhì)量的保證。鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)作為新技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。
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