一、工程簡(jiǎn)況
該高層住宅建筑總面積為 39600m2,地上 26 層的住宅建筑,地下2 層,基坑開挖深度為 9.9~10.9m。
主樓及裙樓下承壓樁均采用 Φ800 鉆孔灌注樁,裙樓下局部設(shè)抗拔樁,采用 Φ700 鉆孔灌注樁。本工程范圍內(nèi)土層主要由雜填土、泥炭、黏土、圓礫、粉質(zhì)黏土、
礫砂組成。樁基持力層為⑤層圓礫,由礫石砂及少量粉粒組成,飽和。中密為主,局部稍密、密實(shí)。層頂埋深 36.70~38.8m,控制層厚
8.10~17.7m。施工前,進(jìn)行了試樁施工,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),Φ800 承壓樁單樁豎向承載力為 4180kN,大大低于設(shè)計(jì)要求。
二、注漿參數(shù)的設(shè)定
注漿管選用 D25mm,壁厚 S=2.0mm的普通焊接管,注漿管的接長(zhǎng)采用套筒螺縫接頭,水泥采用 42.5 普通硅酸鹽水泥。
本注漿工程選用一臺(tái)SGB 6-10 型注漿泵,兩只攪拌筒,塑料管、 輸漿管等。
注漿參數(shù)主要包括漿液水灰比、
注漿量以及閉盤壓力,由于地質(zhì)條件的不同,不同工程應(yīng)采用不同的參數(shù)。在施工前,應(yīng)根據(jù)以往工程的實(shí)踐情況,先設(shè)定參數(shù),然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試樁施工,試樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,進(jìn)行樁的靜載荷試驗(yàn),最終確定施工參數(shù)。
本工程根據(jù)對(duì)三根樁的試驗(yàn)結(jié)果得出的參數(shù)結(jié)合施工的經(jīng)驗(yàn)確定實(shí)際施工的注漿參數(shù)。
。1)水灰比一般不宜過大和過小,過大會(huì)造成注漿困難,過小會(huì)使水泥漿在壓力作用下形成離析。由于本工程樁的長(zhǎng)度為
31~33m,容易出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象,所以在水灰比控制上要求較高,通過試打三根樁的注漿中出現(xiàn)的翻漿現(xiàn)象,決定水灰比采用 0.8~0.5,并逐漸減少。
(2)注漿量是指單樁注漿的水泥用量,它與碎石層的碎石含量以及樁間距有關(guān),取決于碎石層的孔隙率,在裙樓部分,注漿量為
2.5~3.0t,主樓部分注漿量為本文由論文聯(lián)盟http://wWw.LWlm.cOm收集整理2.0~2.5t,是控制后注漿施工是否完成的主要參數(shù)。
。3)閉盤壓力是指結(jié)束注漿的控制壓力,一般來說什么時(shí)候結(jié)束一根灌注樁的注漿,應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的注漿量來控制,但同時(shí)也要控制注漿的壓力值。在達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的注漿量,但達(dá)到一定的壓力時(shí)就要停止注漿。
注漿的壓力過大,一方面會(huì)造成水泥漿的離析,堵塞管道,另一方面,壓力過大可能擾動(dòng)碎石層,也有可能使得樁體上浮。根據(jù)本次試樁的結(jié)果,壓力定為
2~4MPa,依據(jù)水泥漿的濃度逐漸增大,最大壓力應(yīng)該控制在4MPa。
三、樁端后注漿施工工藝
3.1施工工藝流程
具體施工工藝流程見圖 1。
圖1 施工工藝流程
3.2注漿管的制作
在制作鋼筋籠的同時(shí)制作注漿管。
注漿管采用直徑為 25mm 的焊接管制作,接頭采用套筒連接,套簡(jiǎn)兩端與鋼管焊接。注漿管長(zhǎng)度比鋼筋籠長(zhǎng)度多出約 8~9m,高出鋼筋籠部分的注漿管每隔 2m 用
Φ12鋼筋與吊筋組成鋼筋籠。 注漿管高出自然地坪 200mm,頂端敲扁用膠帶封嚴(yán),防止泥漿等進(jìn)入注漿管。在樁底部長(zhǎng)出鋼筋籠 5cm,注漿管在最下部 20cm
制作成注漿噴頭(俗稱花管),在該部分每旋轉(zhuǎn) 45°用鉆頭均勻鉆出 4排 8mm
直徑小孔,每個(gè)孔上用橡皮及膠帶封死。當(dāng)注漿時(shí)注漿管中壓力將橡皮或膠帶進(jìn)裂,水泥漿通過注漿孔壓入礫石層中,而混凝土灌筑時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將注漿管堵塞。
3.3注漿管的布設(shè)
將兩根注漿管對(duì)稱綁在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。成孔后清孔、提鉆、
下鋼筋籠,噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù),不得摩擦孔壁以免膠帶皮破裂造成注漿孔的堵塞。
第二節(jié)注漿管在上端和鋼筋籠綁扎,下端自由,鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)焊接后,接上注漿管,放下鋼筋籠后,松開注漿管,注漿管對(duì)直后與鋼筋籠綁扎牢固。按照規(guī)范要求灌筑混凝土。樁基施工中要妥善保護(hù)好露出地面的注漿管,防止彎曲、
斷裂,否則注漿管中會(huì)進(jìn)入泥漿、水泥漿等,給后來的注漿工作帶來很大的影響。
3.4注漿設(shè)備及注漿施工的速度
由于樁端持力層為砂礫層,滲透系數(shù)較大,注漿壓力為低壓注漿,故選用額定工作壓力為 8MPa
的注漿泵。注漿施工時(shí),采用固定注漿泵,移動(dòng)注漿澆灌的方法,以減少注漿的輔助作業(yè)時(shí)間,加快注漿速度,根據(jù)試樁的記錄,每根樁的注漿時(shí)間控制在 60min 左右。
3.5注漿控制
。1)注漿前的準(zhǔn)備工作:待樁身強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80%后,壓力注漿才對(duì)樁身不起破壞作用,可以開始注漿。
(2)注漿前,首先檢查水泥,不能有結(jié)塊現(xiàn)象。 核實(shí)進(jìn)場(chǎng)的水泥量及水泥漿的水灰比。 檢查高壓注漿泵的壓力表、 閥門、
管線完好狀況。在注漿前用水進(jìn)行通管,水從一根端管子進(jìn)去,另一根管子出來,表示兩根管子連通。注漿開始記錄注漿壓力,根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況,采用低壓慢注,漿注進(jìn)去后,方可慢慢增加壓力。注漿一般以注漿量為主控因素,注漿量達(dá)到預(yù)定量,無特殊情況即可停止注漿。
預(yù)定可參考試樁的注漿量進(jìn)行修正。
3.6注漿順序
注漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性注漿,注漿先施工周圍樁位再施工中間樁,目的是防止水泥漿的流失。注漿時(shí)應(yīng)做好施工記錄,記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時(shí)間、
注漿開始及結(jié)束時(shí)間、 注漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。
四、注漿施工中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)措施
。1)噴頭打不開。壓力達(dá)到
8MPa 以上仍然打不開注漿噴頭,說明噴頭部位已經(jīng)損壞,不要強(qiáng)行增加壓力,可在另一根管中補(bǔ)足注漿數(shù)量。
(2)出現(xiàn)冒漿。
漿從地面上冒出,說明樁底已經(jīng)飽和,可以停止注漿;若從本樁側(cè)壁冒漿,注漿量也滿足或接近了設(shè)計(jì)要求,可以停止注漿;若從本樁側(cè)壁冒漿且注漿量較少,可將該注漿管用清水或用壓力水沖洗干凈,等到第
2d 原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時(shí)再重新注漿。
。3)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,注漿先施工周圈樁形成一個(gè)封閉圈,再施工中間,能保證中間樁位的注漿質(zhì)量,若出現(xiàn)個(gè)別樁注漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,可視情況加大臨近樁的注漿量作為補(bǔ)充。
。4)在土內(nèi)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的注漿管接頭應(yīng)該錯(cuò)開,接頭盡量置于土內(nèi)上半部,并做鋼筋籠加以保護(hù)。
。5)注漿前測(cè)樁頂標(biāo)高,可以測(cè)定注漿后樁是否有浮起現(xiàn)象,并進(jìn)行分析處理。當(dāng)樁頂泥漿冒泡和有抬高現(xiàn)象,說明樁有微量浮起,這時(shí)應(yīng)停止注漿,待過
1~1.5h水泥漿靜止后再重新注漿,這樣漸停漸注,當(dāng)注至設(shè)計(jì)要求水泥量后停止注漿,可以防止樁浮起。
五、鉆孔灌注樁單樁承載力檢測(cè)分析
在樁端未注漿前, Φ800 鉆孔灌注樁的單樁豎向靜載試驗(yàn)荷載為
4180kN,樁端注漿后,對(duì)同一根鉆孔灌注樁進(jìn)行了單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn),測(cè)得單樁豎向極限承載力為 6600kN,注漿前后單樁豎向承載力提高達(dá)57.9%。
六、幾點(diǎn)結(jié)論
通過以上鉆孔灌注樁樁端后注漿法的工程實(shí)例,可以得出樁端后注漿法的作用和優(yōu)點(diǎn):
。1)水泥漿液在壓力作用下由樁端在碎石層的孔隙里向四周擴(kuò)散,對(duì)于單樁區(qū)域,向四周擴(kuò)散相當(dāng)于增加了端部的直徑,向下擴(kuò)散相當(dāng)于增加了樁長(zhǎng)。
。2)群樁區(qū)域所有的漿液連成一片,使得碎石層成為一個(gè)整體,從而使得原來不滿足要求的碎石層滿足結(jié)構(gòu)的承載力要求。
。3)漿液壓入樁端后首先和樁端的沉渣相結(jié)合,增強(qiáng)了該部分的密實(shí)程度,擴(kuò)大了樁頭直徑,提高了承載力。