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閱讀 4930 次 淺談鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)施工質(zhì)量控制

摘要:灌注樁后壓漿技術(shù)是壓漿技術(shù)與灌注樁技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,本文介紹了灌注樁后壓漿技術(shù)的特點(diǎn)以及施工工藝,重點(diǎn)闡述了后壓漿技術(shù)施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn),從而提高灌注樁樁端樁側(cè)阻力,提高樁的承載力、減少樁基沉降量。...

淺談鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)施工質(zhì)量控制

何少軍

(陜西建工集團(tuán)第十一建筑工程有限公司 陜西咸陽(yáng) 712000

1、概述

    鉆孔灌注樁是目前應(yīng)用較為普遍的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),灌注樁基礎(chǔ)已經(jīng)日益成為軟土地基上工業(yè)建筑、高層樓宇、橋梁碼頭、重型儲(chǔ)倉(cāng)等工程常用的一種深基礎(chǔ)形式。隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)樁基礎(chǔ)承載能力和抗變形的要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)鉆孔灌注樁難以徹底解決樁周泥皮和沉渣之頑癥,其優(yōu)點(diǎn)得不到充分發(fā)揮。鉆孔灌注樁“后壓漿技術(shù)”能更大限度地節(jié)約樁基成本,有效地增強(qiáng)質(zhì)量穩(wěn)定性和提高單樁承載力。由于鉆孔灌注樁后壓漿可大幅度地提高單樁承載力,因而設(shè)計(jì)上可以通過(guò)減少布樁,縮小樁長(zhǎng)或樁徑來(lái)達(dá)到節(jié)約投資的目的。根據(jù)工程實(shí)際情況表明,在不增加樁長(zhǎng)和樁徑的條件下,后壓漿不僅在技術(shù)上是可靠的,而且在提高單樁承載力、減少工程沉降量、降低樁基工程造價(jià)等方面都具有深遠(yuǎn)的意義。

    所謂后壓漿,就是在鉆孔灌注樁成樁完成57天后,采用高壓注漿泵通過(guò)預(yù)埋于樁底或樁側(cè)的壓漿導(dǎo)管(導(dǎo)管底部設(shè)置多孔管閥,導(dǎo)管向上延伸到樁頂或地面)向樁底或樁側(cè)高壓注入水泥漿液,通過(guò)漿液的劈裂、填充、壓密、固結(jié)等作用,塞實(shí)樁底的松軟地,達(dá)到固結(jié)底泥和擠壓土層的目的;同時(shí)漿液沿樁側(cè)向上返漿擴(kuò)散,加強(qiáng)土層與樁體的側(cè)摩阻力,在軟土地基條件下,可改善鉆孔灌注樁成樁工藝,提高單樁承載力、減少工程沉降量。鉆孔灌注樁后壓漿施工技術(shù)主要有樁底后壓漿、樁側(cè)后壓漿、復(fù)式壓漿(樁底和樁側(cè)同時(shí)后壓漿)三類。

2、后壓漿技術(shù)主要特點(diǎn)

    該技術(shù)有如下主要特點(diǎn):

    1)后壓漿裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、成本較低、可靠性高、適用于鉆、挖、沖孔灌注樁。后壓漿裝置中的鋼導(dǎo)管與超聲檢測(cè)結(jié)合,壓漿后可取代等強(qiáng)度截面鋼筋;

    2)壓漿可于成樁后一定時(shí)間內(nèi)實(shí)施,不與成樁作業(yè)交叉,不破壞混凝土保護(hù)層;

    3)在優(yōu)化工藝參數(shù)的條件下,可使單樁承載力提高30%80%(粗粒土優(yōu)于細(xì)粒土,樁底樁側(cè)復(fù)式壓漿優(yōu)于樁底單壓漿)。經(jīng)后壓漿的樁基,沉降量減少30%左右,可大幅度減少工程造價(jià);

    4)對(duì)注漿量和注漿壓力進(jìn)行雙向控制,施工質(zhì)量易于保證。

3、后壓漿技術(shù)的施工要點(diǎn)及技術(shù)質(zhì)量控制

    3.1 施工工藝流程

    準(zhǔn)備工作→按設(shè)計(jì)水灰比拌制水泥漿液→水泥漿經(jīng)過(guò)濾至儲(chǔ)漿桶(不斷攪拌)→注漿泵、加筋軟管與樁身壓漿管連接→打開(kāi)排氣閥并開(kāi)泵放氣→關(guān)閉排氣閥先試壓清水,待注漿管道通暢后再壓注水泥漿液→樁檢測(cè)。

   3.2 注漿管的制作

  1)采用2根φ35mm無(wú)縫鋼管,絲扣連接,長(zhǎng)度與成孔深度一致;

  2)注漿頭:鋼管φ35mm長(zhǎng)600mm,注漿孔直孔8mm,孔數(shù)810個(gè),梅花形排列,上疏下密,底口用堵頭封閉。

   3.3 注漿管的安裝

  1)用14號(hào)鉛絲對(duì)稱綁扎在鋼筋籠內(nèi)壁上,隨鋼筋籠一起下入孔內(nèi);

  2)注漿管連接方法,用自來(lái)管路絲扣連接法,絲扣用生膠帶纏絲;

  3)管道下入時(shí)應(yīng)向管內(nèi)加入清水,以減少內(nèi)外壓力差;

  4)注漿管上口應(yīng)高出樁頂3050mm,并用堵頭堵死方可灌注混凝土。

    3.4 水泥漿配制

    注漿用水泥漿采用與灌注樁混凝土同強(qiáng)度等級(jí)的普通硅酸鹽水泥與清水拌制成水泥漿液,水灰比根據(jù)地下土層情況適時(shí)調(diào)整,一般水灰比0.450.6

    先根據(jù)試驗(yàn)按攪拌筒上對(duì)應(yīng)刻度確定出一定水灰比的水泥漿液,在正式攪拌前,將一定水灰比水泥漿液的對(duì)應(yīng)刻度在攪拌筒外壁上做出標(biāo)記。配制水泥漿液時(shí)先在攪拌機(jī)內(nèi)加一定量的水,然后邊攪拌邊加入定量水泥,根據(jù)水灰比再補(bǔ)加水,水泥漿攪拌好后達(dá)到對(duì)應(yīng)刻度。攪拌時(shí)間不少于3min,漿液中不得混有水泥結(jié)石、水泥袋等雜物。水泥漿攪拌好后,過(guò)濾后放入儲(chǔ)漿筒,水泥漿在儲(chǔ)漿筒內(nèi)也保證不斷攪拌。

    3.5 壓水疏通注漿管

    當(dāng)樁身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)(通常為75%),應(yīng)及時(shí)對(duì)注漿管實(shí)施預(yù)先壓水,通過(guò)這一程序,可以預(yù)先疏通注漿通道。待注漿管暢通之后,再壓注水泥漿。注漿管預(yù)壓水的時(shí)間一般在混凝土澆筑之后37d進(jìn)行,壓水按2~3級(jí)壓力逐級(jí)施加,并要求有一定時(shí)間和壓力量,壓力量一般控制在0.6m3左右,開(kāi)塞壓力一般小于6Mpa,以注漿管道疏通為準(zhǔn),如果另一管冒水,則表示注漿管道連通。

    3.6 初注

    在壓力試驗(yàn)之后,就可以將配置好的水泥漿通過(guò)高壓泵和預(yù)埋管注入到樁底。在這一階段注漿壓力要小,漿液由稀到稠。初注對(duì)要密切注意壓力、注漿量和注漿管的變化,并注意注漿節(jié)奏,同時(shí)用百分表檢測(cè)樁的上抬量。

    3.7 壓漿

    (1)漿液配比及注漿壓力:漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透系數(shù)等確定,并適當(dāng)加入減水劑,不同濃度有不同的性能。根據(jù)土層性質(zhì)和注漿深度確定,一般在1.210Mpa范圍內(nèi);

    (2)注漿量:根據(jù)樁長(zhǎng)、樁徑、樁端樁側(cè)土層性質(zhì),單樁承載力增幅及是否復(fù)式注漿等因素,按下式估算:

     Gc=σpd+σsnd

    式中: σp 、σs分別為樁端樁側(cè)注漿量經(jīng)驗(yàn)系數(shù),σp =1.51.8 σs,0.50.7

    n:樁側(cè)注漿斷面數(shù);

    d:樁基設(shè)計(jì)直徑,m

    Gc:注漿量,以水泥質(zhì)量計(jì),t

    按照上述公式計(jì)算得出:水泥用量1.82.6t,在注漿作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行注漿試驗(yàn),優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。

    二次注漿:第一次注漿結(jié)束后,漿液只能擴(kuò)散到一定的范圍,為了充分發(fā)揮注漿的作用,可進(jìn)行第二次甚至多次注漿,這樣可取得最佳效果。

    (3)壓漿終止標(biāo)準(zhǔn):壓漿量和壓漿壓力是壓漿終止的控制標(biāo)準(zhǔn),其滿足下列條件之一終止壓漿:1壓漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求;2壓漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%,且壓漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓漿壓力的150%并維持5min以上;3壓漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%,且樁頂或地面出現(xiàn)明顯的上抬。

4、施工質(zhì)量控制注意事項(xiàng)

    1)后壓漿施工過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常對(duì)后壓漿的各工藝參數(shù)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)異常立即采取處理措施;

    2)壓漿作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)采取措施防止爆管、甩管、防漏電等安全措施;

    3)配置水泥漿應(yīng)在初凝時(shí)間內(nèi)用完,不得隔日使用或摻入水泥后再用,水泥漿液可根據(jù)不同的使用要求摻加不同的外加劑。漿液應(yīng)通過(guò)14×1418×18目篩孔,以免混入水泥袋屑或其他雜物。

    4)壓漿泵壓力表應(yīng)定期檢定。

    5)安裝補(bǔ)漿管時(shí),其下端應(yīng)距孔底1m,當(dāng)樁長(zhǎng)超過(guò)13m時(shí),應(yīng)安裝兩根補(bǔ)漿管,為一長(zhǎng)一短,長(zhǎng)管下端距孔底1m,短管出口安在1/2樁長(zhǎng)處,補(bǔ)漿管組數(shù)視樁徑而定。

    6)在距孔口34m段,應(yīng)采用專門措施使該部分混凝土密實(shí)。一般當(dāng)用兩根補(bǔ)漿管時(shí),宜先用長(zhǎng)管補(bǔ)漿兩次后,再用短管補(bǔ)漿,一直到水泥漿不再滲透時(shí)方可終止補(bǔ)漿,取出補(bǔ)漿管。

    7)對(duì)于復(fù)式壓漿,應(yīng)先樁側(cè)后樁底;當(dāng)多斷面樁側(cè)壓漿時(shí),應(yīng)先上后下,間隔時(shí)間不宜小于3小時(shí)。

5、結(jié)語(yǔ)

    后壓漿技術(shù)能明顯改善樁端和樁周土持力層條件,提高樁基的樁端承載力和樁側(cè)摩擦阻力,改善荷載傳遞性能,減少沉降。還可以消除灌注樁因施工質(zhì)量、成孔深度等因素影響,使樁的綜合承載力得到大幅度提高。由于承載力的提高還可以適當(dāng)?shù)臏p少樁的長(zhǎng)度,從而降低工程造價(jià)、節(jié)約建設(shè)資金,縮短工程工期,在具備條件的工程中推廣后壓漿施工工藝有著重要的意義和廣闊的前景。

參考文獻(xiàn):

1.    鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)的應(yīng)用[J 廣東建材 201007);

2.彭國(guó)婧  灌注樁后壓漿技術(shù)施工工藝探析[J 中國(guó)新技術(shù)、新產(chǎn)品 201013);

3.張忠苗  灌注樁后壓漿技術(shù)及工程應(yīng)用 建筑工業(yè)出版社,2009

4.石曉紅  灌注樁后壓漿技術(shù)及應(yīng)用 山西建筑,2004

5.李桂池  鉆孔壓漿成樁法施工工藝 建筑技術(shù) 19933

(本文來(lái)源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)

 
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