某小區(qū)8#樓為18層框剪墻結(jié)構(gòu)住宅,面積31500m2,地下1層地下室,首層為商店,二層以上為民用住宅,本工程采用樁一筏基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)采用φ800鉆(沖)孔灌注樁,樁端持力層為強風(fēng)化花崗巖,要求單樁特征值Ra=2700KN。先做3根試驗樁確定其承載力,然后再大面積確定布樁方案。3根試樁樁長21m,試樁結(jié)果發(fā)現(xiàn)單樁豎向極限承載力均不滿足設(shè)計要求,經(jīng)反復(fù)研究論證后決定采用樁端后注漿技術(shù)取得良好效果。場地地層物理力學(xué)性能見表1。
摘要:本文通過工程實例介紹鉆孔灌注樁后注漿工藝及效果,分析后注漿技術(shù)提高樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的機理,試驗表明樁端后注漿技術(shù)可作為提高鉆孔灌注樁承載力的有效措施。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁,承載力,壓力注漿
1工程概況與地質(zhì)條件
大直徑灌注樁因其具有承載力高,適應(yīng)性強等諸多優(yōu)點,得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,但是灌注樁應(yīng)用中也引起人們廣泛關(guān)注的灌注樁樁底沉碴過厚,大大降低其單樁承載力,如何清除過厚沉碴,提高灌注樁單樁承載力節(jié)省工程造價是大家普遍關(guān)心的突出問題。本文通過工程實例闡述大直徑灌注樁樁徑樁端壓力注漿明顯改善灌注樁樁端持力層和樁周土體的力學(xué)性能,使灌注樁單樁承載力大幅度提高。
2樁端壓力注漿提高灌注樁承載力機理
2.1灌注樁成孔對樁周土的擾動降低了樁端土體強度,灌注樁水下灌注砼使樁周及樁端土體遇水軟化,土的強度下降,樁底沉碴和樁周泥皮大大降低灌注樁承載力的發(fā)揮。
2.2樁端注漿使?jié){液在高壓作用下,對沉碴及樁周土劈裂,滲擴、填充、壓密、固結(jié)等作用使樁端持力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)石體,從而改善持力層的物理力學(xué)性能。
2.3樁端注漿在高壓作用下,漿液沿樁土界面上浸通過滲擴、填充、膠結(jié)綜合作用,對樁周泥皮置換,使樁與泥皮及土層膠結(jié)成整體并在樁周形成脈狀結(jié)石體,如同樹根植入中,注漿不僅可以完全消除樁周泥皮對樁側(cè)摩阻力的負面影響,而且注漿膠結(jié)體在置換樁周泥皮同時還擠占樁周部分原狀土,增大了樁徑從而使樁側(cè)摩阻力大幅度提高。
3鉆孔灌注樁后壓漿施工
3.1鉆孔灌注樁樁底后注漿施工技術(shù)包括鉆孔灌注樁施工和樁底后注漿施工兩部分內(nèi)容,施工工藝流程如圖1。
3.2注漿管的布置與制作
本工程每根樁埋設(shè)兩根注漿管,注漿管底端應(yīng)比通長配筋的鋼筋長100mm,兩管應(yīng)沿鋼筋籠內(nèi)側(cè)垂直對稱下放,管子連接可采用絲扣連接或外接短套管(長約20cm)焊接的方法,在制作鋼筋籠的同時制作壓漿管,壓漿管采用直徑25.4mm鋼管,壁厚大于2mm,壓漿管端用榔頭砸成尖形開口,鋼管底端40cm左右打上4排每排4個φ8的小孔,然后在每個小孔中放上圖釘,將壓漿管堵嚴,外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶再加硬包裝帶纏繞包裹,這樣壓漿噴頭就形成一個簡易的單向裝置閥,當(dāng)注漿時壓漿管中的壓力將車胎進裂,圖釘彈出,水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝霕抖。見圖2
3.3漿液配制和壓漿量控制
壓漿配制采用強度等級為52.5MPa的普通硅酸鹽水泥,漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定,本工程摻入水泥用量0.5%的減水劑,水灰比為0.6,水泥漿液應(yīng)經(jīng)過篩網(wǎng)過濾,防止有未攪開的水泥顆粒堵塞壓漿管,后注漿作業(yè)開始前應(yīng)進行注漿試驗,優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。成樁后3d-7d通過壓漿管向樁端注入設(shè)計要求的水泥漿液,壓漿時先慢速壓漿逐步達到設(shè)計要求,并盡可能保持壓力穩(wěn)定。
后壓漿質(zhì)量控制采用注漿量和注漿壓力雙控制方法,以注漿量控制為主,注漿壓力控制為輔,當(dāng)注漿總量和注漿壓力均達到設(shè)計要求即可終止注漿。
4質(zhì)量檢測與施工效果
本工程樁基靜載荷試驗共進了3根單樁靜載荷試驗極限承載力均大于為5400kN(見圖3),符合設(shè)計單樁豎向承載力特征值Ra==2700kN的要求,本工程采用后壓漿技術(shù)單樁豎向極限承載力由原來3700kN提高到5400kN,提高了46%,大大節(jié)約工程造價,取得了很好的經(jīng)濟與社會效果。后注漿技術(shù)施工設(shè)備簡單、施工方便、費用低,有利于環(huán)保和文明施工。
灌注樁后漿技術(shù)在高層建筑樁基工程中應(yīng)用有明顯技術(shù)經(jīng)濟效益,通過鉆孔灌注樁采用后注漿技術(shù)大大提高了單樁承載力量減小建筑物沉降的有效措施。
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