摘要:現(xiàn)今我國的高層建筑迅猛發(fā)展,對(duì)地基承載力的要求越來越高,其基礎(chǔ)形式一般采用灌注樁基礎(chǔ),為了滿足設(shè)計(jì)要求,灌注樁的持力層要求是較為完整的巖石層,樁長和樁徑尺寸往往很大,使得地下部分的造價(jià)在整個(gè)工程總造價(jià)中占較大的比例,同時(shí)由于樁長很長,也給施工造成很大的困難。在我國有些地區(qū),地貌屬于山前沖積平原單元,地質(zhì)在穿過粘土層后,是一層較厚的碎石層,能否將這一地層加固,達(dá)到設(shè)計(jì)要求,作為基礎(chǔ)的持力層呢?基于這種考慮,我國設(shè)計(jì)和施工工作者經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐,總結(jié)了一套鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法,大大縮短了樁長,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁，加固機(jī)理，施工技術(shù)
　　1加固機(jī)理
　　樁端后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)是工業(yè)與民用建筑、土木工程領(lǐng)域中,用于提高樁基單樁承載力、減小樁基變形的一項(xiàng)新技術(shù)。樁端后注漿是指鉆孔、沖孔和挖孔灌注樁在灌注成樁初凝后,通過預(yù)埋在樁身中的注漿管,用高壓注漿泵向樁端地層注入能固化的具有一定壓力的漿液,對(duì)樁端虛土及樁端附近的樁周土層起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結(jié)等多種形式組合的不同作用,消除虛土與泥皮,改變樁與巖、土之間的邊界條件,從而提高樁的承載力并減少沉降量。
　　2壓漿參數(shù)的設(shè)定
　　壓漿參數(shù)主要包括壓漿水灰比、壓漿量以及閉盤壓力,由于地質(zhì)條件的不同,不同工程應(yīng)采用不同的參數(shù)。在工程樁施工前,應(yīng)該根據(jù)以往工程的實(shí)踐情況,先設(shè)定參數(shù),然后進(jìn)行試樁;試樁完成后達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度,進(jìn)行樁的靜載試驗(yàn),最終確定試驗(yàn)參數(shù)。
　　(1)水灰比水灰比一般不宜過大或過小,過大會(huì)造成壓漿困難,過小會(huì)使水泥漿在壓力作用下形成離析,一般采用0.5～0.7,且先注稀漿,后注濃漿。
　　(2)壓漿量指單樁壓漿的水泥用量,它與卵礫石含量以及樁間距有關(guān),取決于卵礫石層的孔隙率。在碎石層碎石含量為50%～70%,樁間距為4～5m的條件下,壓漿量一般為115～210t,它是控制后壓漿施工是否完成的主要參數(shù)。
　　(3)閉盤壓力指結(jié)束壓漿的控制壓力,一般來說什么時(shí)候結(jié)束一根灌注樁的壓漿,應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的壓漿量來控制,但同時(shí)也要控制壓漿的壓力值。在達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的壓漿量,但達(dá)到一定的壓力時(shí)就要停止壓漿,否則壓漿的壓力過大,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)卵礫石層,也有可能使樁體上浮。一般閉盤的最大壓力應(yīng)控制在0.3MPa。
　　終止壓漿,總的控制原則是以壓漿量為主,壓力控制為輔。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù),進(jìn)行試驗(yàn)樁的施工,再根據(jù)試樁的靜載試驗(yàn)結(jié)果,確定工程樁的壓漿參數(shù)。
　　3后壓漿施工技術(shù)
　　3.1施工工藝流程
　　灌注樁成孔鋼筋籠制作→壓漿管制作→灌注樁清孔→壓漿管綁扎→下鋼筋籠→灌注樁混凝土→后壓漿施工。
　　3.2施工技術(shù)要點(diǎn)
　　(1)壓漿管的制作
　　在制作鋼筋籠的同時(shí)制作壓漿管。壓漿管一般采用直徑為30～45mm、壁厚大于2.5mm的鋼管制作,接頭采用絲扣連接,兩端采用絲堵封嚴(yán)。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm,在樁底部長出鋼筋籠5cm,上部高出樁頂混凝土面50cm但不得露出地面以便于保護(hù)。壓漿管最下部20cm制作成壓漿噴頭(俗稱花管),在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排(每排4個(gè))、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭;用圖釘將壓漿孔堵嚴(yán),外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴(yán),這樣壓漿噴頭就形成了一個(gè)簡易的單向裝置:當(dāng)注漿時(shí)壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出,水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝肼训[石碎石層中,而混凝土灌注時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將壓漿管堵塞。
　　(2)壓漿管的布置
　　將2根壓漿管對(duì)稱綁在鋼筋籠外側(cè)。成孔后清孔、下鋼筋籠,在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對(duì)壓漿管的保護(hù),鋼筋籠不得扭曲,以免造成壓漿管在絲扣連接處松動(dòng)。噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù),不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔堵塞,并按照規(guī)范要求灌注混凝土。
　　(3)壓漿施工順序
　　壓漿時(shí)采用2根樁循環(huán)壓漿,即先壓第1根樁的A管,壓漿量約占總量的70%(111～114t水泥),壓完后再壓另1根樁的A管。然后,依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管,這樣就能保證同一根樁2根管壓漿時(shí)間間隔30～60min,給水泥漿一個(gè)在卵礫石層中擴(kuò)散的時(shí)間。壓漿時(shí)應(yīng)做好施工記錄,內(nèi)容包括施工時(shí)間、壓漿開始及結(jié)束時(shí)間、壓漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理措施等。
　　4壓漿施工中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)的處理措施
　　4.1后壓漿鋼管的連接
　　(1)存在的問題
　　有些單位為節(jié)約成本常采用焊接方法連接壓漿鋼管,但由于壓漿鋼管壁比較薄,很容易被電焊焊穿,鋼管雖然連接上了,但卻存在孔洞,澆注混凝土?xí)r壓漿管將會(huì)被水泥砂漿堵塞。結(jié)果由于無法壓漿導(dǎo)致承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,最終引起質(zhì)量事故。
　　(2)處理措施
　　①采用絲扣連接方式連接壓漿鋼管。②每節(jié)壓漿管安設(shè)入孔后均應(yīng)同步進(jìn)行注水檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水位下降應(yīng)及時(shí)查明原因。
　　4.2壓水
　　(1)存在的問題
　　灌注樁后壓漿工藝施工時(shí)有些施工單位只注重壓漿施工本身,卻往往忽視壓水以疏通壓漿的通道,誤以為壓漿管安裝沒有問題就能正常壓漿了。事實(shí)上,后壓漿的通道除了壓漿管以外還應(yīng)包含包裹住壓漿管出口的混凝土覆蓋層,如不針對(duì)具體情況采取相應(yīng)的措施,極易導(dǎo)致無法壓漿。
　　(2)處理措施
　　①壓漿成功與否的關(guān)鍵程序之一是壓水,一般正常情況下應(yīng)在樁身混凝土澆注完24h內(nèi)進(jìn)行壓水,以疏通壓漿通道。②在樁端或樁側(cè)壓漿部位如出現(xiàn)擴(kuò)孔、塌孔或充盈系數(shù)較大時(shí),特別注意應(yīng)提前壓水,壓水應(yīng)在混凝土澆注完5h左右進(jìn)行,以確保能沖開較厚的混凝土覆蓋層。
　　4.3噴頭打不開
　　(1)存在的問題壓力達(dá)到10MPa以上仍然打不開壓漿噴頭。
　　(2)處理措施說明噴頭部位已經(jīng)損壞,不要強(qiáng)行增加壓力,只可在另一根管中補(bǔ)足壓漿數(shù)量。
　　4.4終止壓漿的控制
　　(1)存在的問題
　�、倌承┦┕�單位常以壓力大大超過設(shè)計(jì)壓力為由,在壓漿量與設(shè)計(jì)要求相差較大時(shí)即終止壓漿。②壓漿量雖然超過了設(shè)計(jì)要求,壓力卻很小即終止壓漿。③壓漿量還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),水泥漿從附近冒出地面就終止壓漿。
　　(2)原因分析
　　①壓漿量與設(shè)計(jì)要求相差較大時(shí)壓力卻較高,往往是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)引起的,即壓漿開始或剛壓入部分水泥漿時(shí)就掛高檔壓漿,壓力立即升高,形成無法壓漿的假相。②如一開始?jí)簼{壓力就較小,并且漿液從附近冒出,說明水泥漿很可能不是從指定的樁端或樁側(cè)壓漿部位壓出的,而是從上部壓漿管接頭處壓出的。③水泥漿液是向最為薄弱、阻力最小的地方進(jìn)行滲透的,如果壓漿初始狀態(tài)就采用高檔壓漿,水泥漿液即會(huì)順著樁身上竄冒出地面。
　　(3)處理措施
　　終止壓漿總的控制原則是以壓漿量為主,壓力控制為輔。若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出,說明樁底已經(jīng)飽和,可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿,壓漿量也滿足或接近了設(shè)計(jì)要求,可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少,可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈,等到第2天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)再重新壓漿。
　　5結(jié)語：
　　目前全國可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)并不多,有待進(jìn)一步的積累,再加上理論的探討,最終形成一個(gè)成熟的技術(shù),灌注樁后壓漿具有提高單樁承載力,提高生產(chǎn)率,節(jié)約建設(shè)資金的優(yōu)點(diǎn),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。

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