徐州廣躍建筑工程有限公司
GuangYue Construction Engineering
鉆孔注漿技術(shù)介紹
隨著我國高層建筑的大規(guī)模開發(fā)以及城市環(huán)境保護(hù)要求的日益提高,采用鉆孔灌注樁作為工程樁的建設(shè)項目日益增多。鉆孔灌注樁具有適用于不同地質(zhì)條件,樁徑樁長變幅大,噪聲震動小等優(yōu)點,但傳統(tǒng)的施工工藝由于樁底沉渣、樁側(cè)泥皮、樁側(cè)土松弛及樁端土層回彈等各項因素的影響,成樁質(zhì)量離散性大,單樁承載力較不穩(wěn)定且樁基費(fèi)用較高。為提高單樁承載力、節(jié)約工程造價并減小成樁質(zhì)量的離散性,灌注樁后注漿技術(shù)已逐步得到應(yīng)用和推廣,其對提高鉆孔灌注樁的承載力、減小樁基沉降等方面作用獲得了廣泛的認(rèn)可。該技術(shù)在浙江臺州等土質(zhì)空隙大、擴(kuò)散性好的軟土層或碎石層豐富地域尤為適用,可大幅度提高樁強(qiáng)度。
本文主要以千城建筑集團(tuán)在浙江臺州提供工程總承包服務(wù)(EPC)的北師大臺州實驗學(xué)校項目為例,展示項目在樁基礎(chǔ)施工過程中所采用新技術(shù)與新應(yīng)用——鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)。
一、技術(shù)簡介及原理
鉆孔注漿施工是指在鉆孔灌注樁成樁且樁身混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后,采用高壓注漿泵通過預(yù)埋注漿管注入水泥漿液的施工技術(shù)。該技術(shù)通過漿液滲透到疏松的樁端虛尖周圍的土壤中,結(jié)合形成強(qiáng)度較高的混凝土,并隨著注漿量的增加,水泥漿液不斷向由于受泥漿浸泡而松軟的樁端持力層中滲透,增加了樁端的承壓面積,同時相當(dāng)于對鉆孔樁進(jìn)行擴(kuò)底。當(dāng)水泥漿液滲透能力受到周圍致密土層的限制,使壓力不斷升高,對樁端土層進(jìn)行擠壓、密實、充填、固集、滲透,將使樁底沉渣、樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密,改善了樁、土之間的聯(lián)系,提高了樁周圍土體的承載力,從而提高了單樁承載力和基礎(chǔ)的沉降、不均勻沉降。
二、施工工藝和要點
鉆孔灌注樁施工→鋼筋籠預(yù)置注漿管→澆注樁體混凝土后12h內(nèi)清水疏通注漿管→7天后開啟注漿管,使?jié){液均勻加入,加固土體→注漿量(或注漿壓力)達(dá)到設(shè)計要求后,停止注漿
(1)壓漿管的制作
在制作鋼筋籠的同時制作壓漿管。壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管制作,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)。壓漿管在最下部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)、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簡易的單向裝置:當(dāng)注漿時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)目紫秹喝胨槭瘜又?,而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞。
(2)壓漿管的布置
按圖紙要求,將2根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側(cè)。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠,在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對壓漿管的保護(hù),鋼筋籠不得扭曲,以免造成壓漿管在絲扣連接處松動,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的堵塞。按照規(guī)范要求灌注混凝土。
(3)壓漿時間的選擇
根據(jù)以往工程實踐,在碎石層中,水泥漿在工作壓力作用下影響面積較大。為防止壓漿時水泥漿液從臨近薄弱地點冒出,通常壓漿的樁在混凝土灌注完成7天后,并且該樁周圍至少8m 范圍內(nèi)沒有鉆機(jī)鉆孔作業(yè),該范圍內(nèi)的樁混凝土灌注完成也應(yīng)在3天以上。
(4)壓漿施工順序
壓漿時******采用整個承臺群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁;壓漿時采用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 根管壓漿時間間隔30~60min 以上,給水泥漿一個在碎石層中擴(kuò)散的時間。壓漿時應(yīng)做好施工記錄,記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時間、壓漿開始及結(jié)束時間、壓漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。
三、施工要點
(1).注漿工藝各項標(biāo)準(zhǔn)
①.本項目灌注樁為樁端后注漿,注漿用水泥采用42.5級新鮮普通硅酸鹽水泥,漿液水灰比控制在0.6,水泥用量為每根樁大約1.8噸(?700)。
?、?在灌注樁身混凝土前,先預(yù)埋二根 ?50x3.8底端帶單向筏的注漿鋼管,注漿管必須定位準(zhǔn)確,保證注漿頭暢通。
?、?注漿管應(yīng)與鋼筋籠的加勁筋綁扎固定或焊接,上部注漿管應(yīng)采用絲扣連接,并使注漿管底部噴漿頭插至樁孔底部(進(jìn)入樁端≥5cm)。待樁身混凝土初凝后,用高壓水(8.0MPa)開塞,一周后開始壓漿,壓力控制在2~5MPa。
?、?后注漿閥應(yīng)具備下列性能:a)應(yīng)能承受1Mpa以上靜水壓力;b)其外部保護(hù)層應(yīng)能抵抗砂石等硬質(zhì)物的刮撞而不受損;c)其應(yīng)具備逆止功能。
(2).后注漿作業(yè)要求
?、?注漿作業(yè)宜于成樁7d后開始,不宜遲于成樁30d后;
?、?注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點距離不宜小于8~10m;
?、?樁端注漿應(yīng)對同一根樁的各注漿導(dǎo)管依次實施等量注漿;
④.對于樁群注漿宜先外圍后內(nèi)部;
?、?滿足下列條件之一時可終止注漿:注漿總量超過1.8噸(?700),且注漿壓力達(dá)到1.2~4MPa或注漿總量超過75%和注漿壓力超過4MPa;
?、?注漿總量超過75%,注漿壓力小于1.5MPa,應(yīng)調(diào)小水灰比,連續(xù)壓漿至1.5MPa且注漿總量不低于設(shè)計量要求。若注漿壓力長時間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿,應(yīng)改為間歇注漿,間歇時間宜為30~60min,重新注漿并達(dá)到前述終止條件方可停止注漿。
四、常見問題及對應(yīng)措施
壓漿噴頭無法打開?
壓力達(dá)到10MPa 以上仍然打不開壓漿噴頭,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)足壓漿數(shù)量。
樁側(cè)等部位出現(xiàn)冒漿?
壓漿時,注漿壓力保持不變但注漿速度明顯下降或停止時,說明樁底已經(jīng)飽和,可以逐步減少注漿直至停止壓漿;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)孔道時再重新壓漿。
單樁壓漿量不足?
壓漿時******采用整個承臺群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁形成一個封閉圈,再施工中間,能保證中間樁位的壓漿質(zhì)量,若出現(xiàn)個別樁壓漿量達(dá)不到設(shè)計要求,可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補(bǔ)充。
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