高壓注漿解決樁底沉渣過(guò)厚問(wèn)題

黃智勇

1 工程概況

城東美仙山一期安置房地處洛陽(yáng)江西、美仙山南、大坪山北,依山臨海,西北側(cè)與一條高速公路相鄰,基地界線由城市主干道及高速公路包圍,建筑面積約35萬(wàn)m2,包括 6棟18層建筑、1棟24層、1棟30層和 4棟33層建筑。為框架—剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)形式采用機(jī)械成孔混凝土灌注樁,樁徑分別為1 000 mm,1 100 mm,1 200 mm,1 400 mm,1 600 mm,1 800 mm,2 100 mm,設(shè)計(jì)要求樁端持力層為中等風(fēng)化花崗巖,樁端嵌巖為2倍樁徑,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,樁底沉渣厚度不大于50 mm[1]。

2 地質(zhì)概況

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告揭示場(chǎng)地內(nèi)基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)巖土層主要為:①道路基層:3.2 m～3.7 m;②塊石換填層:0.4 m～0.5 m;③粉質(zhì)黏土:0.7 m～2.3 m;④粗砂:0.9 m～2.6 m;⑤粉質(zhì)黏土:0.7 m～2.3 m;⑥殘積砂質(zhì)黏性土:8.2 m～10.1 m;⑦全風(fēng)化花崗巖:4.3 m～5.3 m。該場(chǎng)地地下穩(wěn)定水位在黃海高程2.1 m～2.5 m處。

3 樁基檢測(cè)情況

樁基施工完成,混凝土齡期達(dá)到30 d后,福建省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心站采用低應(yīng)變法、鉆芯法和單樁靜載荷試驗(yàn)三種手段對(duì)基樁進(jìn)行檢測(cè),低應(yīng)變法檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)272號(hào)樁樁底有輕微缺陷,樁底反射不符合嵌巖樁的波形,沒(méi)有反彎段,但不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)和承載力[2]的正常發(fā)揮,于是對(duì)其進(jìn)行鉆芯法檢測(cè),發(fā)現(xiàn)樁底沉渣達(dá)600 mm,不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,故需對(duì)該樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理。

4 補(bǔ)強(qiáng)加固處理方案

4.1 高壓注漿技術(shù)補(bǔ)強(qiáng)加固機(jī)理

根據(jù)鉆芯法取得的巖芯,272號(hào)樁樁底沉渣為砂土,不符合設(shè)計(jì)要求,所以需對(duì)樁底沉渣進(jìn)行清理工作。采用高壓注入水泥漿,水泥漿液在樁端沉渣空隙中擴(kuò)散滲透,并與原樁身混凝土緊密膠結(jié)成為整體,從而有效地提高樁底的剛度和強(qiáng)度。同時(shí)水泥漿液的擴(kuò)散滲透,還可在樁端附近形成一定范圍的膠結(jié)體,增大持力層的受力面積,起到端承擴(kuò)大頭的作用。

4.2 施工操作要點(diǎn)

4.2.1 鉆孔

在對(duì)272號(hào)樁進(jìn)行取芯檢測(cè)時(shí),已在樁上鉆了2個(gè)抽芯檢測(cè)孔,經(jīng)研究可以滿(mǎn)足本次補(bǔ)強(qiáng)加固壓力注漿之用,故不再另行鉆孔。

4.2.2 孔口管的制作及安裝

在272號(hào)樁的2個(gè)抽芯檢測(cè)孔上一個(gè)裝上帶有孔口管的單向閥門(mén)A,另一個(gè)裝有簡(jiǎn)單閥門(mén)的孔口管B。

4.2.3 高壓注漿

1)高壓注漿。如圖1所示將預(yù)先作好的孔口管安裝好后,把高壓注漿機(jī)接到帶有單向閥門(mén)A的孔口管上,打開(kāi)閥門(mén)B向孔內(nèi)管往復(fù)高壓注入水灰比為0.6∶1的水泥漿,并在漿里加入水泥重量0.25%的木鈣做減水劑,并加入1%～2%水泥重量的微膨脹劑,使樁底沉渣中的砂、碎石與水泥漿液充分?jǐn)嚢杌旌稀Ｗ{時(shí),孔口返漿濃度與進(jìn)漿濃度基本一致時(shí),即停止注漿。

2)孔口補(bǔ)漿。注漿結(jié)束后提出注漿管,孔內(nèi)漿液隨著下降,使用注漿管對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)漿。

3)孔口壓漿。補(bǔ)漿結(jié)束后,去掉注漿管的下半段,關(guān)閉閥門(mén)B,使用注漿泵對(duì)孔內(nèi)壓注水泥漿,壓漿壓力為1 MPa～2 MPa,穩(wěn)壓5 min～10 min,關(guān)閉單向閥門(mén)A壓漿結(jié)束[3]。

表1 272號(hào)樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表

5 高壓注漿后單樁靜載荷試驗(yàn)

在高壓注漿完成28 d后,由福建省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心站進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn),單樁承載力特征值為4 000 kN,按JGJ 106-2003建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范,最大加載量為單樁承載力特征值的2倍,為8 000 kN,最大試驗(yàn)載荷對(duì)應(yīng)的沉降量3.43 mm,總沉降量為20.35 mm。以上結(jié)果表明,272號(hào)樁豎向承載力特征值4 000 kN,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。272號(hào)樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

6 施工注意事項(xiàng)

配制漿液,水泥及外加劑要保證質(zhì)量,并隨時(shí)測(cè)量漿液比重,保證漿液濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。漿液應(yīng)通過(guò)(14×14)目～(18×18)目篩孔,以免混入水泥袋屑或其他雜物。配制漿液在初凝時(shí)間內(nèi)用完,不得隔日使用或摻水泥后再用。

高壓注漿壓漿施工,要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)參數(shù)要求,待孔口返出漿液與注入漿液濃度基本一致后才能關(guān)閉孔口開(kāi)關(guān)。

7 結(jié)語(yǔ)

高壓注漿檢測(cè)結(jié)果表明,采用高壓注漿技術(shù)可以解決樁底沉渣過(guò)厚的問(wèn)題,提高樁底的剛度和強(qiáng)度,是一種補(bǔ)強(qiáng)加固、提高樁基承載力的經(jīng)濟(jì)有效措施。

[1] JGJ 106-2003,建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 華南理工大學(xué),東南大學(xué),浙江大學(xué),等.地基與基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995.

[3] 吳后選.橋梁樁基嵌巖樁底部沉渣的處理[R].2003.

[4] 陶春喜,江越勝,梁亦垅.簡(jiǎn)述鉆孔灌注樁常見(jiàn)事故預(yù)防及處理[J].山西建筑,2008,34(15):70-71.