談沖擊成孔灌注樁后壓漿在工程中的應(yīng)用

孫晨陽

(山西太行建設(shè)開發(fā)有限公司，山西 陽泉 045000)

1 沖擊成孔后壓漿灌注樁的概述

沖擊成孔后壓漿灌注樁是直接在施工現(xiàn)場樁位上成孔，然后放入鋼筋籠再灌注混凝土而成，為泥漿護壁成孔，它是利用沖擊鉆頭在一定高度內(nèi)的自由降落，利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔的一種成孔方式。優(yōu)點是:對鄰近建筑物及周圍環(huán)境的有害影響小;樁長和直徑可按設(shè)計要求變化自如;樁端可進入持力層或嵌入巖層;單樁承載力大等。缺點是:灌注樁成孔工藝較復(fù)雜，且技術(shù)間隔時間長，不能立即承受荷載，冬季施工困難較多。

2 沖擊成孔后壓漿灌注樁在某工程中的應(yīng)用

2.1 工程概況

某市住宅小區(qū)地下2 層，地上33 層，基礎(chǔ)設(shè)計形式墻下樁，樁長33.0 m，樁徑700 mm，樁身混凝土強度等級為C30。單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為7 000 kN，樁端持力層設(shè)計為第⑦層粉質(zhì)粘土，據(jù)低應(yīng)變檢測結(jié)果，試樁中Ⅰ類樁占86.7%，Ⅱ類樁占13.3%，Ⅰ類樁、Ⅱ類樁均為合格樁。

2.2 沖擊成孔灌注樁工藝流程

場地平整→樁位放線，開挖漿池、漿溝→護筒埋設(shè)→鉆機就位，孔位校正→沖擊造孔，泥漿循環(huán)，清除廢漿、泥渣，清孔換漿→終孔驗收→下鋼筋籠及鋼導(dǎo)管→澆筑混凝土→成品養(yǎng)護。

2.3 沖擊成孔灌注施工要求

1)施工前，必須取得所需的地質(zhì)勘察報告、樁基施工圖，并編制施工技術(shù)方案。

2)施工前應(yīng)查明建設(shè)場地及周邊建筑物和地下設(shè)施情況，確保在施工時不被破壞。

3)鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時應(yīng)交待鉆進情況及下一班應(yīng)注意事項。經(jīng)常檢查鉆機的底座和頂端是否平穩(wěn)。經(jīng)常檢查鋼絲繩之直接起吊鉆錐段的中心線在沖擊和提起時是否鉛垂，其是否與樁孔設(shè)計中心點重合或在容許的距離內(nèi);在鉆進中不應(yīng)產(chǎn)生沉陷，否則必須及時處理和調(diào)整。應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，在地層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與設(shè)計地質(zhì)剖面圖核對，出入較大應(yīng)報設(shè)計人員處理。經(jīng)常檢驗?zāi)酀{，不合要求時，應(yīng)隨時通過向孔內(nèi)添加粘土或向泥漿池添加清水進行修正。經(jīng)常檢查鉆錐的完好程度，及時修復(fù)。應(yīng)一次成孔，不得二次成孔，成孔過程中遇斜孔、坍孔、護筒周圍冒漿等情況時，應(yīng)及時停止施工，采取可靠措施后再進行施工，并將施工中遇到的異常情況及采取的措施詳細(xì)記錄，及時通知建設(shè)單位、設(shè)計單位及質(zhì)量監(jiān)督部門。

4)在鋼筋籠運輸和吊裝時應(yīng)注意防止其變形。在鋼筋籠下放時應(yīng)注意不能碰撞孔壁，當(dāng)?shù)醴攀茏钑r，不能強行加壓下放，以防止坍孔、籠體變形。應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放，如果是成孔偏斜而造成的，則要求進行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。同時籠體焊接時間應(yīng)盡可能短，以防造成沉渣過大或孔壁縮徑。鋼筋籠定位應(yīng)準(zhǔn)確，中心位置和標(biāo)高應(yīng)控制在誤差范圍內(nèi)。

5)成孔達(dá)到設(shè)計深度時，將鉆頭稍提離孔底，用泥泵繼續(xù)循環(huán)沖洗液，清理沉渣。開始保持原泥漿的比重進行循環(huán)，隨著殘存的沉渣不斷的被返去，然后逐步降低泥漿比重，孔底沉渣厚度不得大于100 mm，并宜立即澆筑混凝土。

6)樁體施工應(yīng)一次成樁，不得留施工縫，樁徑允許偏差:±50 mm，垂直度允許偏差不大于1%，樁位允許偏差不大于100 mm，樁基在施工過程中至建成使用期間，必須進行系統(tǒng)的沉降觀測直至沉降穩(wěn)定。

7)樁身混凝土澆筑過程中，必須抽樣檢測混凝土坍落度，宜控制在配合比設(shè)計的坍落度范圍內(nèi)，坍落度過大時會產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料與水泥砂漿分離失去流動性;坍落度過小時混凝土流動性過小，以上兩種情況均加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，導(dǎo)致卡管事故。

8)在現(xiàn)場對混凝土試塊見證取樣，每澆筑50 m3必須有一組試塊?；炷翝仓Y(jié)束后，應(yīng)檢查混凝土的實際灌入量，充盈系數(shù)要求大于1，控制混凝土頂標(biāo)高和防止樁頂瓶頸。

2.4 樁端樁側(cè)后注漿工藝要求

1)注漿導(dǎo)管采用φ20 mm 焊接鋼管套絲加工，要求絲紋清晰，套絲長度不小于30 mm，注漿管間連接使用管箍，接口處應(yīng)纏繞生料帶并用管鉗擰緊，外側(cè)采用200 mm 套管電焊牢固，注漿管加工長度2 m～6 m，供不同長度注漿管連接安裝選用。樁底注漿管設(shè)置兩根，對稱設(shè)置于外側(cè)，管側(cè)注漿管樁頂向下12 m 做一道，樁頂向下24 m 做一道，共兩道，注漿管伸出護筒口500 mm 以上，樁底注漿管伸出籠底不少于300 mm。2)正式注漿前進行兩次通水試驗，一次在鋼筋籠下放完畢，發(fā)現(xiàn)不通，應(yīng)提出鋼筋籠，處理后重新安放，第二次在混凝土澆筑完畢后進行，防止混凝土堵塞注漿管。3)注漿材料采用礦渣硅酸鹽水泥，水泥等級不應(yīng)低于32.5 級，水灰比根據(jù)土的飽和度和滲透性確定，飽和土水灰比宜為0.45～0.65，非飽和土宜為0.7～0.9。4)樁端注漿終止壓力應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)及注漿點深度確定，對于風(fēng)化巖、非飽和粘性土及粉土，注漿壓力宜為3 MPa～10 MPa，對于飽和土層注漿壓力宜為1.2 MPa～4 MPa，軟土宜取低值，密實性粘土宜取高值，注漿量不宜超過75 L/min。注漿參考量:樁端1 500 kg～1 800 kg，樁側(cè)1 200 kg～1 500 kg。5)注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計要求可停止注漿，注漿總量已達(dá)到設(shè)計值的75%，且注漿壓力超過設(shè)計值可停止注漿。當(dāng)注漿壓力長時間低于正常值、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 min～60 min，或調(diào)低注漿水灰比，施工完成后，施工人員必須向設(shè)計人員提供壓力。6)注漿作業(yè)宜于成樁2 d 后開始，與成孔作業(yè)點間距不宜小于8 m，對于飽和土中的注漿宜先樁側(cè)后樁端，對于非飽和土宜先樁端后樁側(cè)，多斷面樁側(cè)注漿應(yīng)先上后下，以防止下部漿液沿樁土界面上竄，即先注最上部樁段，待其有一定的初凝強度后，再依次注下部各樁段。樁端樁側(cè)注漿間隔不宜少于2 h，樁端注漿應(yīng)對同一根樁各注漿管依次實施等量注漿，對于樁群注漿宜先外圍后內(nèi)部。

2.5 成品保護

1)冬季施工時，樁頂混凝土未達(dá)到設(shè)計強度的40%時，應(yīng)采取適當(dāng)保溫措施，防止受凍。2)剛澆筑完的混凝土灌注樁，不宜立即在其附近沖擊相鄰樁孔，應(yīng)采取間隔施工，防止振動或主體列向擠壓而造成樁變形或裂斷。3)樁頂灌注標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計樁頂標(biāo)高高0.5 m，確保樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計強度。樁頂在泥漿中，掩護時間不少于7 d;當(dāng)樁頂在地面以上時，應(yīng)進行覆蓋澆水養(yǎng)護時間不少于7 d。

2.6 樁基質(zhì)量檢測

1)工程樁施工完畢后，應(yīng)進行單樁豎向靜載實驗，以確定豎向承載力特征值，檢測數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%。

2)采用低應(yīng)變動力檢測法，對所有試樁、錨樁進行樁身完整性檢測，其余工程樁按照剩余數(shù)量的30%進行樁身完整性檢測。

3)根據(jù)單樁豎向靜載實驗結(jié)果，試樁單樁豎向抗壓極限承載力值為7 400 kN，單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為3 700 kN。根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，單樁豎向抗壓極限承載力值按7 000 kN 考慮，單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按3 500 kN 取定。

3 結(jié)語

根據(jù)工程現(xiàn)場地質(zhì)條件，合理選用沖擊成孔后壓漿灌注樁形式，很好的解決孔底留有難以清理干凈的沉渣，孔壁留有難以剔除的泥膜、質(zhì)量難以保證的問題，使得樁側(cè)摩擦力及樁端阻力有效發(fā)揮，樁材充分利用，有效提高單樁承載力，減少沉降量，降低工程造價，因此推廣此樁型有著重要意義。

［1］JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JGJ 106-2003，建筑基樁檢測規(guī)范［S］.

［3］《巖土施工手冊》編委會.巖土施工手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994.

［4］GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.