有關(guān)后壓漿灌注樁的質(zhì)量控制及檢測(cè)評(píng)價(jià)

馬耀杰

【摘要】近年來隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，我國的高層建筑也迅猛發(fā)展起來，因此對(duì)地基承載力的要求越來越高，基礎(chǔ)形式一般采取灌注樁基礎(chǔ)，為了滿足設(shè)計(jì)要求，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。但是后壓漿灌注樁方法質(zhì)量難以控制，因此必須探索研究出控制措施，以保證注漿質(zhì)量， 從而提高樁基承載力。

【關(guān)鍵詞】后壓漿灌注樁；質(zhì)量控制；檢測(cè)評(píng)價(jià)

1 工程概況

工程樁基施工采用旋挖鉆機(jī)成孔，水下澆注混凝土的施工工藝，灌注樁施工時(shí)根據(jù)地層和施工情況采用膨潤土或高分子聚合物泥漿， 并進(jìn)行集中制備，回收后集中凈化處理，重復(fù)使用。

2 施工準(zhǔn)備

規(guī)劃布置施工現(xiàn)場時(shí)，首先考慮泥漿制備、處理、排放系統(tǒng)的布置。泥漿系統(tǒng)由泥漿池、沉淀池、廢漿池、泥漿泵、泥漿處理設(shè)備等組成，采用集中處理、排放的方式。泥漿池、沉淀池用磚塊和水泥砂漿砌筑牢固，不得有滲漏或倒塌，泥漿池等不能建在新堆積的土層上，防止池子下陷開裂，泥漿漏失。泥漿配制必須用現(xiàn)場使用的泥漿材料先做室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。泥漿制備參數(shù)應(yīng)滿足以下要求：①在鉆孔過程中要滿足成樁過程的護(hù)孔要求；②在成孔后，停止等待混凝土灌注時(shí)間內(nèi)孔底沉渣不得超過規(guī)范和設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 泥漿處理

施工時(shí)要及時(shí)清除沉淀池內(nèi)沉淀的鉆渣，泥漿處理配備機(jī)械鉆渣分離裝置。清出的鉆渣應(yīng)及時(shí)運(yùn)出現(xiàn)場，防止鉆渣廢漿污染施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境。由于灌注過程中混凝土的污染，泥漿會(huì)逐漸失去原有的性能而產(chǎn)生變質(zhì)， 所以在施工過程中要不斷除去所含泥砂，并調(diào)整泥漿性能指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)，為此應(yīng)設(shè)立泥漿處理系統(tǒng)，對(duì)從孔口灌注混凝土后回收的泥漿進(jìn)行處理。泥漿處理設(shè)備采用旋流除砂器、振動(dòng)篩和3PNL 泵，灌注混凝土后回收泥漿用泥漿泵先送入旋流除砂器，再通過振動(dòng)篩后流入泥漿沉淀池， 經(jīng)過一定時(shí)間沉淀后流入供漿池進(jìn)行重復(fù)利用。

3.2 鉆孔

開鉆前，鉆機(jī)對(duì)位應(yīng)以控制樁拉十字線控制，鉆頭對(duì)準(zhǔn)十字線交點(diǎn)，符合偏差要求（≤10mm）后開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程及時(shí)補(bǔ)充制備好的泥漿，整個(gè)鉆進(jìn)過程中液面不得低于護(hù)筒底面，提鉆后護(hù)筒內(nèi)泥漿液面高于護(hù)筒底部至少1.0m。鉆進(jìn)時(shí)每次進(jìn)尺控制在50～80cm， 根據(jù)地層情況而定，軟塑地層采用少進(jìn)尺，可塑地層可適當(dāng)增加進(jìn)尺。在下放和提升鉆頭時(shí)速度要平穩(wěn)， 以免強(qiáng)烈的撞擊造成孔壁坍塌，而且在鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查鉆頭通氣孔，必須保證鉆頭通氣孔的暢通無阻。在鉆進(jìn)過程中應(yīng)該注意的面問題：

（1）由于孔口回填不密實(shí)，導(dǎo)致護(hù)筒內(nèi)外串漿，很容易造成塌孔。

（2）鉆進(jìn)軟塑、流塑地層時(shí)進(jìn)尺快，鉆頭被壓入泥中和泥土結(jié)合成一個(gè)整體，提鉆時(shí)形成活塞效應(yīng)將孔壁吸塌。

（3）在鉆進(jìn)過程中，由于不正當(dāng)操作會(huì)引起鉆機(jī)卡鉆或埋鉆。

（4）由于鉆機(jī)桅桿和鉆桿重量較大，在鉆機(jī)行走時(shí)，如果操作人員不熟悉場地情況，遇到回填的孔口或傾斜的坡道時(shí)會(huì)發(fā)生安全事故。

（5）施工過程中，應(yīng)始終保持護(hù)筒內(nèi)的泥漿面高出地下水位1m 以上。

（6）鉆進(jìn)時(shí)要注意檢查主鋼絲繩、鉆頭連接、鉆頭磨損情

況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

3.3 鋼筋籠的下放

鋼筋籠下放時(shí)在鋼筋籠外部墊塊采用混凝土滾軸式定位輪，定位輪采用砂漿制作，定位輪的半徑為保護(hù)層厚度，厚度6cm，中間使用箍筋貫通，鋼筋籠下放時(shí)焊接在主筋上，以保證鋼筋籠的保護(hù)層厚度在灌注過程中位置不變。在下設(shè)鋼筋籠過程中，鋼筋籠要保持豎直挺立，鋼筋籠中心線與樁中心盡量重合，向下放送時(shí)速度要慢，減少鋼筋籠對(duì)孔壁的剮蹭。

3.4 混凝土的灌注

本工程水下灌注采用的是雙密封圈絲扣連接方式的導(dǎo)管，該類型導(dǎo)管密封性能良好，不容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。導(dǎo)管下設(shè)完成后及時(shí)測(cè)量沉渣厚度。當(dāng)沉渣厚度不滿足要求時(shí)必須進(jìn)行二次清孔，以保證沉渣厚度不大于規(guī)范及設(shè)計(jì)要求?；炷凉嘧⑦^程中應(yīng)注意的問題：

①灌注過程中要及時(shí)用測(cè)繩測(cè)量混凝土面上升高度，計(jì)算導(dǎo)管埋置深度，確定導(dǎo)管拆卸長度。施工時(shí)要嚴(yán)格控制埋管深度，最小埋管深度不小于2.0m，最大埋管深度不宜大于6.0m。②在灌注混凝土?xí)r要?jiǎng)蛩贊沧ⅲ?減小混凝土對(duì)孔壁的沖擊力。③在灌注將近結(jié)束時(shí)，由質(zhì)檢員負(fù)責(zé)核對(duì)混凝土的灌注數(shù)量和樁頂灌注高度，為保證樁頂混凝土質(zhì)量，樁頂全部出露新鮮混凝土后才能提拔最后一節(jié)導(dǎo)管。樁頂超灌高度不小于1.0m。④在灌注過程中，應(yīng)將孔內(nèi)溢出的泥漿及時(shí)泵送至泥漿凈化裝置進(jìn)行處理，不得隨意排放，污染環(huán)境。⑤灌注完畢混凝土面達(dá)到要求之后要立即將孔內(nèi)導(dǎo)管緩慢勻速拔出，避免速度太快在樁頂形成“軟芯”。⑥混凝土灌注之前要組織好充足人力、物力，保證混凝土連續(xù)灌注，每根樁力爭在2h 內(nèi)完成。灌注完成后，利用吊車緩緩提出護(hù)筒，防止落入大土塊，

影響樁頂混凝土質(zhì)量。灌注過程中拔出的導(dǎo)管要及時(shí)用清水沖洗掉導(dǎo)管內(nèi)壁上的混凝土，清洗時(shí)應(yīng)注意清洗導(dǎo)管接頭部位。護(hù)筒拔出后要及時(shí)清除掉護(hù)筒內(nèi)壁的混凝土和外壁的粘土。為保持施工現(xiàn)場干凈整潔，在灌注和清洗過程中，要及時(shí)清除泥漿和渣土，保持現(xiàn)場清潔，方便施工。

4加固效果檢測(cè)

4.1檢測(cè)設(shè)備、方法及工作量

低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)采用美國樁基動(dòng)力公司生產(chǎn)的P、I、T樁身完整性測(cè)試儀，檢測(cè)方法采用反射波法。高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)采用美國樁基動(dòng)力公司生產(chǎn)的PDA打樁分析儀（PAL）型；分析方法采用實(shí)測(cè)曲線擬合法。檢測(cè)比例滿足規(guī)范要求，高低應(yīng)變檢測(cè)樁位由建設(shè)單位和監(jiān)理方確定，檢測(cè)前后的儀器運(yùn)行狀態(tài)良好，檢測(cè)過程中無異常情況發(fā)生。

4.2檢測(cè)成果與分析

4.2.1 混凝土質(zhì)量

根據(jù)實(shí)測(cè)得到的反射波時(shí)域曲線（見圖1）進(jìn)行分析、各檢測(cè)樁實(shí)測(cè)混凝土縱波波速在2 700 m/s～3 900 m/s之間，平均值為3 260 m/s，依據(jù)混凝土縱波波速與混凝土質(zhì)量的有關(guān)關(guān)系，認(rèn)為樁身混凝土質(zhì)量良好。

4.2.2樁身結(jié)構(gòu)完整性

據(jù)實(shí)測(cè)得到的反射波時(shí)域曲線（見圖2）進(jìn)行分析，各檢測(cè)樁樁底反射信息明顯，表明樁身完整。

4.2.3高應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)單樁極限承載力

現(xiàn)場進(jìn)行了8根樁的高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，全部進(jìn)行了CAPWAP法擬合，由此計(jì)算各高應(yīng)變檢測(cè)樁單樁豎向極限承載力見。各檢測(cè)樁在天然狀態(tài)下單樁豎向極限承載力值介于4 227～4 549 kN之間，平均值4 413 kN，依《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25—1990）的有關(guān)規(guī)定，單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)折減至飽和狀態(tài)后可滿足設(shè)計(jì)要求。

結(jié)論

a）低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)結(jié)果表明各檢測(cè)樁樁底反射信息清晰，樁身結(jié)構(gòu)完整，樁身混凝土質(zhì)量良好。

b）高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)結(jié)果表明單極豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)折減至飽和狀態(tài)后可滿足設(shè)計(jì)要求。

c）樁端后壓漿法可有效提高樁的承載能力，減少樁的沉降。

5結(jié)語

通過本工程的實(shí)際施工及進(jìn)一步總結(jié)，對(duì)后壓漿的施工工藝有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，取得的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)為今后同類工程施工打下了良好的技術(shù)指導(dǎo)基礎(chǔ)，為以后加強(qiáng)質(zhì)量控制提供了依據(jù)。

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