灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用及施工方法之淺析

鄭鵬亮 李強(qiáng) 霍勝 張振沖

中建二局第一建筑工程有限公司 北京 100176

引言

現(xiàn)代化城市發(fā)展過程中高層建筑施工的數(shù)量不斷地增多，尤其是高層和超高樓層的建筑施工在地基處理過程中多采用灌注樁的施工方式。隨著建筑樓層層高的不斷增加，對于地基的承載能力帶來了極大地挑戰(zhàn)，相應(yīng)地灌注樁的長度也隨層高逐步增長。然而隨著地質(zhì)環(huán)境的影響，增加灌注樁的長度不僅會增加施工工程的總量，而且對樁體質(zhì)量、工期以及成本的把控則相對變?nèi)?。因此，我們需要通過不斷地實(shí)踐和改進(jìn)來提升該工藝的應(yīng)用效率[1]。

1 灌注樁后注漿技術(shù)工藝原理

灌注樁后注漿工法通過先鉆孔且在成孔后下放鋼筋籠時預(yù)埋注漿管灌注混凝土成樁，再在樁身混凝土達(dá)一定齡期后(一般成樁后7天)打開預(yù)埋注漿管開閥后注入水泥漿。水泥漿在壓入樁側(cè)和樁端的過程中，固化了樁周泥皮及樁底沉渣，使樁體與樁側(cè)土體有效結(jié)合在一起，大幅提高了樁側(cè)、樁端的承載力，增強(qiáng)樁的質(zhì)量穩(wěn)定性，又減少群樁累計沉降量及避免不均勻沉降。后注漿灌注樁可用于各類鉆、挖、沖孔灌注樁及地下連續(xù)墻的沉渣(虛土)、泥皮、樁底、樁側(cè)一定范圍內(nèi)土體的加固，因其能承受更大的豎向荷載和水平荷載，在基礎(chǔ)工程中得到廣泛的應(yīng)用。下面通過工程實(shí)例對后注漿工藝及影響承載力的因素進(jìn)行分析。

2 后注漿灌注樁施工方法

2.1 注漿管施工工藝

注漿管是灌注樁施工中的重要組成部分，在制作注漿管時，對施工材料的要求還是比較嚴(yán)格的。在具體的施工過程中還要考慮注漿管內(nèi)的摩阻力對注漿施工的壓力，在進(jìn)行注漿管的施工過程中，將注漿管的施工分成三部分。對于花管側(cè)壁的設(shè)置也有嚴(yán)格的要求，即對出漿水管進(jìn)行設(shè)計，一般要控制在6～7mm。除此之外，在進(jìn)行注漿管的制作過程中，還要做好一定的防護(hù)措施，例如用膠帶或者薄膜對注漿管進(jìn)行包裹，然后用鐵絲等工具對其進(jìn)行固定工作，防止注漿管在施工的過程中出現(xiàn)破裂或者是滲漏的情況，從而保障整個建筑工程的施工質(zhì)量[2]。

2.2 水下灌注施工

①下導(dǎo)管施工。在導(dǎo)管正式使用之前需要對導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)前拼裝實(shí)驗(yàn)，對目前所采用的材料進(jìn)行充水加壓實(shí)驗(yàn)。當(dāng)壓力值達(dá)到0.6MPa～1MPa，停止加壓，并觀察管道是否存在出水的情況。②依照鉆孔深度進(jìn)行管道匹配，確保導(dǎo)管和孔底之間的間距值達(dá)到500mm以上。③完成導(dǎo)管下設(shè)工作后應(yīng)當(dāng)對孔深進(jìn)行測量，測量達(dá)標(biāo)后對管道孔洞進(jìn)行清理，確?？锥赐〞?，管道內(nèi)沒有沉渣。④在澆筑混凝土之前應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)管內(nèi)部隔離塞或是球膽以防止出現(xiàn)管塞的情況。完成這個工作之后便可以進(jìn)行混凝土澆筑施工。⑤在混凝土灌注過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況控制灌注方量。確保灌注后導(dǎo)管的預(yù)埋深度超出0.8m而且導(dǎo)管底部得到填充。⑥依據(jù)混凝土灌注深度對導(dǎo)管進(jìn)行拆除，拆除之前需要對混凝土的深度進(jìn)行檢測，確保導(dǎo)管處于混凝土面下方2m～6m的位置，整個過程中導(dǎo)管不可以被移除，需要由專業(yè)人員對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量并記錄。在該項(xiàng)目中對于灌注樁檢測之后的數(shù)據(jù)為：a.通過對灌注樁荷載力的檢測，我們得到了Q-S曲線值，該曲線呈現(xiàn)出緩慢浮動的狀態(tài)，曲線上方的加載數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出平直的狀態(tài)，而且在最大加載端位置并沒有出現(xiàn)破壞的情況。通過對測試數(shù)據(jù)分析我們發(fā)現(xiàn)，后注漿灌注樁組織在實(shí)驗(yàn)測試過程中呈現(xiàn)的曲線較為平緩，這主要是由于通過灌注注漿液將樁體下端的土層、地基層以及周圍結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，而在注漿液凝固之后整個樁體底部的穩(wěn)定層面積擴(kuò)大。通常情況下Q-S曲線呈現(xiàn)出陡降的趨勢，此時端樁與破壞點(diǎn)數(shù)值非常接近，表現(xiàn)出端樁承載著極大地壓力近乎接近其極限值。如果樁體沉降非常明顯，則有可能是由于樁體端部存在虛土或是樁體周圍結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定導(dǎo)致的。b.一是對于直徑大于600的工程樁采用低應(yīng)變、超聲波進(jìn)行完整性檢驗(yàn)，數(shù)量要求如下：(a)低應(yīng)變對于高度不小于70m的高層建筑100%檢驗(yàn)，對于其他情況不低于50%；(b)超聲波檢測對于高度不小于70m的高層建筑應(yīng)按不低于30%。二是對于直徑不大于600的工程樁，采用低應(yīng)變100%進(jìn)行完整性檢驗(yàn)。

2.3 壓水試驗(yàn)

一般情況下，在灌注樁澆筑結(jié)合后七天內(nèi)，需在工程中開展壓水試驗(yàn)。試驗(yàn)原理如下：認(rèn)真檢查單向閥、注漿管路，對泥漿進(jìn)行妥善處理。在壓水試驗(yàn)過程中，若擴(kuò)孔系數(shù)變大，則應(yīng)在建筑工程中展開壓水試驗(yàn)，以保障混凝土的綜合性能。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)合理地分析施工情況，對泥漿比重予以科學(xué)地配置，在此期間，還應(yīng)分析建筑項(xiàng)目的土質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)與否，規(guī)避在項(xiàng)目工程展開泥漿調(diào)配時造成不必要的影響，降低工程施工質(zhì)量。

2.3 鋼筋籠施工

①鋼筋籠安裝和檢查。在放鋼筋籠之前需要對鋼筋籠的質(zhì)量進(jìn)行檢查，如果鋼筋籠質(zhì)量不符合規(guī)定，則需要調(diào)整后再進(jìn)行入孔。作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)按照樁號對樁入孔，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。②鋼筋籠吊裝。吊裝工作需要安排專業(yè)人員進(jìn)行指揮，確保吊裝過程中鋼筋籠不會變形。③鋼筋籠。鋼筋籠依據(jù)實(shí)際施工需要，需要在現(xiàn)場進(jìn)行連接，連接期間要確保所有的接頭的密實(shí)程度符合施工要求。而且要對上下兩節(jié)鋼筋籠進(jìn)行編號記錄。在鋼筋籠連接過程中需要確保上下鋼筋籠主筋處于一處，并采用強(qiáng)度較高的鋼筋對鋼筋籠進(jìn)行固定和支撐[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，灌注樁后注漿技術(shù)能顯著提高單樁承載力，減小沉降量，降低工程造價，縮短施工工期，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。后注漿技術(shù)是一項(xiàng)國家推廣的新技術(shù)，目前很多施工單位對該技術(shù)應(yīng)用不熟練，導(dǎo)致施工質(zhì)量得不到保證，希望此文對該需要該施工的單位有所幫助。