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廣州建筑產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司 廣東 廣州 510663
應(yīng)城市發(fā)展需要,大量農(nóng)村人口涌入城市中。城市人口的劇增在一定程度上促進(jìn)了城市化發(fā)展進(jìn)程,但是由此也帶來了很多社會矛盾。城市土地用地緊張就是其中一個主要的社會矛盾。為了提高城市土地的利用率,解決人口居住需求,住宅樓建設(shè)樓層在不斷遞增,城市出現(xiàn)了很多高層、超高層高層住宅樓。加上人們對住宅樓質(zhì)量要求的不斷提高,由此出現(xiàn)了很多相關(guān)的先進(jìn)施工工藝。鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)以其良好的施工效果得到業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)同與推廣,以下將針對該施工工藝的具體開展進(jìn)行分析探討。
本工程為我國某一城市高層住宅樓施工項目,應(yīng)設(shè)計要求,該建筑層高為33層,總共包含1與2棟主樓及群樓。m2由于建筑樓層較高,為了確保整個建筑施工質(zhì)量和使用壽命,施工團(tuán)隊需要事先全面勘察地質(zhì),了解施工場地周邊的地質(zhì)情況。并經(jīng)過相關(guān)工作人員的研究和探討,決定摒棄傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁工藝,而采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁復(fù)合地基,并且灌注樁施工設(shè)計樁孔為82個,孔深在10~48m之間。下圖1為鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)施工工藝示意圖[1]。
圖1 鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)施工工藝
應(yīng)本次工程設(shè)計要求,兩棟主樓的樁孔孔徑和平均孔深分別為800mm和40m。裙樓的樁孔孔徑和平均深度分別為?600mm和12m。因該建筑施工場地存在大量的粉土、含砂粉土的不良土質(zhì),為此施工團(tuán)隊決定在兩棟主樓的樁孔4~20m的不良土質(zhì)區(qū)進(jìn)行后壓漿,而兩棟裙樓后壓漿的部位則為其樁孔底部。
2.2.1 注漿管的選擇關(guān)系到后注漿作業(yè),需要確保其強(qiáng)度能夠滿足施工設(shè)計需求。本次工程選擇的是25mm×3.25mm的鋼管絲扣來連接后注漿導(dǎo)管,連接后其需要隨著鋼筋籠一起下放到樁孔底部。
2.2.2 樁底后注漿導(dǎo)管以及注漿閥數(shù)量的設(shè)置都是不同的,需要依據(jù)工程實際樁徑大小進(jìn)行合理設(shè)置的。本次工程主樓樁徑為800mm,施工團(tuán)隊經(jīng)過研究后決定沿著鋼筋籠圓周對稱設(shè)置2根注漿管,而裙樓則設(shè)置1根。注意在下放注漿管時,其底部需要超出設(shè)計樁底的50cm,以及其頂部要超過地面30cm。
2.2.3 樁越長,其注漿難度系數(shù)就比較大,因此為了確保注漿質(zhì)量,對于長度超過15m的樁,需要采用樁底樁側(cè)復(fù)式注漿方式進(jìn)行。而在設(shè)置樁側(cè)后注漿管閥數(shù)量時,需要根據(jù)本次工程施工場地實際的地層情況、樁的長度、承載力要求等方面來決定的。
2.2.4 應(yīng)工程設(shè)計要求,每一個后注漿管閥都必須要具有逆止功能,并且還必須要能夠抵御1MPa的靜水壓力,注意做好后注漿管閥外部的檢查工作,使其各項指標(biāo)都能達(dá)標(biāo)。
2.3.1 水泥漿液的配比。由于漿液的拌制質(zhì)量直接關(guān)系到鉆孔灌注樁后注漿施工質(zhì)量,因此在施工之前,需要先經(jīng)過試驗,得出漿液的最佳配合比,同時試驗人員還要結(jié)合到本次工程施工場地的實際土質(zhì)情況,比如土的飽和度、滲透性。這樣才能得拌制出不會過稀或過稠的水泥漿液,以免出現(xiàn)注漿困難與漿液離析問題。另外為了提高漿液拌制質(zhì)量,拌制好的漿液還需過濾操作,注意過濾網(wǎng)的孔徑要小于3mm。應(yīng)工程設(shè)計要求和試驗結(jié)果,本次工程采用的是32.5的普通硅酸鹽水泥注漿漿液的最佳配比為0.6~0.7之間、漿液拌制時間不得少于2min、注漿流量控制在40~50L/min。
2.3.2 注漿量。為了更好地把控好注漿中各種材料采購的數(shù)量,在正式進(jìn)行注漿之前,需要先計算出單樁的注漿量以及完成所有成樁后的注漿總量,這樣可以有效避免資源上的浪費,以及還能避免出現(xiàn)因材料供應(yīng)不足而注漿中斷等不良情況。施工人員在計算單樁注漿量時,除了要考慮其直徑、長度之外,也不能忽視樁底樁側(cè)土層性質(zhì)、單樁承載力增幅等各方面因素,這樣計算出來的單樁注漿量才會更加準(zhǔn)確與合理。
2.3.3 優(yōu)化注漿參數(shù)。為了提高后注漿施工效率和質(zhì)量,在工程開展之前,需要先進(jìn)行試注漿,之后根據(jù)試注漿結(jié)果,優(yōu)化各個注漿參數(shù),從而得出最佳的注漿參數(shù),之后再運用到正式后注漿作業(yè)中。
在成樁后的2d后才能進(jìn)行相關(guān)的注漿作業(yè),在注漿作業(yè)過程中,施工人員是不允許太靠近注漿作業(yè)區(qū),以免出現(xiàn)安全事故,通常都是在距離成孔作業(yè)點的8~10m進(jìn)行注漿作業(yè)的;每一個樁的注漿作業(yè)都需要一次完成,不得出現(xiàn)中斷的情況,以免影響到成樁效果和質(zhì)量,另外且兩個注漿管注漿時間間隔時間要在12h之內(nèi);對于同一根樁,其各個注漿導(dǎo)管需要依次開展注漿作業(yè),并且注漿分量都必須要一致;在注漿作業(yè)過程中,一般都需要先對外圍的樁孔進(jìn)行注漿,完成后在進(jìn)行內(nèi)部樁孔的注漿[2]。
2.5.1 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是需要至少滿足以下一方面要求方行,并不是隨意進(jìn)行:注漿總量和注漿壓力這兩者都必須要達(dá)到工程設(shè)計要求。
2.5.2 在注漿過程中,如何出現(xiàn)注漿壓力很長一段時間都比正常值要來得低,以及當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)冒漿或者周圍樁孔出現(xiàn)串漿這兩種情況時,施工人員就需要改變其注漿方式,將連續(xù)注漿方式改為間歇注漿方式。為了確保成樁效果,在進(jìn)行正式注漿之前需要先進(jìn)行試樁。本次工程選用的是32.5的普通硅酸鹽水泥,并且根據(jù)試樁結(jié)果,得出水泥漿液的最佳水灰比在0.6~0.7之間,另外還要注意注漿壓力,樁端注漿壓力為6~8MPa之間以及樁側(cè)注漿壓力為3~4MPa之間。
由于成樁質(zhì)量直接關(guān)系到整個建筑工程施工質(zhì)量,因此施工人員必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行操作:第一,后注漿施工質(zhì)量跟原材料的選擇、漿液的配比等方面息息相關(guān),因此在開展后注漿施工作業(yè)之前,需要做好原材料的選擇和質(zhì)量把關(guān)工作。原材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場之前,需要對其質(zhì)量、規(guī)格數(shù)量等方面進(jìn)行檢查,并妥善放置好;進(jìn)行試樁,根據(jù)試樁結(jié)果得出最佳的水泥漿液水灰比,以及注漿壓力等方面工藝參數(shù);第二,后注漿成樁后的20d,為了保證工程施工質(zhì)量,需要根據(jù)工程設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范操作對其進(jìn)行檢驗,檢驗內(nèi)容包括單樁豎向承載力以及樁身的完整性,若在檢驗過程中,發(fā)現(xiàn)其承載力達(dá)不到設(shè)計要求或者樁身出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞等方面,都必須要及時上報給上級,之后尤其組織相關(guān)技術(shù)人員針對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行研究探討,并制定出最佳的補(bǔ)救方案;第三,在進(jìn)行檢測過程中,為了提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度,檢測人員需要對每處至少進(jìn)行2根以上樁檢測。另外,每根樁都需要按照規(guī)范要求鉆取一個芯取樣,之后通過對芯取樣進(jìn)行相關(guān)的試驗檢測,確保每一根樁施工質(zhì)量都是滿足本次工程設(shè)計要求;第四,在后注漿過程中,若有發(fā)現(xiàn)注漿量等主要參數(shù)跟本次工程設(shè)計要求有一定出入,甚至相差比較大時,是需要馬上上報給上級的,解決問題后方能再繼續(xù)。
在鉆孔過程中會產(chǎn)生大量的石屑沉渣,這些石渣會沉積在孔底,影響到鋼筋籠的下放,注漿管也無法下放到孔底。解決措施:運用氣舉反循環(huán)的方式清理孔底,將沉渣清理到孔外,直至其厚度在10cm以下。之后再把鋼筋籠和注漿管按照相關(guān)操作要求下放到指定位置,這樣一來,鋼筋籠以及注漿管一般都能夠百分百下放到孔底的,從而達(dá)到工程設(shè)計要求。
由于往孔內(nèi)注漿過程中,這些漿液會對孔底產(chǎn)生沖擊力,以至于出現(xiàn)反壓情況,除此之外注漿管若沒有和鋼筋籠綁扎牢固后,其在下放過程中很容易出現(xiàn)竄動。解決措施:將注漿管牢牢焊接到鋼筋籠上,確保無誤后,再下放到孔內(nèi)指定位置,以免在注漿過程中出現(xiàn)無必要的安全事故,不僅增加施工成本,而且還會延誤工期。
在往孔內(nèi)注漿過程中,若其壓力上升到10MPa以上時,注漿噴頭還是沒打開,就很容易導(dǎo)致注漿管出現(xiàn)堵塞情況。解決措施:若其中一根注漿管出現(xiàn)堵塞情況,這時可以將全部漿液注入另一個沒有堵塞的注漿導(dǎo)管中,若兩根都出現(xiàn)堵塞時,就只能采用補(bǔ)漿的措施了。
在往孔內(nèi)注漿過程中,有時樁側(cè)邊側(cè)或者其他位置會冒出漿液,通常注漿人員都是以此來作為注漿作業(yè)結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)之一,但是也有特別的情況出現(xiàn),那就是雖然出現(xiàn)冒漿,但是卻無法滿足其他設(shè)計要求時,這就說明并不是孔內(nèi)注漿量過多,而是其他原因?qū)е?。這時注漿人員需要馬上停止注漿作業(yè),運用清水將注漿管內(nèi)沖洗干凈,等漿液完全凝固之后,才能再繼續(xù)注漿,直至各項指標(biāo)均滿足工程設(shè)計要求后,方能停止注漿作業(yè)[3]。
孔內(nèi)成樁結(jié)束后,需要通過試樁來檢測每一根成樁質(zhì)量。一般情況都是按照以下三部分進(jìn)行試樁檢測:①加載分級。在進(jìn)行試樁過程中,施工團(tuán)隊需要先預(yù)估單樁的極限承載力,之后根據(jù)預(yù)估的承載力的1/10~1/15進(jìn)行逐級加載試樁;②沉降觀測。在對單樁逐級加載試樁過程中,需要安排專人專門對每根樁每級加載后的第一個5min、10min以及15min的樁底沉降量進(jìn)行準(zhǔn)確測讀,直至1h后,再按照每0.5h進(jìn)行測讀一次,并登記好;③試樁過程中,若單樁在每一級荷載作用下,其在1h內(nèi)的沉降量在0.1mm以內(nèi),這就可以表明該樁的承載力是滿足本次工程相關(guān)的設(shè)計要求。
綜上所述,鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)能夠有效改善土質(zhì)的物理力學(xué)性能,使其土體強(qiáng)度滿足本次工程設(shè)計所要求的標(biāo)準(zhǔn),從而有效保證整個建筑的基礎(chǔ)施工質(zhì)量及使用壽命。在完成后注漿作業(yè)之后,為了確保其單樁承載力能夠很好滿足工程設(shè)計要求,還需要對其進(jìn)行靜壓測試,該測試不僅可以有效提高單樁的承載力,而且還能及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,其施工效果也在本次工程中得到有效論證。