一、樁端後壓漿加固機理
樁端後注漿技術是在鑽孔灌注樁成樁、樁身混凝土達到預定強度後,採用高壓注漿泵透過預埋注漿管注入水泥漿液或水泥與其它材料的混合漿液,漿液滲透到疏鬆的樁端虛尖中,結合形成強度較高的混凝土;隨著注漿量的增加,水泥漿液不斷向由於受泥漿浸泡而鬆軟的樁端持力層中滲透,在樁端形成“梨形體”,增加了樁端的承壓面積,相當於對鑽孔樁進行擴底。當“梨形體”不斷增大時,滲透能力受到周圍緻密土層的限制,使壓力不斷升高,對樁端土層進行擠壓、密實、充填、固集,將使樁底沉渣、樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密,使樁土間介面的幾何和力學條件得以改善,提高了樁端土體的承載力,從而大幅度提高了單樁承載力。
二、樁型的選擇和設計
隨著國民經濟的高速發展,中國高層建築事業也得到了極大的發展。從已建工程現狀來講,在施工質量方面存在諸多問題,這些問題的大量存在將導致建築物損壞情況的產生,甚至造成極大的財產損失及人員傷亡。樁端後注漿技術作為高層建築工程樁基施工的重要組成部分,其施工質量的優劣直接影響著建築工程施工的整體質量,為有效提升高層建築工程施工的整體質量,必須從以下幾個方面入手:
1、樁形的選擇
一般單樁承載力特徵值要求不小於4500kn,荷載要求高,由於是高層建築,對沉降變形敏感。以5層含粘性土碎石層作為持力層,樁徑φl000mm,樁長40m(進入持力層8.8m)的鑽孔灌注樁抗壓承載力估算值為5498kn。
設計經過對普通鑽孔灌注樁、支盤樁和鑽孔灌注樁樁底壓漿三種方案進行對比,考慮到5層土厚達26m,為含粘性土碎石,採用樁底壓漿技術大幅度提高承載力。因此基礎設計為φ1000mm鑽孔灌注樁360根,樁長33.5m(樁底進入選用的持力層5層1m),對樁底進行壓漿處理,單樁抗壓承載力特徵值為6000kn。由於5層的碎石中含有大量粘性土,需要對壓漿孔、壓漿量和壓漿壓力慎重設計和試樁檢驗。
2、壓漿孔的設計
根據樁直徑大小和樁底持力層空隙率大小沿著灌注樁鋼筋籠周邊均勻佈置2~4個壓漿管,一般樁徑大,空隙率小的,壓漿管佈置多。考慮到本工程樁直徑100cm,樁底碎石中含有粘性土,為了保證壓漿能夠包裹樁底,沿鋼筋籠圓周均勻設定2個φ32壓漿管。
三、建築樁基工程中樁端後注漿施工技術的應用
隨著中國科學技術的不斷進步,在建築工程施工中,只有根據施工現場的具體要求,選擇與之相適應的施工方式技術,才能更好地提升工程的質量,這也是施工的重點內容。將樁基礎應用到現代高層建築工程施工中,不僅可以縮短施工工期,還可以提高建築工程質量,為建築工程經濟效益與社會效益的實現提供了強有力的保障。
1、製作壓漿管
通常情況下,必須同時進行鋼筋籠與壓漿管的製作。選用直徑為25毫米左右的鐵管進行壓漿管的製作,選用絲扣進行接頭連線,選用絲進行兩端封堵並確定其密封性符合施工要求。壓漿管長度相比鋼筋籠必須長出55釐米左右,樁底部要比鋼筋籠多出5釐米,上部比樁項混凝土面高出50釐米。壓漿管在最下部20毫米處進行壓漿噴頭的設定,在這個位置透過鑽頭進行4排壓漿孔的均勻鑽出,將其間距設為3釐米、直徑設為3毫米,並利用圖釘封堵壓漿孔,在最外面將直接相同的腳踏車內胎套上並利用膠帶將兩端封嚴,並將壓漿噴頭向單向裝置進行改裝。壓漿管中的壓力在注漿過程中將車胎迸裂,同時彈出圖釘,透過注漿孔和圖釘的孔隙將水泥漿向碎石層中壓入,這種方式可以對堵塞壓漿管情況進行有效防止。
2、壓漿管分佈
相互對兩根壓漿管的位置進行調整,並在鋼筋籠外側進行捆綁作業。在成孔施工結束後,必須遵循相關施工作業流程如清孔、提鑽及下鋼筋籠等進行施工作業。在吊裝放置鋼筋籠時必須對壓漿管加強維護,避免扭曲鋼筋籠現象的出現,及在絲扣連線處避免產生壓漿管鬆動等情況,應選用混凝土墊塊對噴頭位置進行保護,防止孔壁摩擦出現車胎破裂等現象,進而造成堵塞壓漿孔情況的發生,在混凝土灌注的整個過程中必須嚴格按照施工要求進行。
3、壓漿施工
壓漿作業必須一次完成,其最佳施工方式為選用整個承臺群樁進行一次性壓漿。壓漿過程中必須先施工周圈樁位,隨後進行中間樁作業。壓漿施工中必須選用兩根樁進行迴圈壓漿作業,首先對第一根樁的A管進行壓漿作業,壓漿量佔總量的65%,壓漿結束後向另一根樁的A管進行壓漿作業,隨後進行第一根樁的B管和第二根樁的B管的壓漿作業,遵循上述施工順序進行有效壓漿作業。能夠使同一根樁兩根管壓漿時間保持在30分鐘以上,為水泥漿擴散提供充足的空間,為樁端後注漿施工提供便利。
四、樁端後注漿施工的質量控制
1、在樁底注漿時,如若發生壓力達到10MPa以上仍然打不開注漿噴頭等造成一根注漿管發生堵塞,可將全部的水泥漿量透過另一根暢通導管一次壓入樁端,補足注漿數量。對樁端全部不通的樁,必須採取補註漿措施。對注漿開始時即發生樁頂大量返漿的樁,應認真檢查並停止注漿,分析是注漿管接頭漏漿還是堵塞,並採取相應補救措施,確保其達到設計要求。
2、注漿時常會發生水泥漿沿著樁側或在其他部位冒漿的現象,若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出,說明樁底已經飽和,可以停止注漿;若從本樁側壁冒漿,注漿量也滿足或接近了設計要求,可以停止注漿;若從本樁側壁冒漿且注漿量較少,可將該注漿管用清水或壓力水沖洗乾淨,等到第2天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重新注漿。
3、對注漿管堵塞而無法繼續壓入漿液的樁,本工程在施工前制定了補註漿應急預案。補註漿工作應在注漿工作結束後統一進行,其具體做法為:用地質勘察鑽機在樁周壁0.2~0.3m處鑽進直徑大於90mm的孔。鑽孔深度比樁端深0.4~0.5m,在孔內下入帶注漿器的注漿導管,並隨同注漿管一併下入封孔注漿塑膠管,透過封孔注漿塑膠管(封孔水泥漿液的水灰比為0.5,並需摻早強劑),待封孔水泥漿液固期達到3d後,按正常後注漿工藝進行壓入漿液,具體控制標準與正常後注漿相同。
一、樁端後壓漿加固機理
樁端後注漿技術是在鑽孔灌注樁成樁、樁身混凝土達到預定強度後,採用高壓注漿泵透過預埋注漿管注入水泥漿液或水泥與其它材料的混合漿液,漿液滲透到疏鬆的樁端虛尖中,結合形成強度較高的混凝土;隨著注漿量的增加,水泥漿液不斷向由於受泥漿浸泡而鬆軟的樁端持力層中滲透,在樁端形成“梨形體”,增加了樁端的承壓面積,相當於對鑽孔樁進行擴底。當“梨形體”不斷增大時,滲透能力受到周圍緻密土層的限制,使壓力不斷升高,對樁端土層進行擠壓、密實、充填、固集,將使樁底沉渣、樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密,使樁土間介面的幾何和力學條件得以改善,提高了樁端土體的承載力,從而大幅度提高了單樁承載力。
二、樁型的選擇和設計
隨著國民經濟的高速發展,中國高層建築事業也得到了極大的發展。從已建工程現狀來講,在施工質量方面存在諸多問題,這些問題的大量存在將導致建築物損壞情況的產生,甚至造成極大的財產損失及人員傷亡。樁端後注漿技術作為高層建築工程樁基施工的重要組成部分,其施工質量的優劣直接影響著建築工程施工的整體質量,為有效提升高層建築工程施工的整體質量,必須從以下幾個方面入手:
1、樁形的選擇
一般單樁承載力特徵值要求不小於4500kn,荷載要求高,由於是高層建築,對沉降變形敏感。以5層含粘性土碎石層作為持力層,樁徑φl000mm,樁長40m(進入持力層8.8m)的鑽孔灌注樁抗壓承載力估算值為5498kn。
設計經過對普通鑽孔灌注樁、支盤樁和鑽孔灌注樁樁底壓漿三種方案進行對比,考慮到5層土厚達26m,為含粘性土碎石,採用樁底壓漿技術大幅度提高承載力。因此基礎設計為φ1000mm鑽孔灌注樁360根,樁長33.5m(樁底進入選用的持力層5層1m),對樁底進行壓漿處理,單樁抗壓承載力特徵值為6000kn。由於5層的碎石中含有大量粘性土,需要對壓漿孔、壓漿量和壓漿壓力慎重設計和試樁檢驗。
2、壓漿孔的設計
根據樁直徑大小和樁底持力層空隙率大小沿著灌注樁鋼筋籠周邊均勻佈置2~4個壓漿管,一般樁徑大,空隙率小的,壓漿管佈置多。考慮到本工程樁直徑100cm,樁底碎石中含有粘性土,為了保證壓漿能夠包裹樁底,沿鋼筋籠圓周均勻設定2個φ32壓漿管。
三、建築樁基工程中樁端後注漿施工技術的應用
隨著中國科學技術的不斷進步,在建築工程施工中,只有根據施工現場的具體要求,選擇與之相適應的施工方式技術,才能更好地提升工程的質量,這也是施工的重點內容。將樁基礎應用到現代高層建築工程施工中,不僅可以縮短施工工期,還可以提高建築工程質量,為建築工程經濟效益與社會效益的實現提供了強有力的保障。
1、製作壓漿管
通常情況下,必須同時進行鋼筋籠與壓漿管的製作。選用直徑為25毫米左右的鐵管進行壓漿管的製作,選用絲扣進行接頭連線,選用絲進行兩端封堵並確定其密封性符合施工要求。壓漿管長度相比鋼筋籠必須長出55釐米左右,樁底部要比鋼筋籠多出5釐米,上部比樁項混凝土面高出50釐米。壓漿管在最下部20毫米處進行壓漿噴頭的設定,在這個位置透過鑽頭進行4排壓漿孔的均勻鑽出,將其間距設為3釐米、直徑設為3毫米,並利用圖釘封堵壓漿孔,在最外面將直接相同的腳踏車內胎套上並利用膠帶將兩端封嚴,並將壓漿噴頭向單向裝置進行改裝。壓漿管中的壓力在注漿過程中將車胎迸裂,同時彈出圖釘,透過注漿孔和圖釘的孔隙將水泥漿向碎石層中壓入,這種方式可以對堵塞壓漿管情況進行有效防止。
2、壓漿管分佈
相互對兩根壓漿管的位置進行調整,並在鋼筋籠外側進行捆綁作業。在成孔施工結束後,必須遵循相關施工作業流程如清孔、提鑽及下鋼筋籠等進行施工作業。在吊裝放置鋼筋籠時必須對壓漿管加強維護,避免扭曲鋼筋籠現象的出現,及在絲扣連線處避免產生壓漿管鬆動等情況,應選用混凝土墊塊對噴頭位置進行保護,防止孔壁摩擦出現車胎破裂等現象,進而造成堵塞壓漿孔情況的發生,在混凝土灌注的整個過程中必須嚴格按照施工要求進行。
3、壓漿施工
壓漿作業必須一次完成,其最佳施工方式為選用整個承臺群樁進行一次性壓漿。壓漿過程中必須先施工周圈樁位,隨後進行中間樁作業。壓漿施工中必須選用兩根樁進行迴圈壓漿作業,首先對第一根樁的A管進行壓漿作業,壓漿量佔總量的65%,壓漿結束後向另一根樁的A管進行壓漿作業,隨後進行第一根樁的B管和第二根樁的B管的壓漿作業,遵循上述施工順序進行有效壓漿作業。能夠使同一根樁兩根管壓漿時間保持在30分鐘以上,為水泥漿擴散提供充足的空間,為樁端後注漿施工提供便利。
四、樁端後注漿施工的質量控制
1、在樁底注漿時,如若發生壓力達到10MPa以上仍然打不開注漿噴頭等造成一根注漿管發生堵塞,可將全部的水泥漿量透過另一根暢通導管一次壓入樁端,補足注漿數量。對樁端全部不通的樁,必須採取補註漿措施。對注漿開始時即發生樁頂大量返漿的樁,應認真檢查並停止注漿,分析是注漿管接頭漏漿還是堵塞,並採取相應補救措施,確保其達到設計要求。
2、注漿時常會發生水泥漿沿著樁側或在其他部位冒漿的現象,若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出,說明樁底已經飽和,可以停止注漿;若從本樁側壁冒漿,注漿量也滿足或接近了設計要求,可以停止注漿;若從本樁側壁冒漿且注漿量較少,可將該注漿管用清水或壓力水沖洗乾淨,等到第2天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重新注漿。
3、對注漿管堵塞而無法繼續壓入漿液的樁,本工程在施工前制定了補註漿應急預案。補註漿工作應在注漿工作結束後統一進行,其具體做法為:用地質勘察鑽機在樁周壁0.2~0.3m處鑽進直徑大於90mm的孔。鑽孔深度比樁端深0.4~0.5m,在孔內下入帶注漿器的注漿導管,並隨同注漿管一併下入封孔注漿塑膠管,透過封孔注漿塑膠管(封孔水泥漿液的水灰比為0.5,並需摻早強劑),待封孔水泥漿液固期達到3d後,按正常後注漿工藝進行壓入漿液,具體控制標準與正常後注漿相同。