摘要:為了滿足城市發(fā)展的需要,建筑工程項目逐漸朝著高層化和多功能化的方向發(fā)展,這對建筑工程的施工質(zhì)量提出了更高的要求。灌注樁后注漿技術(shù)本身的適應(yīng)性較強,且可以顯著提高建筑物的穩(wěn)定性,在建筑工程施工中的應(yīng)用日漸廣泛。文章簡單闡述灌注樁后注漿技術(shù)作用機理和優(yōu)勢,并結(jié)合實例分析其在建筑工程施工中的具體應(yīng)用,為相關(guān)工作者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞:灌注樁后注漿技術(shù);建筑工程;施工

1灌注樁后注漿施工技術(shù)概述

1.1灌注樁后注漿施工技術(shù)機理

在建筑工程領(lǐng)域,鉆孔灌注樁是常見的基礎(chǔ)形式之一。相比較其他的基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu),鉆孔灌注樁技術(shù)具有無噪音、無振動、尺寸靈活、不會擠壓土層,且樁身的承載力較高等優(yōu)點,備受施工企業(yè)的青睞。但是鉆孔灌注樁施工過程中還存在樁底沉渣、樁側(cè)摩阻力與樁端阻力的發(fā)揮存在不同步等問題,嚴重影響了鉆孔灌注樁的承載力。為解決以上問題,后注漿法施工工藝越來越多的應(yīng)用到鉆孔灌注樁施工工序當中。該工藝是在灌注樁身混凝土成型之后,再利用高壓將漿液通過預埋的注漿管注入到樁身的四周,漿液會填充樁側(cè)周圍土體間的孔隙,形成滲透效果。同時,在高壓的作用下,漿液還會對泥皮產(chǎn)生劈裂作用,使得兩者充分結(jié)合,進而對樁周圍的土地進行加固,有效提高了樁體承載力,降低了樁體后期沉降。

1.2灌注樁后注漿技術(shù)的主要加固效應(yīng)

(1)固結(jié)效應(yīng)。通過后注漿可以對鉆孔灌注樁施工過程中產(chǎn)生的沉渣、泥皮等進行劈裂、滲透和壓密,使兩者形成固結(jié)體,以增強灌注樁的強度和密度。(2)填充膠結(jié)效應(yīng)。當后注漿的漿液滲到中粗砂、砂卵石等地層中時,可以填充地層顆粒之間的孔隙,使之膠結(jié)在一起,提高樁體的整體承載力。(3)加筋效應(yīng)。對于一些粒徑較小的地層,漿液在劈裂的作用下會在地下形成網(wǎng)狀的注漿體,實現(xiàn)了對土地的加筋,顯著提高了土地的強度。(4)壓密效應(yīng)。對于部分粉質(zhì)黏土層,因涂層當中顆粒間的孔隙較小,漿液在高壓力的作用下會在地層中形成漿泡,擠壓土體顆粒形成壓密效應(yīng),提高了細粒土本身的強度。

1.3灌注樁后注漿施工技術(shù)的優(yōu)勢

(1)施工操作便捷。在建筑工程當中,灌注樁注漿技術(shù)的適應(yīng)性較強,本身對施工區(qū)域的地質(zhì)要求較低,大部分類型的地質(zhì)均可以采用該項樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。(2)施工成本較低。相比較其他的樁基礎(chǔ)施工形式,基于相同強度和承載力要求的樁基,采用灌注樁后注漿施工技術(shù)的樁徑更小,長度更短。一方面,縮短了鉆孔的深度,有效避免了穿越地質(zhì)較硬的地層,加快了建筑工程的樁基礎(chǔ)施工進度。另一方面,在后注漿施工階段,可以有效填充樁身周圍的孔隙,提高樁基礎(chǔ)的強度和承載力,降低鋼筋等材料的使用量,施工成本更低,具有較高的經(jīng)濟效益。(3)承載力更強。通過后注漿施工,可以有效解決傳統(tǒng)灌注樁施工過程中存在的樁側(cè)泥皮、樁底沉渣等問題,通過劈裂、滲透以及密室等方式對樁周圍的土地進行加固,擴大了樁底的承壓面積,顯著提高了樁基礎(chǔ)的承載力。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析表明,采用灌注樁后注漿施工技術(shù)后,土層的承載力可以明顯提升30%~70%。

2工程概述

某建筑工程項目,建設(shè)用地面積6972.77m2,其中地上建筑面積22660.53m2,地下建筑部分面積為10562.46m2。本建筑工程地上21層,地下2層,總建筑高度為75.05m,結(jié)構(gòu)體系采用框架核心筒結(jié)構(gòu)。本工程在基礎(chǔ)施工過程中,采用鉆孔灌注樁施工技術(shù),排樁采用φ900和φ1000兩種樁徑,其中φ900采用后注漿法。

2.1采用后注漿施工工藝的目的

在前期的鉆孔灌注樁施工過程中,難免會出現(xiàn)各種缺陷,例如沉渣、泥皮、樁底及樁周巖土體,被擾動、遇水軟化等。為了提升樁底乃至樁周介質(zhì)的力學強度與剛度,以保證樁端及樁周承載力的高效發(fā)揮,同時保證樁沉降均勻,本工程采用了后注漿施工技術(shù)。在整個后注漿施工過程中,技術(shù)關(guān)鍵在于如何將一定量的水泥漿體送達樁底,并使之留駐樁底周圍不遠的范圍內(nèi)。

2.2后注漿設(shè)計

(1)在鉆孔灌注樁施工過程中,應(yīng)在樁身內(nèi)沿鋼筋籠對稱預埋2根注漿管,管端設(shè)置在樁主筋下端150mm處。(2)后注漿的注漿管采用φ32mm壁厚2.75mm的鋼管,注漿管在孔口高出地面200mm。同時,注漿閥應(yīng)能承受1MPa以上的靜水壓力,注漿閥外部保護層應(yīng)能抵抗砂石等硬質(zhì)物的刮撞而不致使注漿閥受損,且具備逆止功能。

3灌注樁后注漿技術(shù)實例

3.1灌注樁后注漿工藝流程圖

3.2注漿管的安裝

灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用前后對比靜載試驗結(jié)果在灌注樁施工過程中,根據(jù)每節(jié)鋼筋籠的長度,進行注漿管的預埋作業(yè),并將注漿管與鋼筋籠進行焊接固定,隨著鋼筋籠的安裝同步進行注漿管的預埋施工。對于注漿管上面懸空部分,則將2根吊筋、2根注漿管均布在孔中,并設(shè)置3m一道的加強箍,2根吊筋、2根注漿管和與其固定。全部下放完畢,注漿管內(nèi)注滿清水,加上堵頭封閉,以避免混凝土澆筑施工過程中,堵塞注漿管。

3.3預壓水疏通注漿通道

在樁身混凝土澆筑2d后,應(yīng)立刻進行后注漿施工,對注漿管實施預壓裂通道工序,以便劈裂樁底混凝土保護層、打通注漿通道。本工程采用的預壓水壓力為1~2MPa,壓通后壓力自然下降,壓水量以壓通為止,控制在0.2m3以內(nèi)。

3.4壓水試驗

在后注漿施工正式注漿之前,必須進行壓水試驗,其主要目的:

(1)通過壓水試驗,檢查整個設(shè)備及系統(tǒng)的密封性與完好率,同時根據(jù)壓水試驗,對后注漿的初壓、漿液始濃度及漿材配方進行驗證,以確保注漿施工的順利進行。

(2)通過壓水試驗對注漿管進行疏通,并將灌注樁周圍的沉渣、泥皮當中的細粒部分推至加固范圍外。

(3)采用的注漿管為2根,通過壓水試驗可以進一步驗證兩個注漿管之間的連通性。

3.5后注漿施工

本工程后注漿的水灰比為0.5~0.6,在注漿過程中采用先稀后濃、低壓慢注及間歇注漿的方式施工,具體的注漿要點:

(1)注漿順序。在對本工程周邊的灌注樁進行注漿作業(yè),然后由外而內(nèi)逐層內(nèi)推,最后對場地中央部分樁孔進行后注漿作業(yè)。

(2)當注漿壓力長時間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿,應(yīng)當改為間歇注漿或調(diào)低漿液水灰比,間歇時間宜為30~60min。

3.6灌注樁后注漿結(jié)束標準

當滿足以下條件后,可終止后注漿作業(yè):(1)注漿終止壓力>2.0MPa,單樁注漿量≥2000kg時,可以終止注漿。

(2)單樁注漿量已達到設(shè)計要求的75%,且注漿壓力>2.0MPa時,可以終止注漿。

(3)單樁注漿量已達到設(shè)計要求,但注漿壓力沒有達到設(shè)計要求,應(yīng)當持續(xù)注漿,注漿量應(yīng)增加20%。

3.7靜載試驗結(jié)果對比通過選取部分鉆孔灌注樁進行后注漿前后的竟在實驗對比,以某試樁的單樁豎向極限承載力為例,在未采用后注漿施工之前,其極限承載力為9000kN,樁頂?shù)淖畲蟪两盗繛?8.63mm。而采用了后注漿技術(shù)之后,其極限承載力上升到了14000kN,且對應(yīng)的樁頂最大沉降量下降到了18.91mm,承載力提高了接近47%,充分說明灌注樁后注漿技術(shù)可以有效提高基礎(chǔ)樁的承載力。

4結(jié)束語

綜上所述,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,越來越多的新技術(shù)和新材料的被應(yīng)用到建筑工程當中,提高了建筑工程的施工質(zhì)量。尤其是灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用,有效解決了灌注樁體本身存在沉渣和泥皮等問題,提高了建筑工程的樁基礎(chǔ)的承載力;诖耍嚓P(guān)工作者應(yīng)當重視灌注樁后注漿施工技術(shù)的研究,優(yōu)化施工工序,提高施工質(zhì)量,推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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