微型樁構(gòu)造與施工工藝技術(shù)的探討

葛思虎

合肥市重點(diǎn)工程建設(shè)管理局，安徽合肥 230001

微型樁構(gòu)造與施工工藝技術(shù)的探討

葛思虎

合肥市重點(diǎn)工程建設(shè)管理局，安徽合肥 230001

微型樁施工技術(shù)是一種應(yīng)用壓漿成樁的灌注技術(shù)，在施工中應(yīng)用越來越廣泛。本文在分析微型樁的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)于微型樁的施工工藝及侵蝕防護(hù)進(jìn)行重點(diǎn)分析，特別對(duì)于微型樁注漿參數(shù)的選擇給出施工相關(guān)建議，以期為市政工程建設(shè)奠定相關(guān)基礎(chǔ)研究工作。

微型樁；施工工藝；侵蝕保護(hù)

微型樁(Micropile或Minipile)，是一種小口徑鉆掘樁，通過壓力灌漿而成。其直徑通常為100mm～250mm。目前普遍應(yīng)用的樁體，主要由壓力灌注之水泥(砂)漿或細(xì)石混凝土與加筋材所組成。微型樁可以是垂直或傾斜，或排或交叉網(wǎng)狀配置，交叉網(wǎng)狀配置之微型樁由于其樁群形如樹根狀，故亦被稱為樹根樁(Root Pile)或網(wǎng)狀樹根樁(Reticulated Roots Pile)，日人簡稱為RRP工法。

微型樁依據(jù)受力需求可加鋼筋、鋼棒、鋼管或型鋼等筋材料，長度通常為6～20m，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，國外加筋最長達(dá)到了30m。微型樁經(jīng)過壓力注漿，可使注入漿與地基土緊密結(jié)合，同時(shí)，水泥漿液還可在樁周土中劈裂擴(kuò)展，達(dá)到提高單樁承載力、提高樁周土力學(xué)性能的效果，灌注漿硬化成型后，就可以承載預(yù)設(shè)壓（拉）力。

1 微型樁施工工藝

微型樁施工，工藝流程比較簡單，也比較成熟，通常來講，可分為以下工序：成孔-清孔-安放鋼筋籠-注漿成樁。

1.1 成孔

成孔即采用鉆探進(jìn)行打孔，與一般地質(zhì)鉆孔相同，也要根據(jù)工程地質(zhì)條件，采取干成孔或者泥漿護(hù)壁成孔工藝。先將鉆機(jī)搭好，然后就開始鉆孔。在進(jìn)行斜樁成孔時(shí)，要注意將采用鉆機(jī)腳板墊高，以達(dá)到所需要的要求，并注意用羅盤檢查鉆桿的傾斜度。

1.2 清孔

清孔就是成孔過程以至灌漿前不間斷地進(jìn)行洗孔的過程。

1.3 安放鋼筋籠

一般均通長配置，采用螺旋箍筋，鋼筋保護(hù)層厚度為25mm。鋼筋籠安放中，若采用分節(jié)制做，剛應(yīng)將鋼筋籠在安放時(shí)進(jìn)行再次焊接。在二次注漿時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用高抗壓劈裂注漿管，用橡皮套封閉，綁扎在鋼筋籠內(nèi)，與鋼筋籠一起沉放到鉆孔內(nèi)。

1.4 注漿

前面已經(jīng)提到，在注漿前，始終不能中止清孔動(dòng)作。當(dāng)初次注漿時(shí)，應(yīng)該把正常工作壓力控制在0.3MPa左右；在注漿時(shí)，保持漿液均勻上冒，直到灌滿至孔口冒出濃漿；每拔2m的同時(shí)應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)注直至完成。在整個(gè)注漿過程中，應(yīng)保持連續(xù)性，不得停止，并要嚴(yán)格控制終澆頂面標(biāo)高。

二次注漿應(yīng)該選擇在初次注漿液達(dá)到初凝時(shí)開始，時(shí)間一股是距初次注漿完成5～7h。一般是向上分層注漿，從底部邊注邊上拔。拔管后應(yīng)立即在樁頂填充碎石，并在1～2m范圍內(nèi)補(bǔ)充注漿。

2 微型樁的侵蝕防護(hù)

侵蝕是指在表面物質(zhì)被逐漸剝落分離的過程。

微型樁腐蝕，最主要問題是金屬材料的腐蝕問題。金屬材料受周圍介質(zhì)的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。金屬的銹蝕是最常見的腐蝕形態(tài)。腐蝕時(shí)，在金屬的界面上發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)入氧化（離子）狀態(tài)。這會(huì)顯著降低金屬材料的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能，破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀，增加轉(zhuǎn)動(dòng)件間的磨損，惡化電學(xué)和光學(xué)等物理性能，縮短設(shè)備的使用壽命，甚至造成火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。

金屬在腐蝕過程中所發(fā)生的化學(xué)變化，從根本上來說就是金屬單質(zhì)被氧化形成化合物。微型樁加筋的腐蝕是一種電解現(xiàn)象，即金屬材料（合金或不純的金屬）與電解質(zhì)溶液接觸，通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因，通常認(rèn)為是微型樁所處的地層環(huán)境是在電解液中的，當(dāng)有性狀差異的地層、雙金屬作用以及地層中存在的雜散電流而引起的腐蝕。

3 微型樁注漿參數(shù)選擇

注漿參數(shù)的選擇是注漿技術(shù)的關(guān)鍵。一般來講，在生產(chǎn)應(yīng)用中，微型樁注漿參數(shù)主要包括：注漿齡期、水泥漿液的配比、注漿壓力、注漿量和注漿持續(xù)時(shí)間。

3.1 注漿齡期

注漿后，漿體硬化達(dá)到樁身材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度所需的時(shí)間就是注漿齡期。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般設(shè)計(jì)時(shí)，要求注漿齡期一般為5～7h左右，天干和天熱時(shí)可適當(dāng)縮短，但一定要符合工藝要求，特別是在趕工期、搶進(jìn)度時(shí)一室要注意這個(gè)問題。

3.2 水泥漿液配比

漿液配比就是指配漿材料如水泥、水、粉煤灰、膨潤土、水玻璃、穩(wěn)定劑與水和比例，這個(gè)比例通常在操作中以質(zhì)量比的形式出現(xiàn)。灌漿中的水泥漿液配比則是指水和水泥及水泥摻料的質(zhì)量比。由于不同的漿液具體有不同的物理和化學(xué)性能，一室要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)施工要求，既要達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，又要滿足灌注的施工要求。

3.3 注漿壓力

在施工中，注漿壓力直接影響到樁體的質(zhì)量。壓力過小，不能滿足強(qiáng)度要求，壓力過大，會(huì)導(dǎo)致對(duì)周圍土層的破壞。因此，注漿壓力一般要按設(shè)計(jì)要求，保持適量，既做到壓力大得不致于使地層結(jié)構(gòu)破壞又能滿足基本的壓力過到與設(shè)計(jì)樁長要求。

3.4 確定注漿量

注漿量是指每根樁從開始?jí)簼{至終止壓漿所使用漿液的體積，可按公式估算。

3.5 注漿持續(xù)時(shí)間

一般情況下，樁的注漿持續(xù)時(shí)間不超過2h，也可以采取多次注漿技術(shù)來提高注漿的效果。

4 結(jié)論

特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微型樁的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控技術(shù)數(shù)值化，使微型樁技術(shù)向著信息化方向發(fā)展。

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TU2

A

1674-6708（2010）23-0030-02

葛思虎，助理工程師，研究方向：市政路橋施工管理

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