(湖南鼎鎧城建開發有限公司 湖南 常德 415000)
試論灌注樁后注漿施工技術在建筑工程施工中的應用
郭躍均
(湖南鼎鎧城建開發有限公司湖南常德415000)
隨著對建筑質量要求的不斷提高,灌注樁后注漿施工技術逐漸的應用到建筑樁基施工中。灌注樁是樁基施工常用的一種手段,成功的灌注樁施工離不開科學的后注漿施工。本文主要結合某建筑工程實例,論述了灌注樁后注漿施工原理及施工技術要點。
灌注樁;后注漿;壓力;試驗
某建筑項目總用地面積19206m2,總建筑面積103886.2m2,其中地上建筑面積70099.9m2,地下建筑面積32393.5m2。本工程樁基工程施工,樁基采用沖孔灌注樁,共482根;直徑為1200mm的253根,直徑為1600mm的229根。建筑樁基設計等級為甲級,樁基安全等級為二級,樁基設計使用年限為50年。灌注樁樁端采用后注漿工藝。樁端注漿管采用φ32×3mm鋼管,且應與鋼筋籠加勁筋綁扎固定或焊接固定,φ1600mm灌注樁,注漿管在樁底3m范圍間隔0.25m螺旋鉆6mm注漿孔,φ1200mm灌注樁,注漿管在樁底5m范圍間隔0.25m螺旋鉆6mm注漿孔,節與節之間采用螺紋接頭連接。
灌注樁后注漿技術指的是在灌注樁成樁一段時間之后,通過預設在樁身中的注漿導管和與之相連的樁端、樁側注漿閥注入水泥漿,使得樁端側土體能夠得到加固,進而對單樁的承載力進行提高,降低沉降。
該技術的作用主要表現在兩個方面:一是能夠對樁底沉渣和樁側泥皮進行加固;二是通過深入、劈裂和壓密注漿對樁底和樁側一定范圍中的土體進行加固,有效的對樁側阻力和樁端阻力進行強化。經過后注漿施工技術,能夠使得單樁承載力提高40%—120%,樁基沉降減少30%左右。
根據地層性質、樁長、承載力增幅和樁的使用功能(抗壓、抗拔)等因素,灌注樁后注漿可采用樁底注漿、樁側注漿、樁側樁底復式注漿。
將注漿管固定在鋼筋籠上,出漿口采用單向截流閥并伸出鋼筋籠底部20cm。該工藝由于采用單向截流閥作為出漿口,進行樁身混凝土澆筑時漿液不會灌入閥內,注漿時漿液不會回流,注漿成功率達97%以上,且壓力相對穩定,注漿效果顯著。因此一般應采取此種工藝。
(一)注漿管制作
按照梅花型進行出漿孔的設置,在完成出漿孔的設置之后需要采用膠帶、塑料膜等將其包裹好,利用鐵絲將其纏繞扎緊,避免出現漏漿。

圖1 樁端注漿管制作示意圖
(二)注漿管安裝下放
依據設計圖紙要求的注漿管根數,將注漿管點焊在鋼筋籠的內圈上,安裝注漿管時必須保證注漿管之間的對接,確保與套管之間焊縫飽滿、連續、密封良好;必須在端部花管全長范圍內用膠帶、塑料膜或橡膠膜等纏繞緊密,再用膠皮鐵絲包裹扎牢,以保證密封良好。注漿管安裝時還必須保證花管端部伸出鋼筋籠底端20cm,之后將管中注滿水之后與鋼筋籠同時放入到孔中。
(三)壓水試驗
成樁后12~24h內用高壓清水壓通注漿通道,壓水量一般控制在0.2~0.6m3,壓水時間3~5min,壓水壓力0.5~1.0Mpa。實際參數依據現場實際情況調整,原則必須將注漿孔口沖開。必須記錄沖開注漿孔時的壓力值。以供注漿時參考使用。
(四)樁后注漿試驗參數設計要求
根據設計要求注漿水灰比一次注漿為1.5~1.0;二次注漿約為0.9~0.6。注漿所用原材料水泥與樁身混凝土水泥必須一致。配合高效減水劑和膨脹劑。攪拌水泥漿時必須嚴格按技術交底配比計量,攪拌時間要充分,漿液攪拌要均勻,確保水泥漿有良好的和易性。根據設計注漿壓力控制在5.0~8.0MPa,注漿流量不宜超過75L/min,根據設計單樁注漿量。樁端≥2.6t,樁側≥2.0t。當注漿壓力<5.0MPa時,注漿總量不得少于上述值的1.3倍。
(五)注漿施工
注漿是樁后壓漿工藝中的關鍵環節,注漿過程要著重控制好注漿壓力、漿液水灰比、注漿水泥量這三個指標。
1.注漿壓力。根據壓水試驗結果,結合土的類別、土的飽和度、地層巖土性狀、樁的長度等因素適當調整注漿壓力,并通過現場試注漿最終確定。通常以壓水沖開孔口的壓力值作為注漿的起始壓力,注漿終壓應力為初壓的2-3倍。
在設計指定的水灰比范圍內,如果注漿壓力增長并達到設計要求的最小壓力值(5.0MPa)但是不大于設計要求的最大壓力值(8.0MPa),樁端注漿總量達到2.6t,樁側注漿總量達到2.0t時,保持該壓力值穩壓15分鐘,即可停止注漿。
在設計指定的水灰比范圍內,如果注漿壓力增長并超過設計要求的最大壓力值(8.0MPa),樁端注漿總量達到1.95t,樁側注漿總量達到1.5t時,保持該壓力值穩壓15分鐘,即可停止注漿。
如果改用設計要求的最大水灰比,注漿壓力仍然不能增長達到設計要求的最小壓力值(5.0MPa),即注漿壓力小于5.0MPa,壓漿流量又異常大時,應及時報告現場監理工程師、設計代表及業主,將情況詳實記錄后,作為業主、設計代表及監理工程師做判斷的參考依據。
2.水灰比。注漿水灰比控制原則是一般先用稀漿,再用中等濃度漿液,最后注濃漿。水灰比控制:施工中嚴格按設計要求的水灰比范圍(1.5~1.0)拌制,注漿過程中依據注漿壓力的變化調整水灰比,但不得超出設計要求的范圍。
3.注漿量。單樁注漿量:樁端≥2.6t,樁側≥2.0t。當注漿壓力<5.0MPa時,注漿總量不得少于上述值的1.3倍。
4.注漿結束標準。注漿結束的標準施工時采用注漿量與注漿壓力雙控,以注漿量控制為主,注漿壓力控制為輔。當滿足下列條件之一時可停止注漿:①注漿總量和注漿壓力均達到設計要求;②注漿總量達到設計值的75%,且注漿壓力超過設計值。
在建筑施工中采用灌注樁后注漿施工技術能夠對樁承載力進行大幅度的提高,降低樁的沉降,在工程實際應用中具有較大的經濟和社會效益。今后將會不斷的完善灌注樁后注漿施工技術,逐漸發展完善的配套技術,促進建筑行業的不斷發展。
[1]李新.灌注樁后注漿施工技術在建筑工程施工中的應用探析[J].城市建筑,2014(36):68-68.
[2]夏群.超高層建筑中鉆孔灌注樁后注漿技術分析及其應用[J].工程勘察,2012,40(11):37-43.
郭躍均(1968.5-)男,湖南常德人,工程師,本科,主要從事建筑工程施工管理和房地產開發工作。