呂春蘭
(山西焦煤集團有限責任公司東曲煤礦,山西古交 030200)
灌注樁是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,鉆孔混凝土灌注樁在各種地基上均可使用,并能有效提高地基承載力,還具有投資較少,縮短工期的優(yōu)點,在高層和超高層建筑中得到了廣泛的應用。
山西焦煤東曲礦7號,8號,9號高層住宅樓,總建筑面積為53 069.58 m2,其中:7 號樓 15 011.96 m2;8 號樓 23 045.66 m2;9號樓15 011.96 m2。住宅448套,三棟建筑均為地上28層、地下1層,建筑總高度為84.75 m,剪力墻結構。采用樁基礎,樁基共239根,其中試錨樁9組,共45根,工程樁194根。
本工程的基礎采用鉆孔混凝土灌注樁基礎,樁徑800 mm(1 000 mm),樁尖持力層在第四層(卵石)上,并采用樁側和樁端后壓漿工藝提高樁基的承載力。工程樁的單樁豎向承載力特征值為3 600 kN(5 400 kN),試樁的單樁豎向承載力極限值為7 200 kN(10 800 kN)。工程樁必須進行單樁豎向承載力靜載荷檢驗,檢驗樁數不得少于總樁數的1%,且不得少于3根。工程樁必須進行樁身效應變動測檢驗,檢測數量為總樁數的30%。工程樁施工前須進行試樁,試樁組數三組。試樁完畢后應提供測試報告,經設計人員確認后方可施工。樁身的混凝土強度等級為C30,水泥采用礦渣硅酸鹽水泥,樁主筋的混凝土保護層為50 mm。
鉆孔灌注樁后壓漿是指成樁時在樁底和樁側預埋壓漿管和壓漿裝置,利用壓漿裝置,待鉆孔灌注樁成樁并達到一定強度后,將各種水泥漿等具有固化能力的漿液壓入樁端和柱側,這些漿液經過滲透、固結等諸多理化方式的綜合作用,使得樁底沉渣和樁周泥皮對樁的不利影響得到一定程度的消減,并使樁端及其附近樁側土體的力學性能和承載性能得到良好改善,并減少了沉降,提高了樁基的承載力。本工程后壓漿施工工藝及參數:在鋼筋籠上裝配壓漿管,兩根樁端壓漿管,一根樁側壓漿管,樁端壓漿管下入孔底,超出籠底300 mm,樁側壓漿管底端距樁頂15 m。樁身混凝土養(yǎng)護7 d后進行壓漿,首先注水確定管路通暢后方可注漿。注漿材料選用32.5礦渣硅酸鹽水泥,水灰比 0.6。注漿壓力約 1 MPa~4 MPa,可通過試驗調整。水泥用量:樁底注水泥量900 kg~1 000 kg(1 100 kg~1 200 kg),樁側注水泥量400 kg~500 kg(450 kg~550 kg)。終止注漿條件:注漿總量和注漿壓力已達到設計要求。后壓漿施工工藝及參數應根據現場實際情況與設計人員協商調整。
1)鉆孔混凝土灌注樁首先是成孔,成孔后在孔內成樁,灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,在成樁剛開始的時候,樁身的混凝土并不具有較高的強度,必須采取適當樁距以防止坍孔和縮徑現象產生。2)灌注樁成孔垂直精度必須嚴格滿足設計要求,前提是要保持樁機穩(wěn)固,那么可采取擴大樁機支承面積的方法,此外必須對鉆架和鉆桿的垂直度等進行經常性的校核。3)要確保樁位、樁頂標高和成孔深度。在護筒定位后及時復核護筒的位置。做好偏差控制,使護筒中心與樁位中心線偏差控制在50 mm以內,必須保證回填土的密實性,才可避免鉆孔過程中漏漿現象的發(fā)生。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度,做好詳細記錄,便于成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。
在制作鋼筋籠之前,必須確保所選用鋼材合格,仔細檢查核對鋼筋數量、長度、直徑等規(guī)格參數以及制作的質量。要對鋼筋籠的連接焊縫質量進行逐節(jié)驗收,若發(fā)現不達標的焊縫、焊口要及時進行補焊。必須保證鋼筋籠能夠順利下放,沉放時不應有對孔壁的碰撞;如果吊放過程發(fā)生受阻,立即停止吊放查明原因,禁止加壓強行下放,以防發(fā)生坍孔、鋼筋籠形變等狀況。如因操作原因造成吊放不垂直,則應提出鋼筋籠重新垂直吊放;如果是成孔偏斜原因形成的,則必須進行復鉆,重新對成孔質量進行檢驗,合格后再予以吊放。
為了保證灌注樁的成樁質量,要對水泥、砂石等進場材料的出廠合格證、化驗報告等質保書進行嚴格檢查驗收,如果有實樣與質保書不符的情況,必須立即取樣復查,堅決杜絕不合格材料進場,更不能用于樁基灌注。成樁質量事關整體工程質量,務必要充分重視,樁身質量應全數進行檢測和抽1%進行靜載試驗,對于質量差的要補樁。鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,難免出現混凝土的離析,必須采用良好的配合比降低離析程度。在混凝土攪拌前要對配合比進行復核并對計量準確性進行嚴格校驗,認真落實計量和測試管理工作,確保每根樁的配合比準確無誤。在進行混凝土灌注時應加強把控混凝土攪拌時間以及混凝土的坍落度,避免斷樁、夾泥、堵管的發(fā)生?;炷翑嚢钑r間不足會直接影響混凝土強度,混凝土坍落采用18 cm~20 cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋入深度。導管在混凝土面的埋置深度應為2 m~4 m,禁止將導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8 m~10 m時,為提高樁身上部混凝土的抗壓強度,應及時將坍落度調小至12 cm~16 cm。在施工過程中,要控制好灌注工藝和操作,保持始終的力度抽動導管使混凝土面上升,保證灌注連續(xù)性和穩(wěn)定的升降幅度,在砂層厚的地方如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,形成孔壁下墜或坍落,樁身夾泥的情況。
由于存在孔底沉渣以及樁周泥皮,加之土壤孔隙和壓縮性的原因,鉆孔灌注樁的實際承載力與設計值相比通常偏低。如果對基礎承載力和沉降控制有較高要求的建筑,為達到要求必須加大鉆孔灌注樁的樁長和直徑,但因此也會增加樁身混凝土的體積,增加成本。而鉆孔灌注樁后壓漿技術比較好的解決了這個問題。后壓漿灌注樁施工工藝為:灌注樁成孔→鋼筋籠制作→壓漿管制作→灌注樁清孔→壓漿管綁扎→下鋼筋籠→灌注樁混凝土后壓漿施工。管道后壓漿常會出現一些異常情況:若壓漿過程壓漿噴頭打不開,甚至壓力超過10 MPa仍無濟于事時,就不要強行增壓,說明噴頭可能損壞,可在另一根管中補足壓漿數量。壓漿時會有水泥漿沿著樁側或在其他部位出現冒漿,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,可以停止壓漿;若從本樁側壁冒漿,壓漿量也滿足或接近了設計要求,可以停止壓漿;若從本樁側壁冒漿且壓漿量較少,可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈,隔日等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壓漿。另外,單樁壓漿量不足,壓漿時最好采用整個承臺群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁形成一個封閉圈,再施工中間,能保證中間樁位的壓漿質量,若出現個別樁壓漿量達不到設計要求,可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補充。
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