鄭 偉
(山西龍城建設集團有限責任公司, 山西 太原 030027)
科技與經(jīng)濟的不斷發(fā)展為人們的生活帶來了許多變化和進步,建筑行業(yè)需要滿足的要求也越來越高。灌注樁后注漿施工技術(shù)是建筑工程中廣泛應用的一種技術(shù),此項技術(shù)能提高灌注樁的質(zhì)量,延長其使用年限,節(jié)約工程成本,優(yōu)化工程經(jīng)濟效益。灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中具有非常重要的作用,對其應用進行探究具有必要性。
在建筑工程施工中利用灌注樁后注漿技術(shù)可以實現(xiàn)對施工質(zhì)量的有效控制,灌注樁后注漿技術(shù)可以有效解決建筑工程施工中灌注樁樁基沉渣、泥皮等問題,并增強樁基的整體承受能力,減少樁基沉降量,延長樁基壽命。為此,灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中具有重要地位,為滿足施工要求,提高施工質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。筆者在下文對鉆孔灌注樁后注漿工作機理進行了具體的闡述。
首先,在鉆孔灌注樁施工過程鉆頭的沖擊、切割、刮削會擾動持力層,導致樁基承載力降低,而鉆孔灌注樁的沉渣問題也會影響樁基承載力,樁底沉渣厚度如果超標將直接降低樁基承載力,并增大樁沉降量。注漿施工技術(shù)能有效解決這些問題,該技術(shù)能擠密、固化樁基土層,從而顯著提高樁基承載力。其次,鉆孔灌注樁施工中的泥漿護壁成孔會使樁周出現(xiàn)薄弱的泥皮層。這個泥皮層會削弱樁土的相互作用,泥皮層含水量高、壓縮性大、抗剪強度低,會減小樁側(cè)的摩擦阻力。如果樁周形成的泥皮較厚,甚至會導致長樁出現(xiàn)樁側(cè)摩擦阻力軟化的情況,對灌注樁的承載力產(chǎn)生嚴重的消極影響。鉆孔灌注樁泥漿護壁成孔過程孔壁側(cè)向應力被解除,樁側(cè)土體應力松弛,也會降低土體強度,減小樁側(cè)摩擦阻力。對于這些問題,樁側(cè)注漿施工技術(shù)能從以下方面發(fā)揮作用。第一,漿液的滲透、局部擠密、填充、固結(jié)作用能降低樁側(cè)土孔隙率,提升土體的密度,產(chǎn)生滲透填充膠結(jié)作用。第二,劈裂注漿會形成網(wǎng)狀漿脈,具有加筋作用,能提高樁側(cè)土體的抗剪強度及樁側(cè)摩擦阻力。第三,樁側(cè)非注漿點會形成能與樁周泥皮發(fā)生固化反應的水泥漿薄殼,這二者的反應會使樁側(cè)摩擦面積增大。最后,群樁樁端注漿后能產(chǎn)生人工加固地基,增強地基強度,減小樁基沉降差異,進而減小建筑的總沉降量。
灌注樁后注漿施工技術(shù)與普通灌注樁或灌注樁后注漿技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)勢,不僅能有效縮減樁長、樁徑,降低施工難度,加快施工速度,還能對樁身進行完整性的檢測,在建筑工程施工中發(fā)揮了多方面的作用,切實節(jié)約了工程的成本,達到了優(yōu)化工程經(jīng)濟效益的目的。后注漿技術(shù)使得建筑工程不必穿透難穿越的土層,其預埋的導管還能起到檢測或替代的作用。在大直徑的超長樁中應用灌注樁后注漿施工技術(shù)能取得明顯的優(yōu)化效果,有效縮減樁的直徑和長度。
灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程中具有廣泛的應用范圍,其操作方便快捷,即將混凝土澆筑在下方鋼筋籠和注漿管內(nèi),當整體硬度達到一定要求后進行注漿,在推廣上具有明顯的優(yōu)勢。灌注樁后注漿技術(shù)適用于絕大部分地質(zhì),主要被用于挖孔灌注樁、護壁鉆孔、沖孔。
灌注樁后注漿技術(shù)具有膠結(jié)作用,能對灌注樁中的沉渣、泥皮起到固化作用,從而增強樁的承載能力。調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示,利用灌注樁后注漿施工技術(shù)后,建筑工程施工中樁基對粗粒土和細粒土的承載力都得到了顯著的提升,其中對粗粒土的增加范圍為50%至150%,對細粒土的增加范圍則為30%至70%??梢哉f,灌注樁后注漿施工技術(shù)在提高樁基承載能力方面發(fā)揮了十分重要的作用。
就目前而言,建筑工程中應用的灌注樁后注漿施工技術(shù)由滲透注漿技術(shù)和劈裂注漿技術(shù)結(jié)合而成,并不是一種獨立的技術(shù)。劈裂注漿技術(shù)內(nèi)容如下:在地層中預埋注漿管,從管的一端注入水泥漿料,借助壓力作用使水泥漿料到達底層空隙,水泥漿料與土體調(diào)和后可以變得更加堅固、密實,結(jié)構(gòu)松散的土體中具有空隙被水泥漿料填充,使土層變成了一個結(jié)構(gòu)緊密的整體。劈裂注漿技術(shù)能有效增強土層密實度,增加樁的摩擦系數(shù),從而提高樁的穩(wěn)定性。水泥漿料被壓力壓入土層能促使土層初始壓應力減小,出現(xiàn)自然劈裂,而水泥漿料可以通過劈裂填充空隙。當土層中被注入了一定量的水泥漿料后,土層中的許多空隙都得到了填充,原本結(jié)構(gòu)松散的土層會與水泥漿料結(jié)合變成另一種強度較高的整體,其物理性能、化學性能也會隨之改變。
灌注樁后注漿施工技術(shù)的施工工藝首先是鉆孔施工。進行這一工藝前應做好準備工作,準備好需要的鉆孔設備,并設定測量基線,明確鉆孔位置。鉆孔施工中還應注意孔應布在灌注樁和鋼筋內(nèi)側(cè)距離五至十厘米的位置,三個孔洞成 120
的角,準確布置好孔洞后再通過鉆孔設備進行鉆孔。鉆孔施工過程中應特別注意孔的深度,將鉆孔的深度控制在低于樁底半米以上的范圍。
當鉆孔施工完成后,施工人員需要進行孔洞清理工作。進行孔洞清理時,清理人員所用的清理設備對于清理效果和效率具有重要的影響。為此,清理人員應根據(jù)施工現(xiàn)場的具體條件和情況合理的選擇設備。旋轉(zhuǎn)式高壓噴鉆機是一種很好的孔洞清理設備,它能旋轉(zhuǎn)噴出高壓水流,通過噴射的水流對孔洞進行清理,將孔洞中的碎屑、土坯等雜質(zhì)沖出孔洞。利用旋轉(zhuǎn)式高壓噴鉆機清理孔洞時應注意,當孔洞中流出的水是清澈的時候才表示孔洞已經(jīng)清理干凈,可以停止噴射。
鉆孔施工,孔洞清理,接下來的一道工藝是準備注漿管道。不同的施工要求適用的注漿管道也不同,為了確保注漿管道具有科學性、合理性,能準確滿足施工要求、要求,應以施工條件和相關(guān)要求為依據(jù)準備水泥注漿管道。若只是為了加固土層,則可選用鋼制或塑料注漿管道;若是為了提高巖層承載力和強度,則鋼制管道更為合適。一般情況下,灌注樁后注漿施工中都采用長度比鋼筋籠略大的無縫、密封鋼制管道。為了使水泥漿料能被壓力從樁底壓出,灌注樁底部會設置一些噴孔,注意控制噴孔總面積小于管道截面。
當選擇好合適的注漿管道后,就需要進行管道的安裝工作。注漿管道的安裝施工中最重要的內(nèi)容就是安裝鋼筋籠。安裝人員需要將注漿管道固定在鋼筋籠內(nèi),再將鋼筋籠安裝入清理好的孔洞。將固定了注漿管道的鋼筋籠安裝到孔洞中后,施工人員應確保注漿管道的底部沒有超出鋼筋籠,離鋼筋籠底部的距離最近不能超過200到300毫米。如果注漿管道超出鋼筋籠,則應對超出部分進行密封處理。
當上述工藝都完成后應將配制好的水泥漿料注入土層空隙,填充土層,使土層密實度增強。注入水泥漿料時應結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件調(diào)整灌注樁的間隙。
灌注樁后注漿施工技術(shù)的最后一道施工工藝就是清理現(xiàn)場。
在建筑工程施工中,灌注樁后注漿技術(shù)具有十分重要的地位,對節(jié)約工程造價,提高工程質(zhì)量,優(yōu)化工程效益發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。為此,建筑行業(yè)應正視灌注樁后注漿施工技術(shù),對其應用進行探究,充分挖掘該項技術(shù)的價值。