王旭陽
(中鐵十八局集團第四工程有限公司,天津 300350)
在沿海等土質(zhì)差的地區(qū),不可避免的會產(chǎn)生III類樁,因此對III類樁的處理就顯得越來越重要,在眾多的處理方法中高壓注漿處理方法具有工期短、工程量小、費用低、處理質(zhì)量較高等優(yōu)點,因此在施工實踐中應運越來越廣泛。
寧波山語城項目位于寧波市象山縣,總建筑面積54 696.06 m2,地下一層建筑面積14 845 m2。
樁基工程共有890根工程樁,分別為Φ600和Φ800水下鉆孔灌注樁,Φ600有718根,Φ800有172根,樁身長度45~57 m,樁身混凝土強度:C35,設計最大單樁承載力特征值為2 400 kN,設計最大單樁抗拔承載力特征值為800 kN。
根據(jù)浙江土力工程勘察院提供的地質(zhì)勘察報告顯示,土層分布情況(見表1)。
樁基工程2013年3月18日開工,2013年6月9日施工完成。于7月8日開始進行低應變檢測,檢測結(jié)果顯示有個別III類樁樁基。根據(jù)設計單位、建設單位、監(jiān)理單位、施工單位共同協(xié)商,對III類樁做相應處理。
表1 地質(zhì)勘察報告 m
對III類樁的處理主要采取接樁和高壓注漿兩種處理方案,接樁處理能保證處理后樁的質(zhì)量,施工質(zhì)量容易保證,但工期長、工程量大、費用高。而高壓注漿處理則具有工期短、工程量小、費用低、處理質(zhì)量較高等優(yōu)點[1],因此重點介紹高壓注漿處理。
(1)對于偏移量小于250 mm的樁進行取芯分析,對離析、輕微裂縫采用高壓注漿處理;如果是缺芯樣或嚴重離析、夾泥則進行破樁接樁處理。
(2)對于樁位偏差較大(大于250 mm)的Ⅲ類樁,首先圍樁下挖土2 m,確定樁身是否傾斜,如果樁身不傾斜進行鉆孔取芯分析,若是離析、裂縫則可以進行高壓注漿處理,如果是缺芯樣或嚴重離析、夾泥則進行破樁接樁處理。
根據(jù)芯樣分析判斷由于混凝土局部離析、輕微裂縫造成的Ⅲ類樁現(xiàn)場采用雙孔高壓注漿法。在樁中心造2只注漿孔直至樁身缺陷部位下一定深度,從樁頂向下,通過壓力漿液沿樁身缺陷部位,通過滲透、擠密、充填和膠結(jié)反映,對缺陷部位、空隙、樁周泥皮進行置換和充填,對原有缺陷部位及空隙進行膠結(jié),從而在樁周圍形成脈狀的結(jié)石體[2],同時提高了樁側(cè)摩阻力。高壓注漿處理工藝流程(見圖1)。
圖1 工藝流程圖
采用XY-1型液壓鉆機。首先合理布置2只注漿孔,就位后進行水平測定,確保鉆孔垂直度,按規(guī)范規(guī)定的水壓和鉆速鉆取芯樣,取芯深度要求進入缺陷部位以下1.0 m(缺陷部位在淺部的,取芯深度為3.0 m),采用Φ91人造金剛石單管薄壁鉆頭混漿正循環(huán)鉆進。
孔口注漿采用單孔雙管埋法對注漿管進行埋設。先插入兩根鍍鋅水管在孔內(nèi),其中一根需直接插到缺陷部位下約0.5 m作為注漿孔,另1根插入到樁頂下約0.5~1 m用作注漿時排水,孔口用錨固劑封堵密實。注漿管、埋設管周邊及樁頂需保證通暢,耐壓,不滲漏[3]。注漿孔采用橡膠膨脹專用設施封口(可承受8 MPa注漿壓力),當孔口混凝土破碎時,埋設1寸注漿管,長度自樁頂以下0.5~0.8 m,用高強快硬混凝土澆灌密實,需養(yǎng)護3 d后再行注漿(見圖2)。
圖2 埋設孔口注漿設施
4.3.1確定注漿參數(shù)
注漿前先用清水進行壓水試驗,以確定注漿參數(shù),并有效清洗樁身缺陷部位的渣粒。
4.3.2調(diào)制水泥漿
(1)水泥需采用高于P.O42.5普通硅酸鹽水泥,而不宜采用干縮性大的火山灰水泥和泌水性高的礦山水泥。
(2)水灰比在水泥漿調(diào)制中具有決定作用,實踐表明,注漿灰漿水灰比為0.55,此種水灰流動度稍強,極易滲入開口及孔隙中,灰漿具有收縮小,強度高特性。
漿液配合比;水泥:水:UEA=100 kg:52~57 kg:0.6%~0.8%
4.3.3 注漿
本次注漿最大壓力控制在2~4 MPa,注漿過程中應隨時觀察壓力變化,水泥漿液以實際壓力為準,注漿量以注實為止[4]。
4.3.4 壓漿終止條件
當注漿壓力上升時,表示內(nèi)部孔隙充填穩(wěn)定,若壓力值不在減少時,表示已完全充填滿,此時可終止壓漿。
4.3.5 孔口封閉
注漿結(jié)束后,封閉孔口注漿設施,待孔內(nèi)壓力消散后再予撤除孔口注漿設施[5]。
對所有處理過的Ⅲ類樁進行低應變復測,然后,再按照30%的比例進行高應變復測,若合格則正常使用,如果復測不合格經(jīng)過處理的Ⅲ類樁高應變檢測范圍擴大至60%,根據(jù)高應變檢測數(shù)據(jù)確定采取何種措施進行后續(xù)處理方式[6]。
鑒于高壓注漿補強加固樁基具有隱蔽性,施工中必須對各工序操作、工藝參數(shù)等嚴格執(zhí)行。首先,建立質(zhì)量責任制,施工員及質(zhì)檢員等進行跟班監(jiān)督指揮,并隨時反饋信息;嚴格執(zhí)行“三檢制”制度:即施工隊自檢,項目部工程部復檢,項目部質(zhì)量部門終檢;設立檢查驗評表,逐級驗收簽字,上道工序不合格,嚴禁進入下道工序施工[7]。
二是嚴格控制水泥漿質(zhì)量,隨機抽查水泥漿密度,判定是否符合設計要求。根據(jù)設計要求,布設注漿孔,灌漿前,務必使孔內(nèi)、縫內(nèi)清潔干凈。鉆進結(jié)束等待灌漿或灌漿結(jié)束等待鉆進時,孔口均應堵蓋,妥加保護。當注漿時壓力突然下降,出現(xiàn)漏漿或堵管堵孔情況,必須立即停機檢查,必要時需采取二次注漿,直到壓力趨穩(wěn)[8]。
經(jīng)初步檢測需進行注漿處理的III類樁共計11根,綜合考慮總工期與底板施工計劃與處理費用,現(xiàn)場安排一臺鉆機和一套注漿設備、3名施工人員對11根樁進行處理。于2013年7月1日上午9:00進場,依次對11根樁進行鉆孔、注漿,于7月10日處理完畢,后經(jīng)檢測全部合格。
綜上所述,結(jié)合工程實例,闡述了III類樁處理方法在施工中的實際應用。經(jīng)過研究及實踐表明,通過對注漿液的配置、注漿管的布設、注漿壓力等方法處理可有效處理III類樁,工期短、工程量小,保證了工程的安全性與經(jīng)濟性,并取得了良好的效果,為今后處理III類樁處理積累了成功的經(jīng)驗,值得類似工程的參考與借鑒。