劉 坤
(福建中舜建設(shè)有限公司, 福建 福州 350001)
樁端后注漿施工技術(shù)是一種成熟的注漿方法,在建筑樁基工程中應(yīng)用廣泛。樁端后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用,可以有效保證建筑樁基工程的施工質(zhì)量和樁端承載力。在實(shí)際工程應(yīng)用中施工人員要綜合分析施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,科學(xué)運(yùn)用樁端后注漿施工技術(shù),不斷提升建筑樁基工程建設(shè)的整體施工技術(shù)水平。
建筑樁基工程中樁端后注漿施工技術(shù)是指在鉆孔灌注樁混凝士完成澆筑后,通過預(yù)埋壓漿管道,在樁的底部進(jìn)行壓漿施工的過程。此技術(shù)的應(yīng)用可更好地改善樁、土關(guān)系,提高樁基周圍土體的承載力,保證建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。為保證樁端后注漿管的強(qiáng)度,在實(shí)踐應(yīng)用中,通常采用無縫鋼管、黑鐵管或鍍鋅管進(jìn)行注漿施工。
樁端后注漿施工通常采用黑鐵管作注漿管。每樁采用2 根注漿管,注漿管的管壁制作厚度控制不超過3mm。在注漿管制作時(shí),首先在注漿管的底部設(shè)計(jì)4 排出漿孔,合理設(shè)計(jì)每排出漿孔,控制間隔50mm,出漿孔旋轉(zhuǎn)90°后進(jìn)行鉆孔,鉆出4 個(gè)的直徑為5-6mm 的小孔。再用膠帶進(jìn)行纏繞、密封注漿管的端部,然后用細(xì)鐵絲對(duì)注漿管的外部緊密纏繞,這些可行措施可以有效保證項(xiàng)目施工效果。準(zhǔn)確定位注漿管噴頭高度,注漿管噴頭設(shè)置在距離樁底部16cm 位置設(shè)置。
建筑樁基工程樁端后注漿施工時(shí),樁端持力層主要是粘土層和部分砂礫層,滲透系數(shù)大而且滲透性良好。施工中可以采用注漿泵進(jìn)行注漿,注漿泵工作壓力控制在6MPa 以下。在實(shí)際注漿施工過程中,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)選擇適宜的注漿泵型號(hào),采取澆灌方式進(jìn)行注漿施工,該方法具有縮短工期、較低施工成本、提高施工效率等優(yōu)勢(shì)。在攪拌機(jī)漿液出口安裝濾網(wǎng),可以有效保證漿液質(zhì)量和壓漿設(shè)備內(nèi)管路的密封性。止?jié){閥設(shè)置在注漿管連接部位,注漿時(shí),控制漿液流出。在注漿過程中,注漿管主要是輸送和連接作用[1]。注漿管焊接合格再進(jìn)行連接,連接采用管箍形式,連接措施要穩(wěn)固,密封良好。
壓水試驗(yàn)是樁端后注漿施工過程的重要環(huán)節(jié)之一,在注漿施工前先進(jìn)行壓水試驗(yàn),試驗(yàn)的目的是疏通注漿通道,有效解決通道內(nèi)的泥層和沉渣問題,提高樁基工程的施工效果。壓水試驗(yàn)時(shí)間一般控制在1-2min,打通后要立即進(jìn)行通水,完成試驗(yàn)。
樁端后注漿施工之前,首先要仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境、水文條件以及周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察,為保證后面施工的連貫性奠定基礎(chǔ)。施工人員首先要整理場(chǎng)地,進(jìn)行平整清理,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案規(guī)范整理施工現(xiàn)場(chǎng),打樁位置避免設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)。施工現(xiàn)場(chǎng)完成三通,為進(jìn)行打樁作業(yè)提供施工條件。通過充分的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作,對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn),做好技術(shù)交底工作,保證施工人員熟悉樁端后注漿施工技術(shù),減少施工風(fēng)險(xiǎn)[2]。
建筑樁基工程項(xiàng)目施工中,需要同時(shí)進(jìn)行注漿管和鋼筋籠的安裝(如圖1 所示)。共同進(jìn)行下放安裝,可保證注漿管的更好的密封性。注漿管對(duì)接頭后,在管內(nèi)注滿水,進(jìn)行混凝土導(dǎo)管的下放。在注漿管下放時(shí),注意起吊、下放要緩慢,避免混凝土導(dǎo)管碰到注漿管。下放后,在注漿管上部、高出地面約0.5m 的位置,采取必要的保護(hù)措施,在鉆機(jī)運(yùn)行時(shí)保護(hù)注漿管,避免發(fā)生碰撞。在絲扣連接部位,壓漿管容易松動(dòng),利用混凝土墊塊保護(hù)噴頭,可以有效避免孔壁摩擦現(xiàn)象,防止壓漿孔堵塞現(xiàn)象。施工人員捆綁鋼筋籠和注漿管的上部,上部牢固捆綁,下部要保證其自由態(tài)。對(duì)注漿管焊接固定后,保證注漿管穩(wěn)定牢固的連接,進(jìn)行鋼筋籠的吊裝和下放,注漿管和鋼筋籠綁扎緊密,然后進(jìn)行下一步的混凝土澆筑[3]。
圖1 注漿管安裝
樁端后注漿的鉆孔灌注樁完成施工后24h 內(nèi),對(duì)注漿管道盡快預(yù)壓劈裂通道,形成穩(wěn)定的劈裂樁底混凝土保護(hù)層,疏通注漿通道。壓水壓力控制在1MPa~2MPa 時(shí),有效保證注漿施工的連貫性。打通注漿系統(tǒng)后,逐漸降低的壓水壓力,停止壓水,同時(shí)封閉閥門,封閉時(shí)間保持在10min~20min,以便管道壓力消散干凈。壓水量適宜在0.3m/min,避免水流過快沖擊鉆孔灌注樁造成破壞。
在樁基工程中樁端后注漿施工時(shí)(如圖2 所示),進(jìn)行壓漿作業(yè)需要一次完成,以整個(gè)承臺(tái)群樁為基礎(chǔ),進(jìn)行一次壓漿作業(yè)。在壓漿過程中,施工人員首先對(duì)周圍樁基進(jìn)行壓漿,再對(duì)中間樁基進(jìn)行施工。嚴(yán)格規(guī)范操作壓漿作業(yè)的環(huán)節(jié),選擇2 根樁同時(shí)進(jìn)行施工。先對(duì)其中1 根樁進(jìn)行壓漿,在其壓漿量達(dá)到總量的70%后,再開始第2 根樁的壓漿,第2 根施工結(jié)束后,對(duì)兩根樁同時(shí)進(jìn)行壓漿。控制每根樁的壓漿時(shí)間至少30min,規(guī)范施工操作,保證漿液擴(kuò)散時(shí)間充足,保證樁端后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用效果[4]。
圖2 注漿施工示意圖
2.3.1 注漿壓力
樁端后注漿壓力主要包括起滲壓力、擴(kuò)展壓力、注漿管摩阻力等。施工人員利用試驗(yàn)樁檢驗(yàn)施工結(jié)果,確定準(zhǔn)確的注漿壓力,初始?jí)毫υO(shè)置為0.5MPa~1MPa,然后逐漸提升注漿壓力和漿液濃度,孔底吸漿量逐漸降低。
2.3.2 注漿終壓壓力
控制建筑樁基工程中樁端后注漿的終壓壓力不大于5MPa,注漿壓力升到終壓壓力后,要進(jìn)行穩(wěn)壓,控制穩(wěn)壓時(shí)間在3min~5min 左右[5]。在注漿壓力逐漸上升,達(dá)到終壓壓力后,注漿施工停止。
圖3 注漿終壓壓力表
2.3.3 漿液濃度
建筑樁基工程施工時(shí),科學(xué)確定樁端后注漿的水灰比。在注漿開始階段,漿液濃度較小,樁底貫通后要逐漸提高漿液濃度,有效地保證注漿施工的密封、加固作用。樁體的可灌性較差,可以采用較低水灰配比的漿液施工。為解決漿液凝結(jié)過快,避免發(fā)生離析現(xiàn)象,漿液進(jìn)行攪拌的時(shí)間適宜控制在1min~3min。
2.3.4 注漿時(shí)間
結(jié)合實(shí)際建筑樁基工程的設(shè)計(jì)要求,控制每樁連續(xù)注漿時(shí)間,控制時(shí)間在30min~60min 左右。特殊施工情況,施工人員可以應(yīng)用間隙注漿施工方法,或者采取小泵量連續(xù)注漿施工方法,避免發(fā)生樁凝結(jié)現(xiàn)象。
2.3.5 注漿量
樁端后注漿施工時(shí),施工人員合理控制注漿量。計(jì)算每根樁進(jìn)行注漿需要的水泥用量,根據(jù)樁基間的距離合理控制注漿量,避免施工時(shí)注漿量過多,造成冒漿現(xiàn)象或者周圍樁孔出現(xiàn)串漿。
注漿壓力達(dá)10000kPa 以上時(shí),如果無法打開壓漿噴頭,證明壓漿噴頭已損壞,此時(shí)停止增加壓力,更換另一根導(dǎo)管,再重新進(jìn)行壓漿。壓漿時(shí),樁側(cè)或其他位置發(fā)生冒漿,但樁身其他部位正常,證明底部漿液達(dá)到飽和狀態(tài),該情況的冒漿處理措施是立即停止設(shè)備的壓漿作業(yè);在樁基的側(cè)壁冒出漿液時(shí),壓漿量達(dá)到工程施工需求后,停止壓漿即可;在樁側(cè)壁只是輕微冒漿時(shí),用清水進(jìn)行沖洗處理。
壓漿時(shí)以整個(gè)承臺(tái)群樁為核心開展作業(yè),同時(shí)對(duì)周圍樁同時(shí)進(jìn)行施工,形成施工的密閉圈。保證壓漿施工質(zhì)量,如果造成個(gè)別注漿量不符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)要求,要結(jié)合具體情況,進(jìn)行補(bǔ)漿或及時(shí)對(duì)壓漿作業(yè)速度進(jìn)行合理調(diào)整。
施工人員嚴(yán)格控制注漿壓力,在注漿壓力值無法滿足施工效果時(shí),立即停止設(shè)備的注漿作業(yè),最大程度保障注漿設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是注漿壓力偏高時(shí),容易造成樁體內(nèi)部發(fā)生堵塞或者出現(xiàn)樁基坍塌事故。在建筑樁基工程中樁端后注漿時(shí),施工技術(shù)的有效運(yùn)用,可保護(hù)樁端防止建筑工程出現(xiàn)大面積沉降,有效提升樁端承載能力和樁基工程施工效果。
總之,在建筑樁基工程中樁端后注漿施工時(shí),科學(xué)運(yùn)用樁端后注漿施工技術(shù),有效提升了建筑樁基的承載力,保證了樁基的穩(wěn)定性,避免樁基發(fā)生沉降隱患。在實(shí)際工程項(xiàng)目實(shí)踐的施工環(huán)節(jié),施工人員根據(jù)施工工藝規(guī)范進(jìn)行施工,嚴(yán)格按照施工技術(shù)和施工參數(shù)執(zhí)行。通過該施工技術(shù)的應(yīng)用,保證建筑樁基的單樁抗壓承載力和施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,工程施工質(zhì)量安全穩(wěn)定。