(中交第三航務(wù)工程局有限公司寧波分公司,浙江寧波 315200)
樁端后注漿施工技術(shù)常見(jiàn)于建筑樁基工程中。該項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用,可有效保證建筑樁基的施工質(zhì)量,確保樁端具有較高的承載力,進(jìn)而為建筑工程其他建設(shè)工作的開(kāi)展創(chuàng)設(shè)良好的條件。本文結(jié)合房建工程,圍繞樁端后注漿施工技術(shù)的運(yùn)用展開(kāi)了研究,促進(jìn)注漿施工技術(shù)在房建樁基工程中的應(yīng)用與發(fā)展。
工程總建筑面積62 370 m2,地上建筑面積為59 083 m2。樁基采用Ф600 mm、Ф700 mm兩種樁徑的鉆孔灌注樁,共計(jì)629根,有效樁長(zhǎng)36 m,樁端深入持力層(黏土層)的深度在5 m以上,工程樁基施工采用業(yè)內(nèi)主流的樁端后注漿施工技術(shù)。
按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2002)的有關(guān)規(guī)定,計(jì)算灌注樁的單樁豎向承載力特征值。單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁豎向靜荷載試驗(yàn)確定,在同一條件下的試樁數(shù)量,不宜少于總樁數(shù)的1%,且不應(yīng)少于3根。初步設(shè)計(jì)時(shí),估算單樁豎向承載力特征值:
式中:Ra——單樁豎向承載力特征值(kN);A——樁端截面積(m2);qsia——樁側(cè)阻力特征值(kN);li——樁側(cè)第i層土的厚度(m);qpa——樁端阻力特征值(kN);U——樁身周長(zhǎng)(m)。
注漿管為DN25黑鐵管,按照每樁2根的方式均勻配置,管壁厚度不超過(guò)3 mm。注漿管加工期間,按要求在管底部設(shè)置4排注漿孔,每排分別為4個(gè)小孔,孔徑5~6 mm,于花管端部纏繞膠帶,確保其達(dá)到密封的狀態(tài),再于外部纏繞細(xì)鐵絲,以保證該裝置可有效參與注漿施工[1]。在鉆孔灌注樁底部鋼筋籠的制作過(guò)程中,精準(zhǔn)控制注漿管?chē)婎^的位置,距樁底部16 cm。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果可知,樁端持力層以黏土層為主,局部夾雜少量的沙礫層,該類(lèi)地層的滲透系數(shù)較大,宜利用注漿泵高效完成注漿作業(yè),考慮注漿效果和穩(wěn)定性的要求,施工期間嚴(yán)格控制注漿泵的壓力,不宜超過(guò)6 MPa,也不宜過(guò)小,漿液難以被有效注入。應(yīng)用合理的注漿方法后,可在保證注漿施工質(zhì)量的前提下縮短時(shí)間,提高施工效率。
為提高漿液的質(zhì)量,在攪拌機(jī)漿液出口處設(shè)置濾網(wǎng),用于過(guò)濾超粒徑的雜質(zhì),此部分易影響注漿施工效果。檢查壓漿設(shè)備內(nèi)部的管路,應(yīng)具有穩(wěn)定性與嚴(yán)密性,并配備止?jié){閥,在該裝置的作用下,能夠避免注漿后漿液大范圍流出的情況[2]。
使用壓力高達(dá)3~7 MPa的水流對(duì)注漿管進(jìn)行開(kāi)塞,打通安裝的注漿管道,為其后的注漿階段做準(zhǔn)備。壓水試驗(yàn)通過(guò)高壓水流可打通注漿管道,對(duì)判別灌注樁的可注性具有重要作用,為后期后注漿施工做好準(zhǔn)備,對(duì)后注漿工藝參數(shù)的選擇提供良好的試驗(yàn)依據(jù),是后注漿過(guò)程中必不可少的工序之一。壓水試驗(yàn)過(guò)程中宜采用2~3級(jí)壓力逐級(jí)進(jìn)行,對(duì)壓水時(shí)間和壓水量有相應(yīng)的要求,壓水量應(yīng)根據(jù)具體工程而定,一般為0.6 m3左右,壓水試驗(yàn)壓力不超過(guò)8 MPa。
全面落實(shí)準(zhǔn)備工作是順利開(kāi)展樁端后注漿作業(yè)的必要前提,施工單位應(yīng)詳細(xì)檢查現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況,包含地質(zhì)條件、水文條件、材料準(zhǔn)備、機(jī)械設(shè)備的配置等,以便為正式施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。打樁作業(yè)前,清理作業(yè)場(chǎng)地的雜物并采取平整處理措施,在布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),不宜將其設(shè)置在打樁位置。水、電是施工的基礎(chǔ)要素,應(yīng)確保場(chǎng)地水電管路的穩(wěn)定性,以免因水電供應(yīng)中斷,影響正常施工。在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備過(guò)程中,施工人員應(yīng)積極參與其中,對(duì)實(shí)際情況形成準(zhǔn)確認(rèn)識(shí),推動(dòng)后續(xù)工作的順利開(kāi)展[3]。
在確保注漿管和鋼筋籠無(wú)質(zhì)量問(wèn)題后,將兩者同步下放,注漿管對(duì)接后,應(yīng)向管內(nèi)注滿水,在此條件下可將管下放至指定位置。下放全程應(yīng)遵循緩慢的原則,不可對(duì)已安裝到位的注漿管造成影響。檢查注漿管的下放情況,超出地面的部分以0.5 m為宜,再采取防護(hù)措施,以免在鉆機(jī)運(yùn)行期間,出現(xiàn)碰觸注漿管的情況。絲扣連接處較為薄弱,為避免其出現(xiàn)松動(dòng),應(yīng)設(shè)置混凝土墊塊,達(dá)到有效防護(hù)噴頭的效果,可緩解孔壁摩擦現(xiàn)象,降低壓漿孔的堵塞概率。
(1)對(duì)鋼筋籠和注漿管的上部捆綁處理,使該部分具有穩(wěn)定性,下部需要呈自由狀態(tài),以便高效注漿。
(2)按要求焊接注漿管,使管道可穩(wěn)定連接,在焊接時(shí)加強(qiáng)防護(hù),以免焊渣飛濺導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損,再下放鋼筋籠,將注漿管解開(kāi)。
(3)通過(guò)綁扎的方法連接注漿管和鋼筋籠,再檢查安裝情況,無(wú)法滿足要求應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
成樁24 h后,組織預(yù)壓劈裂通道施工,可形成劈裂樁底混凝土保護(hù)層,以改善注漿通道的狀態(tài),保證其具有暢通性。在壓水環(huán)節(jié),水壓宜穩(wěn)定在1~2 MPa。在注漿系統(tǒng)暢通后,內(nèi)部的壓水壓力逐步下降,可暫停壓水,此過(guò)程中及時(shí)封閉閥門(mén),封閉的持續(xù)時(shí)間以10~20 min為宜,經(jīng)過(guò)該階段后,確保管道壓力可有效消散。壓水量為重點(diǎn)控制指標(biāo),不宜超過(guò)0.2 m3/min,避免因水流過(guò)大,造成不良影響,如鉆孔灌注樁在高強(qiáng)水壓力的作用下而受損,會(huì)影響成樁質(zhì)量。
樁基施工中,壓漿應(yīng)遵循連續(xù)性的原則,在壓漿中斷時(shí)易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在壓漿環(huán)節(jié),可先對(duì)周?chē)鷺秹簼{,再轉(zhuǎn)至中間樁,按順序依次開(kāi)展壓漿工作。
壓漿施工中可用2根樁循環(huán)施工,在1根樁A管壓漿過(guò)程中,密切關(guān)注實(shí)際壓漿量,待其增加至壓漿總量的70%后,方可進(jìn)行第2根樁A管的壓漿作業(yè),壓漿完成后再轉(zhuǎn)至第1根樁的B管,按照此方式循環(huán)推進(jìn)。每根樁分別對(duì)應(yīng)2根管,壓漿時(shí)間至少達(dá)到30 min,以便壓入的水泥漿液可有效擴(kuò)散,避免樁體局部密實(shí)度不足的問(wèn)題[4]。
(1)漿液質(zhì)量。
漿液的質(zhì)量會(huì)直接影響樁端注漿的施工效果,宜按照0.45~0.65∶1的水灰比制備漿液。初始注漿期間的漿液黏稠度較小,后續(xù)樁底貫通后,可在原基礎(chǔ)上加大漿液的濃度,以便取得更佳的密封效果、加固效果。對(duì)于漿液可灌性較差的情況,可適當(dāng)降低水灰比。漿液制備時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間,確保各類(lèi)原材料可均勻混合,以1~3 min為宜,具體根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整。
(2)注漿壓力。
樁端后注漿施工中,注漿壓力的控制應(yīng)根據(jù)各階段的實(shí)際情況靈活調(diào)整,初始?jí)毫σ?.5~1 MPa為宜,隨著注漿作業(yè)的持續(xù)開(kāi)展,可適當(dāng)提高壓力,終壓不宜超過(guò)4 MPa。注漿施工人員及時(shí)觀察壓力值,達(dá)到終壓要求后,穩(wěn)壓3 min以上,在此過(guò)程中觀察壓力是否有下降的情況,并判斷漿液的質(zhì)量情況。
(3)注漿時(shí)間。
每樁以30~60 min為宜,必要時(shí)可采取間隙注漿的方法。為有效避免樁凝結(jié)現(xiàn)象,可根據(jù)實(shí)際情況轉(zhuǎn)變?yōu)樾”昧窟B續(xù)注漿的方法。在不影響注漿施工質(zhì)量的前提下,避免長(zhǎng)時(shí)間注漿,避免出現(xiàn)地面冒漿、樁孔串漿的情況,影響最終成樁質(zhì)量。
(4)注漿量。
以各樁的規(guī)格為準(zhǔn),合理控制注漿量,保證漿液的飽滿性,以此構(gòu)成穩(wěn)定、完整的樁體。每根樁注漿施工中,所用水泥用量以1.5 t為宜,結(jié)合樁基的設(shè)置間距,實(shí)際注漿量可控制在2.5~3 t。
(1)注漿壓力達(dá)到10 000 kPa以上時(shí),若此條件下壓漿噴頭仍無(wú)法開(kāi)啟,表明該噴頭存在結(jié)構(gòu)受損等問(wèn)題,此時(shí)不可強(qiáng)行加大注漿壓力,應(yīng)增設(shè)1根壓漿管,利用該管壓漿。對(duì)于樁側(cè)冒漿,剩余部位未冒漿的情況,說(shuō)明樁底的漿液呈飽和的狀態(tài),應(yīng)暫停壓漿作業(yè)[5]。
(2)壓漿施工期間,應(yīng)以承臺(tái)群樁為核心,開(kāi)展一次壓漿作業(yè),全程高效推進(jìn),避免中斷,需要同步組織周?chē)鷺兜氖┕?,以形成完整且穩(wěn)定的密閉圈。施工人員應(yīng)高度重視質(zhì)量控制工作,詳細(xì)檢查各樁的壓漿情況,若存在漿液量不達(dá)標(biāo)或其他異常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)查明成因,調(diào)整漿液量、壓漿速度、壓漿壓力等參數(shù),及時(shí)恢復(fù)至正常施工狀態(tài)[6]。
綜上所述,樁基是建筑工程中的基礎(chǔ)部分,注漿為關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),樁體、建筑整體的穩(wěn)定性與注漿效果相關(guān)聯(lián)。在現(xiàn)代建筑樁基工程中,可采用樁端后注漿的方法,本文對(duì)具體的施工要點(diǎn)展開(kāi)分析,體現(xiàn)在準(zhǔn)備工作、注漿參數(shù)控制等方面,為類(lèi)似工程提供參考,推動(dòng)樁基注漿施工技術(shù)的不斷發(fā)展。