王程(江西恒正建設(shè)有限公司 江西南昌 330200)
淺析注漿技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用
王程
(江西恒正建設(shè)有限公司江西南昌330200)
近年來,隨著我國城市建設(shè)的速度加快,城市高層建筑也越來越多。新的樁基施工工藝不斷涌現(xiàn)。而后注漿技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展較好地解決了沖(鉆)孔灌注樁存在的一些常見問題。本文結(jié)合工程實例,主要針對沖(鉆)孔灌注樁后注漿技術(shù)的施工技術(shù)進(jìn)行了闡述。供同行參考。
沖(鉆)孔灌注樁;后注漿;施工技術(shù)
隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的進(jìn)一步加快,建筑行業(yè)作為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),必須要有先進(jìn)的技術(shù)作為后盾來支持其發(fā)展,由此可見,注漿法作為建筑方面最為突出的技術(shù),它的重要性就顯得格外重要,樁基質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到建筑整體的穩(wěn)定,嚴(yán)重的可能危及到人們的生命財產(chǎn)安全,所以,增強(qiáng)樁基的質(zhì)量就意味著工程的質(zhì)量就有了很大程度的保障。作為一種新的樁基施工技術(shù),后注漿法鉆孔灌注技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用,這種技術(shù)有很多其他技術(shù)無法替代的優(yōu)勢,比如:它可以使得建筑物的樁基更加穩(wěn)固,大幅度的增強(qiáng)樁基對于重力的負(fù)荷能力,極大地減少了樁基沉降等一些建筑時出現(xiàn)的不利情形,然而相對這一先進(jìn)的技術(shù)來講,鉆孔灌注技術(shù)在遇到較厚的土層并要進(jìn)入基巖深處時,單一的鉆孔灌注技術(shù)是不能完成的,只有當(dāng)樁體的直徑達(dá)到一定水平,才能讓樁體進(jìn)入其內(nèi)部,完成灌樁的工作,這些問題足以表明傳統(tǒng)灌注技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)時代的發(fā)展。
1.1注漿管的制作
注漿管采用直徑為25mm的鍍鋅鋼管制成,注漿管與注漿管之間采用絲扣連接,連接時絲扣處需用防水膠帶纏繞。在注漿管底部40cm長度范圍內(nèi)制作成注漿噴頭(俗稱花管),在該部分可采用鉆頭均勻鉆出4排(每排4~6個)、間距5cm、直徑6mm的注漿孔作為注漿噴頭。為防止灌注樁身混凝土?xí)r漿液堵塞注漿管的注漿孔眼,在下放注漿管之前,先用生膠帶和條帶狀橡皮內(nèi)胎包住孔眼,最下面的一環(huán)條帶狀橡皮內(nèi)胎必須用細(xì)鐵絲綁牢。當(dāng)注漿時,注漿管中的壓力將注漿孔眼迸裂,水泥漿通過注漿孔壓入樁底和樁側(cè)。注漿管制好后,應(yīng)注入清水檢查其連接和密封情況,若發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)重接,確保注漿管管路密封。
1.2注漿管的布置
將兩根注漿管對稱綁在鋼筋籠外側(cè),可每隔2~4m用10#鐵絲與主筋綁扎牢固。成孔后清孔、下鋼筋籠,在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對注漿管的保護(hù),鋼筋籠不得扭曲,以免造成注漿管在絲扣連接處松動,噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù),不得摩擦孔壁以免生膠帶破裂造成注漿孔的堵塞。見示意圖1。
1.3漿液配方
圖1 注漿管布置示意圖
合理的注漿量應(yīng)由樁端樁側(cè)土層類別與狀態(tài),樁徑、樁長和承載力注漿后的增幅等諸因素來確定。在注漿實施過程中,通過對注漿壓力、漿液濃度、注漿方法等諸因素的調(diào)控,將所需注漿量灌注到設(shè)計范圍內(nèi),一般漿液濃度和注漿量大,注漿壓力高,加固效果就好。
注漿漿液采用水泥漿,水泥品種為42.5R普通硅酸鹽水泥。起始水灰比可配成0.7~0.8,壓力正常后逐漸配成0.5~0.6,水泥攪拌時間不少于2min,出盤水泥漿液要過濾后才能使用。
1.4注漿時間
混凝土樁身養(yǎng)護(hù)3d后,先用清水壓通注漿管道,并清洗孔底沉渣,待樁身混凝土養(yǎng)護(hù)7d后注漿。若注漿過早,則樁身混凝土強(qiáng)度不夠,會破壞樁底完整性;若注漿太遲,則樁底注漿器被包住,會造成注漿不通暢或注漿開環(huán)壓力過大,引發(fā)事故;也可能難以使樁底已硬化的混凝土形成注漿通道,從而使樁中心形成低強(qiáng)度區(qū),使?jié){液流失。因此,注漿時間應(yīng)在合理時間內(nèi)進(jìn)行。
注漿設(shè)備選擇注漿壓力高,排漿量大,性能穩(wěn)定、操作方便的注漿泵,采用BW150型帶壓力表的注漿泵,最大注漿壓力7MPa,最大排量150L/min;水泥漿攪拌機(jī)選用立式攪拌筒,具備計量功能;地表輸送軟管選用耐壓值超過10MPa的鋼絲編織高壓膠管。
1.5注漿順序
成樁后至注漿實施前,應(yīng)先進(jìn)行壓水試驗,疏通注漿通道,沖開密封的注漿器及包裹在注漿器周圍的混凝土覆蓋層,然后立即注漿。在注漿過程中,首先用稀漿加固預(yù)定范圍的周邊地帶,隨后用中等濃度漿充填,壓實,擠密加固預(yù)定范圍的核心部分,最后注濃漿起脫水作用,為使?jié){液盡可能充填并滯留在樁底有效范圍內(nèi)。注漿時采用兩根樁循環(huán)注漿,即先注第一根樁的A管,注漿量約占總量的70%,注完后再注第二根樁的A管,然后依次為第一根樁的B管和第二根樁的B管,這樣就能保證同一根樁兩根管注漿時間間隔30~60min以上,給水泥漿一個在樁底和樁周土層中擴(kuò)散的時間。需要注意的是,一定要掌握好間歇注漿的節(jié)奏,避免因為間歇停注時間過長,而出現(xiàn)通道堵塞等情況。注漿時應(yīng)做好施工記錄,記錄的內(nèi)容包括開始時間、結(jié)束時間、壓力值、注漿量以及出現(xiàn)的異常情況和處理措施等。
1.6注漿量
在相同注漿條件下,注漿量越多,樁基承載力提高的幅度就越大。樁底端注漿量的大小是由樁端、樁側(cè)土的性狀與承載力增幅要求等多種因素決定的,其中承載力增幅要求、樁底土層的可灌性與樁長是主要因素。在實際工程中,對樁底注漿工藝和參數(shù)的確定,要針對不同的地質(zhì)條件有針對性地進(jìn)行,在保證樁底不破壞和樁不上抬的前提下,實行樁底注漿量和注漿壓力雙控,并應(yīng)首先保證樁底合理的注漿量。
注漿水泥量計算公式:
1.7注漿壓力
注漿壓力的確定要考慮三個方面因素:①最終注漿壓力要小于樁身上抬的摩擦阻力;②最終注漿壓力要確保樁端的樁身混凝土不破壞;③最終注漿壓力要使注漿量保證達(dá)到設(shè)計要求形成的樁端增強(qiáng)體。
在注漿過程中,樁底的可灌性變化直接表現(xiàn)為注漿壓力的變化??晒嘈院茫{壓力則較低,一般在2MPa以下;反之,若可灌性較差,注漿壓力勢必較高,可達(dá)4~8MPa。本工程在開始注漿時,開環(huán)壓力為2~3MPa,當(dāng)注漿管路壓通后,壓力表上壓力值會突降,此時采用手動控制注漿壓力1~2MPa。
(1)注漿管檢查。注漿管在使用前均需做壓力試驗,合格后方可使用。注漿管接頭采用絲扣連接,套絲后的絲扣厚度不得小于原壁厚的2/3,以免注漿造成絲扣處破壞。隨鋼筋籠下入前,應(yīng)仔細(xì)檢查注漿噴嘴密封情況,防止噴嘴處漏水進(jìn)砂堵塞導(dǎo)管。
(2)注漿管下入。注漿管件下入應(yīng)同鋼筋籠的下置同時進(jìn)行。每下完一節(jié)鋼筋籠后,必須在注漿導(dǎo)管內(nèi)注水檢查其密封性。當(dāng)注漿導(dǎo)管內(nèi)注滿清水后,水面能夠保持穩(wěn)定且不下降,證明注漿導(dǎo)管密封可靠,否則應(yīng)提起鋼筋籠檢查漏水原因,待查明原因并處理后,再下入鋼筋籠并注水檢查其密封性,直至滿足要求后方可下另一節(jié)鋼筋籠及注漿管。下籠時要徐徐下入孔內(nèi),嚴(yán)禁用力墩下,以免破壞注漿器及注漿管。注漿管下入完畢,封閉管口以防止雜物進(jìn)入注漿管造成管路堵塞。注漿管應(yīng)露出地表200mm,不能太高,以免在施工其他樁時碰斷注漿管。
(3)注漿速度。注漿速度宜慢不宜快,應(yīng)先底檔慢壓,先稀后濃,起始水灰比可配置成0.7~0.8,壓力正常后逐漸配成0.5~0.6,低檔慢壓即能有效防止壓力增大無法壓漿的情況,也能防止?jié){液順著樁體上竄或從其他處冒出,使樁端或樁周土體水泥漿液逐步填充,隨著壓漿量的增加,壓力自然形成逐漸增加的狀況。
(4)后注漿壓力控制。在沖(鉆)孔灌注樁后注漿施工技術(shù)中,后注漿壓力控制是一個比較重要的技術(shù)指標(biāo),應(yīng)派專人負(fù)責(zé)時刻觀察壓力變化。在本工程中,根據(jù)持力層地質(zhì)情況、水泥漿液濃度等采用分級分壓法。在正常壓力下,水泥漿很容易壓入,說明持力層滲透性大,水泥漿液擴(kuò)散范圍大,這時應(yīng)該用較低一級的壓力進(jìn)行注漿,當(dāng)注漿量逐漸減小時,再加一級壓力,逐級升至達(dá)到容許壓漿壓力。為了防止發(fā)生損壞樁體及其他質(zhì)量安全事故,注漿壓力一般控制不應(yīng)大于3MPa。
(5)注漿量與終止注漿的控制。在實際工程中,對樁底注漿工藝和參數(shù)的確定,要針對不同的地質(zhì)條件,在保證樁底不破壞和樁不上抬的前提下有針對性地進(jìn)行。本工程注漿總的控制原則是以注漿量為主,壓力控制為輔。當(dāng)壓注水泥量達(dá)到設(shè)計要求,壓力也較大時,穩(wěn)壓5min后即可終止注漿,視為合格。當(dāng)壓力大于等于3MPa時,漿液難以注入且注漿量已達(dá)到設(shè)計注漿量的80%也可終止注漿。
(6)每次注漿結(jié)束后,應(yīng)及時清洗攪拌機(jī)、高壓注漿管和注漿泵,以免凝固堵塞損壞。注漿時應(yīng)做好施工記錄,記錄的內(nèi)容包括開始時間、結(jié)束時間、壓力值、注漿量以及出現(xiàn)的異常情況和處理措施等。
綜上所述,灌注樁后注漿技術(shù)施工設(shè)備簡單,處理效果好,具有提高單樁承載力,保證工程質(zhì)量,節(jié)省工程造價等優(yōu)點,因此,在具備條件的工程中推廣后注漿施工技術(shù)有著重要的意義和廣闊的前景。
[1]中國建筑科學(xué)研究院.灌注樁后注漿工法.
[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008).
TU746.3
A
1673-0038(2015)51-0004-02
2015-12-5