淺析房屋地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

甘斌

（江西劍宇建筑工程有限公司）

淺析房屋地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

甘斌

（江西劍宇建筑工程有限公司）

隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑也不斷增多。房屋地基基礎(chǔ)作為建筑工程質(zhì)量控制的主要內(nèi)容之一。由于地基基礎(chǔ)工程的隱蔽性，給質(zhì)量管理帶來一定難度。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)房屋地基基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行了闡述，并對(duì)提高基礎(chǔ)承載力以滿足設(shè)計(jì)要求，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)省工期、節(jié)約成本的效果。供同行參考。

基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)；工藝要點(diǎn)

1　工程概況

該安置房住宅小區(qū)工程建設(shè)總面積78250m2，地基基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)為沖鉆孔灌注樁，總樁數(shù)有1200根，持力層為第虞-2強(qiáng)風(fēng)化云母石英片巖下部層，單樁承載力為5000耀11000kN。

場(chǎng)地地貌主要為平原丘陵地貌，巖土層結(jié)構(gòu)及特征從上到下分別為：淤素填土，平均厚度5.39m；于淤泥質(zhì)土，平均厚度5.77m；盂云母石英片巖殘積粉質(zhì)粘土平均厚度4.25m；榆全風(fēng)化云母石英片巖，平均厚度4.09m；虞-1強(qiáng)風(fēng)化云母石英片巖上部，巖芯呈碎屑狀為主，局部夾少許碎塊，遇水易軟化，平均厚度為9.66m實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)N=50耀141；虞-2強(qiáng)風(fēng)化云母石英片巖下部，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎，巖芯呈土狀?yuàn)A碎塊，平均厚度為10.57m；愚中風(fēng)化云母石英片巖，平均厚度3.52m；輿微風(fēng)化云母石英片巖，平均厚度3.61m。

該工程為避免泥漿排放污染水資源，選擇采用采用后注漿工藝，該工藝可解決虞-1土層遇水軟化的問題，并使持力層達(dá)到滿足設(shè)計(jì)承載力的要求。

2　后注漿灌注樁設(shè)計(jì)原理

后注漿是在成樁前將壓漿管與鋼筋籠有效聯(lián)結(jié)后安設(shè)于樁孔中，然后灌注混凝土樁，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后利用壓漿泵通過樁身內(nèi)預(yù)埋的管路將配制好的漿液壓入樁底，漿液通過滲入作用和劈裂作用壓入到樁底沉渣和周圍一定范圍的土體中，并沿樁土軟弱界面上擴(kuò)至樁底以上若干高度范圍，通過固化樁底端沉渣、加固樁底端一定范圍內(nèi)的土體，使土層物理力學(xué)特性得到有效改善，摩阻力以及樁端土層承載力得到提高，從而大幅度提高樁的承載力，使樁數(shù)減少，降低了樁基工程造價(jià)，同時(shí)工期縮短，建設(shè)速度明顯加快。

后注漿灌注樁計(jì)算：

后注漿灌注樁的單樁極限承載力，應(yīng)通過靜載試驗(yàn)確定。在符合后注漿技術(shù)實(shí)施規(guī)定的條件下，其后注漿單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式估算：

Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk

=u撞qsjklj+u撞茁siqsiklgi+茁pqpkAp

式中：Quk-后注漿單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Qsk-后注漿非豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；Qgsk-后注漿豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；Qgpk-后注漿總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；U-樁身周長(zhǎng)；lj-后注漿非豎向增強(qiáng)段第j層土厚度；lgj-后注漿豎向增強(qiáng)段內(nèi)的第i層土厚度；Qsik-后注漿豎向增強(qiáng)段第i土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；qsjk-非豎向增強(qiáng)段第j土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；qpk-初始極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；茁si、茁p-分別為后注漿側(cè)阻力、段阻力增強(qiáng)系數(shù)，無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可按表1取值。

表1　后注漿側(cè)阻力增強(qiáng)系數(shù)茁si，端阻力增強(qiáng)系數(shù)茁p

經(jīng)過估算，虞-1土層采用樁端后注漿，極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可由原先的1700kPa提高至2200kPa，滿足設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)場(chǎng)選擇最不利地質(zhì)條件的位置，進(jìn)行兩根試樁施工，通過靜載試驗(yàn)，承載力滿足設(shè)計(jì)要求后展開全面施工。

3　后注漿施工

3.1施工方案

3.1.1注漿施工流程

（1）制作注漿管：在注漿管的端頭間隔15cm對(duì)向鉆4耀6個(gè)準(zhǔn)6mm的出漿孔，用棉布塞上，再用膠布將孔位扎緊，以防止?jié)矒v混凝土樁體時(shí)泥漿漏進(jìn)管內(nèi)造成堵管，樁端安裝注漿閥，注漿閥應(yīng)具備逆止功能；

（2）下管：每根樁都對(duì)向地預(yù)埋兩根注漿管，與鋼筋籠綁扎牢固一起伸至樁底，盡量避免在澆筑樁體時(shí)可能受到的損壞；

（3）壓力通管：在澆筑樁體后2耀3d，對(duì)注漿管進(jìn)行壓水通管；

（4）配料注漿：在澆筑樁體7d后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行注漿。嚴(yán)格按照注漿操作規(guī)程進(jìn)行施工，重點(diǎn)掌握配合比、注漿壓力、注漿量等重要參數(shù)。

3.1.2注漿工藝要求

（1）注漿管預(yù)埋與鋼筋籠安放同步進(jìn)行，每根樁預(yù)埋兩根注漿管，沿鋼筋籠圓周對(duì)稱布置，與兩根縱筋一起伸入樁底；

（2）注漿管為準(zhǔn)20mm鋼管，厚1.5mm；

（3）注漿管擴(kuò)散頭應(yīng)封閉牢靠，深入樁底0.3m，注漿口露出地面0.5m，施工前作好封堵，以防異物落入管中；

（4）混凝土樁體澆搗終凝后，應(yīng)對(duì)注漿管進(jìn)行壓水試驗(yàn)；（5）混凝土澆搗7d后，開始端壓注漿，注漿工藝為間歇式；（6）樁端注漿應(yīng)對(duì)同一根樁的各注漿管依次實(shí)施等量注漿；（7）注漿水泥為32.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比（質(zhì)量比）為0.6，注漿壓力為3耀10MPa，單樁注漿量G逸1.8d（G為水泥重量按噸計(jì)，d為樁直徑按米計(jì)）；

（8）在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的條件下，靜載試驗(yàn)應(yīng)在注漿20d后進(jìn)行。

3.1.3人員組織

注漿安排兩班人員作業(yè)，技術(shù)人員常駐現(xiàn)場(chǎng)，配備技術(shù)指導(dǎo)及現(xiàn)場(chǎng)管理各2人，注漿泵操作手、接管及配料人員各4人。

3.1.4主要施工機(jī)具

注漿泵2臺(tái)、大水箱2個(gè)，攪拌筒2臺(tái)，電纜、配電箱2套，電焊機(jī)2臺(tái)，輸水管200m，輸漿管200m，水泵2臺(tái)，工具箱及配套工具2套。

3.2后注漿施工工藝要點(diǎn)

3.2.1注漿泵

要求泵的排漿量與漿液滲入土的速度匹配一般宜小、壓力高而穩(wěn)定，具有無級(jí)調(diào)速裝置，其標(biāo)注壓力應(yīng)不小于注漿最大壓力的1.5倍。

3.2.2注漿參數(shù)

（1）漿液配合比：用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥配制，水灰比控制在0.5耀0.7之間，可摻入適量的外加劑以改善漿液的性能，依土的飽和度、滲透性及地下水的情況確定漿液配比，以稠漿、可灌性好為宜。隨著注漿壓力的變化，漿液濃度也需適當(dāng)調(diào)整，壓力增大則漿液濃度也應(yīng)相應(yīng)增大。稀漿便于輸送、滲透能力強(qiáng)；中等濃度漿液起填充、壓實(shí)、擠密作用；濃漿則對(duì)已注入的漿液有脫水作用。所用漿液濃度一般先稀漿，再用中等濃度漿，最后用濃漿。

（2）注漿壓力：施工中注漿壓力不是固定的，壓力過大或過小均影響注漿質(zhì)量，注漿壓力過大易產(chǎn)生冒漿和跑漿，壓力過小漿液在土體內(nèi)又不易實(shí)現(xiàn)劈裂、擠壓及滲透作用。注漿壓力應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)、土層的性質(zhì)等因素來確定，樁身越長(zhǎng)，樁端土強(qiáng)度越高，則所需的注漿壓力就越大；樁身越短，樁端土強(qiáng)度越低，則所需的注漿壓力就越小。通常注漿壓力為3耀10MPa。

（3）注漿量：應(yīng)確保注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。注漿量大則漿液的有效擴(kuò)散半徑也大，對(duì)樁底端及樁側(cè)周圍的土層加固范圍就越大，樁承載力越高。單樁注漿量G逸1.8d（G為水泥重量按噸計(jì)，d為樁直徑按米計(jì)）。

（4）注漿流量：不易超過75L/min。

（5）注漿持續(xù)時(shí)間控制：注漿持續(xù)時(shí)間太短，則注漿效果不明顯；注漿持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，則注漿效率不高。每根樁的注漿持續(xù)時(shí)間不大于2h。

3.2.3總體注漿順序

采用先周邊樁后中間樁的順序，中間成片的樁壓漿時(shí)可采用呈梅花狀間隔壓漿，這樣可使樁底漿液分布較均勻，并在工程樁范圍內(nèi)形成一個(gè)整體，不但能降低樁的沉降量，同時(shí)也能進(jìn)一步均勻改善持力層的工程地質(zhì)特性，使沉降保持均勻。

3.2.4壓力水開通注漿管道

樁混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓水開通注漿管工序，利用水壓劈裂花管側(cè)邊的混凝土保護(hù)層及花管段密封膠帶，打通注漿通道，這是保證注漿成功的重要步驟。3.2.5間歇注漿

當(dāng)注漿壓力長(zhǎng)時(shí)間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿，應(yīng)改為間歇注漿，間歇時(shí)間宜為30～60min，或調(diào)低漿液水灰比。

3.2.6注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)可終止注漿：

（1）注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

（2）注漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%，且注漿壓力超過設(shè)計(jì)值。

4　結(jié)論與建議

（1）通過樁基設(shè)計(jì)優(yōu)化，改變?cè)O(shè)計(jì)樁型，杜絕了大量泥漿污染，保護(hù)了閩江水資源環(huán)境。

（2）后注漿施工可以使土層物理力學(xué)特性得到有效改善，摩阻力以及樁端土層承載力得到提高，從而使樁的承載力提高了30%。

（3）采用人工挖孔樁結(jié)合后注漿工藝，可通過先行開挖地下室土方至底板位置，以減少樁長(zhǎng)來保證施工作業(yè)安全；避開了當(dāng)?shù)貦C(jī)械設(shè)備不足的影響，充分利用當(dāng)?shù)赝诳讟蛾?duì)伍勞力充足的優(yōu)勢(shì)，各幢樓可以平行施工，比原設(shè)計(jì)樁型節(jié)省了兩個(gè)月工期。

（4）采用人工挖孔樁結(jié)合后注漿工藝，平均樁長(zhǎng)比原設(shè)計(jì)沖（鉆）孔樁減少了10m，整個(gè)工程節(jié)約成本達(dá)30萬元。

[1]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）.

[2]卓瓊瓊.樁端后注漿大直徑鉆孔灌注樁承載力及工程特性的研究[D].浙江大學(xué)，2012.

[3]國(guó)建筑科學(xué)研究院.《灌注樁后注漿（PPG）工法》（YJGF04-98）.

TU753

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1673-0038（2015）49-0003-02

2015-11-1