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后注漿施工工藝淺談

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后注漿施工工藝淺談

摘要:通過對后注漿技術(shù)的施工工藝的介紹,提出一種簡單實用的施工工藝,并在臨汾地區(qū)施工過程中首次使用。工程實例表明,該工藝流程簡單有效,樁基承載力極大增強,具有較高的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞:后注漿,施工工藝,注漿管,承載力

1概述

利用泥漿護壁鉆進的灌注樁的一個軟肋,就是成樁后沉渣殘留于樁底,殘留的沉渣使樁的承載能力大大地降低,導(dǎo)致樁基的沉降量增加,而樁底后注漿可以讓沉渣密實、少水、變薄;樁周土體在樁側(cè)注漿下可以被固化,同時壓漿可以讓周圍土體被壓密,并使樁頭被包裹好形成擴大頭,從而提高樁的承載力。而后注漿技術(shù)從成功開發(fā)后,越來越多的應(yīng)用于不同的地層中,從最初滲透性好的卵礫石層、砂土層,擴展到可灌性小的粉細(xì)砂、粉土,進而到滲透性較差的黃土、軟土中,都取得了較好的應(yīng)用效果。但后注漿技術(shù)在不同地區(qū)的不同土層使用會有不同的加固效果,結(jié)合臨汾地區(qū)施工過程,本文提出一種簡單實用的施工工藝,分別從注漿管設(shè)置、注漿前準(zhǔn)備工作,注漿的施工步驟等方面進行了論述,最后給出了一個具體的工程實例。

2后注漿施工工藝

2.1下放鋼筋籠時注漿管的設(shè)置

1)材料準(zhǔn)備。a.樁底注漿管使用兩根6分鋼管,該注漿管的長度比設(shè)計長度多高出地面1m,長150mm的連接管兩個,規(guī)格同灌漿管,均兩頭攻絲。樁側(cè)注漿管采用6分鋼管各2根,分別設(shè)置在樁底標(biāo)高以上12m,24m處,注漿管下口與樁側(cè)注漿環(huán)連接。螺帽4只,與150mm連接管配套使用,用于連接膠囊與鋼板。b.600內(nèi)胎一只作為樁底灌漿腔,600×2.7mm的鋼板一塊,板上開兩個35~40的孔,該孔用來穿注漿管到內(nèi)胎中,孔距的大小取決于鋼筋籠直徑。再準(zhǔn)備兩塊650圓形的彈性橡皮,其中的一塊圓形橡皮上割開兩個直徑為35~40大小的孔,孔距和鋼板上的孔相同。粒徑均勻的河卵石或碎石100kg左右,堵頭若干個。2)首先制作好樁底灌漿腔,灌漿腔的組成材料有汽車廢舊內(nèi)胎、預(yù)先按尺寸切割好的圓形鋼板、四只螺帽、長150mm的兩根連接管以及適量的河卵石或碎石等,河卵石或碎石填充在灌漿腔中,在灌注樁樁孔鉆進前先把灌漿腔組裝好。3)固定灌漿管:使用兩根6分鋼管作為樁底灌漿管,對稱布置在鋼筋籠兩側(cè),每節(jié)長度由施工現(xiàn)場的樁長確定,節(jié)與節(jié)之間用螺紋管連接,總長度由樁長確定。一般樁底注漿管長度為孔深加0.5m的出露孔口長度。為后續(xù)施工方便,需準(zhǔn)備一些短節(jié)注漿管。4)灌注樁樁孔施工完成后,清理孔內(nèi)殘渣達到設(shè)計要求。5)固定注漿腔到鋼筋籠上:首先平放注漿腔到地面上,鋼板面朝上與鋼筋籠相對安放,輪胎膠囊朝下。隨后把鋼筋籠吊起,和灌漿腔鋼板輕輕接合,用鋼筋籠上的鋼筋與鋼板點焊到一起,這樣就把注漿腔和鋼筋籠連成了一個整體。固定施工中注意兩點:一是不要讓電焊火花落在橡皮膠囊上;二是把輪胎膠囊用網(wǎng)狀線繩扎緊在鋼筋籠上,以防止吊掛在鋼筋籠下面的充滿碎石的輪胎膠囊墜落。6)鋼筋籠安放與混凝土澆筑:鋼筋籠被起吊后,需要在下放鋼筋籠到鉆孔的過程中來現(xiàn)場把灌漿管接長,把樁底灌漿管與鋼筋籠內(nèi)側(cè)要緊貼。當(dāng)下放鋼筋籠及注漿管接長完成后,就可以灌注混凝土。在灌注混凝土的過程中注意保護好灌漿管及管口上的堵頭。

2.2注漿前準(zhǔn)備工作

1)注漿使用的設(shè)備與材料。a.壓力不小于7MPa的性能穩(wěn)定的便于維修國產(chǎn)注漿泵一臺;b.?dāng)嚢韫ぷ餍蕽M足注漿的流量要求的水泥漿攪拌機一臺,帶單向閥及引流器;c.儲漿筒一只,容量需滿足漿液儲存要求;濾網(wǎng)幾片,用于過濾漿液用;32.5普通硅酸鹽水泥;相應(yīng)數(shù)量的止?jié){閥、百分表、磁性表座;滿足施工注漿長度的高壓注漿黑色膠管一條,鋼筋籠上埋設(shè)的注漿管與高壓注漿管的連接件兩只,要求方便拆卸。2)開始注漿前,把樁底注漿管與止?jié){閥用焊接或者螺紋連接到一起,其中有一個不帶鋼球的止?jié){閥,可以起到排水作用。若連接方式使用焊接,注意不要讓焊渣濺落到注漿管中;如條件允許,預(yù)先在管口留好螺紋口,原則上推薦使用螺紋連接,因為經(jīng)多次驗證螺紋連接比較可靠。3)把準(zhǔn)備好的兩個連接件各自安裝到止?jié){閥上。安裝兩個連接件的原因是防止某一根注漿管產(chǎn)生問題,導(dǎo)致注漿受阻,此時預(yù)留的另一根注漿管可以重新注漿。安裝的兩個止?jié){閥有一個止?jié){閥沒有安裝鋼珠,這是最大的區(qū)別也是唯一的區(qū)別。壓漿泵檢查完好后,用高壓膠管把泵和注漿管端連接到一起。4)把準(zhǔn)備好的自來水用壓漿泵注入到管路中,這樣管路及灌漿腔就被清洗了一遍。自來水從壓漿管的某一端進入,如果管路通順此時注漿管的另一端就會出水,這樣就可以用小水流沖洗即可,不需用大的壓力,壓力大了會使樁身混凝土的強度受到影響。注水時須檢查泵上的壓力表是否處于正常狀態(tài),以便注漿時記錄壓力。5)安裝百分表到樁上,檢查攪拌機是否可以正常運轉(zhuǎn),把攪拌筒內(nèi)雜物清掃干凈。

2.3注漿

1)注漿前試壓5d齡期混凝土試塊一組,混凝土強度達到C20即符合注漿條件。開始攪拌水泥漿,把水灰比控制在0.6左右。2)以上準(zhǔn)備完成后就可以開始注漿工作了,把漿液壓入到事先確認(rèn)好的一個注漿管,保持正常的壓力直至另一注漿管的外露部分開始往外冒漿時,在這種情況下停止注漿,把冒漿孔進行封堵,同時確認(rèn)百分表的初讀數(shù),記錄下來。然后第二次開始注漿,在二次注漿的整個過程中需要把注漿壓力、注漿速度、注漿量、注漿時間、樁的上抬量記錄下來。特別要注意的是注漿速度不能超過每分鐘32L~60L。3)在注漿過程中還沒有達到注漿量的情況下,如果發(fā)現(xiàn)注漿壓力異常增大,極可能的情況是出現(xiàn)了堵管現(xiàn)象。高壓膠管及泵內(nèi)容易被堵管,此時檢查這兩處,把堵管現(xiàn)象排除后繼續(xù)注漿。若經(jīng)過嚴(yán)格檢查后發(fā)現(xiàn)沒有堵管,保持現(xiàn)有壓力10min~15min后,確認(rèn)不能再加壓了可結(jié)束注漿;有時也使用如下方法加壓,就是連續(xù)反復(fù)開關(guān)泵。由于注漿壓力比較高,為防止人身傷亡及機器被損壞,樁底壓漿注漿壓力不能大于4MPa。4)注漿終止的條件。a.樁體上抬量控制:樁體上抬量不得超過3mm,達到3mm時立即停止注漿。b.注漿過程中,相鄰樁發(fā)生冒漿時,即可停止注漿,此時可采用間斷注漿,即間隔30min~40min后繼續(xù)注漿。c.控制注漿壓力的方式:要求樁底注漿壓力不能超過4MPa,如果注漿壓力達到了4MPa,但注漿量仍不能達到設(shè)計要求時,此時需采用穩(wěn)壓間斷式注漿,保持穩(wěn)壓時間達到10min~15min,仍達不到注漿量設(shè)計值時,可停止注漿。d.注漿量的控制:注漿采用32.5普通硅酸鹽水泥,每根樁樁底注漿量達到1500kg,樁側(cè)注漿量達到1000kg時,不論此時注漿壓力是否達到設(shè)計要求,即可停止注漿。5)注漿結(jié)束后,把耐高壓閥門止?jié){(手動)或注漿閥(自動)關(guān)閉。用自來水把高壓膠管及注漿泵、攪拌機、料筒沖洗干凈;把百分表的數(shù)值記錄下來后并卸掉百分表。

3工程實例

3.1工程概況

廣奇財富中心工程地質(zhì)條件從上而下分別為雜填土、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、粉土與粉質(zhì)粘土互層等。工程主樓地基設(shè)計為鉆孔灌注樁,樁長23.5m,樁徑800mm,樁身混凝土強度等級C35。為減少樁長,增大基礎(chǔ)的承載力,且能大幅降低工程造價,設(shè)計采取樁底樁側(cè)后注漿。預(yù)先在每根樁鋼筋籠內(nèi)側(cè)設(shè)置了兩根6分注漿管,采用礦渣32.5水泥。

3.2注漿施工

樁端和樁側(cè)注漿管分別采用了30×2.5mm和25×2.5mm普通焊管,壓漿管之間連接為螺紋連接,用鐵絲把壓漿管牢固綁扎在鋼筋籠上。當(dāng)樁體混凝土強度達到7d后,即可開始樁側(cè)和樁端注漿,注漿泵采用國產(chǎn)BW-150型,漿液攪拌使用JW180水泥攪拌機。注漿前,先注入清水開塞,確認(rèn)注漿管暢通,然后開始注漿。在注漿過程中,注漿水灰比為0.7,現(xiàn)場注漿壓力最大未超過3.5MPa,注漿速度每分鐘35L~60L。當(dāng)樁底注漿量達到1500kg,樁側(cè)注漿量達到1000kg時即停止了注漿。在注漿過程中有出現(xiàn)過相鄰樁冒漿,均按照以上工藝流程進行了處理。整個注漿施工安排隨著混凝土灌注樁的施工進度順利進行。

3.3控制指標(biāo)

樁基及后注漿施工完成后經(jīng)檢驗樁基的質(zhì)量保證項目、檢測項目以及技術(shù)資料等全部滿足了樁基的規(guī)范和設(shè)計要求。主要控制指標(biāo)如下:1)孔底沉渣厚度均小于50mm,滿足設(shè)計要求。2)樁身混凝土強度達到設(shè)計要求。3)樁位偏差情況:樁位允許偏差為d/6且不大于100mm或d/4且不大于150mm。經(jīng)檢驗樁身最大偏差80mm,最小偏差為25mm,滿足了規(guī)范及設(shè)計要求。4)樁基檢測結(jié)果:采用錨樁法試樁5根,承載力極限值達到設(shè)計要求的7100kN,最大位移量小于11mm,樁基承載力提高了50%~85%,滿足設(shè)計要求。

4結(jié)語

通過工程實例表明,該后注漿施工工藝流程簡單有效,適用于各種復(fù)雜的地質(zhì)條件,并且可使單樁承載力提高50%~85%以上,降低了樁長,經(jīng)濟效益顯著,有較高的推廣應(yīng)用價值。

作者:潘衛(wèi)國 單位:山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院