一、灌注樁后注漿技術(shù)簡介
灌注樁后注漿技術(shù)是在鋼筋籠上預(yù)埋注漿管和注漿閥,在成樁后一定時(shí)間內(nèi)實(shí)施樁側(cè)和樁底后注漿,主要目的是加固樁底沉渣和樁側(cè)泥皮;同時(shí)對樁底和樁側(cè)一定范圍的土體通過滲入(粗粒土)、劈裂(細(xì)粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用,從而增強(qiáng)樁側(cè)阻力和樁端阻力,提高單樁承載力,減小沉降。在優(yōu)化工藝參數(shù)的條件下,可使單樁承載力提高40%-120%,樁基沉降減小30%左右。一般情況下,持力層為粗粒土的單樁承載力增幅高于細(xì)粒土,軟土增幅小,樁側(cè)樁底復(fù)式注漿的單樁承載力增幅高于樁底注漿。
二、灌注樁后注漿適用范圍
根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008,灌注樁后注漿工法可用于各類鉆、挖、沖孔灌注樁及地下連續(xù)墻的沉渣(虛土)、泥皮和樁底、樁側(cè)一定范圍土體的加固。
三、灌注樁后注漿施工要點(diǎn)
1、后注漿裝置的設(shè)置要點(diǎn)。
(1)后注漿導(dǎo)管應(yīng)采用鋼管,直徑可采用Φ62.5px或Φ75px,對于超長樁,考慮到管內(nèi)摩阻力對壓力的影響,可考慮采用Φ75px或Φ95px。注漿導(dǎo)管應(yīng)與鋼筋籠加勁筋綁扎固定或焊接。
(2)樁端后注漿導(dǎo)管的數(shù)量:樁底后注漿管閥的設(shè)置數(shù)量應(yīng)根據(jù)樁徑大小確定,少不少于2根,以確保后注漿漿液擴(kuò)散的均勻?qū)ΨQ及后注漿的可靠性。對于直徑Φ≤1200mm的樁,宜沿鋼筋籠圓周對稱設(shè)置2根;對于1200mm<Φ≤2500mm的樁,宜對稱設(shè)置3根。
(3)出漿口的位置宜按下列要求設(shè)置:
樁底出漿口宜埋入樁底以下土中的一定深度,一方面可避免出漿口被水泥漿包住,同時(shí)也可以讓水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土。一般可伸出鋼筋籠30~1250px。
樁側(cè)出漿口宜選在砂性土層,因?yàn)樵谠撏翆訕兜哪ψ枇p失大,對該部位進(jìn)行加固。
(3)對于樁長超過15m且承載力增幅要求較高者,宜采用樁端樁側(cè)復(fù)式注漿;樁側(cè)后注漿管閥設(shè)置數(shù)量應(yīng)綜合地層情況、樁長和承載力增幅要求等因素確定,可在離樁底5~15m以上、樁頂8m以下,每隔6~12m設(shè)置一道樁側(cè)注漿閥,當(dāng)有粗粒土?xí)r,宜將注漿閥設(shè)置于粗粒土層下部,對于干作業(yè)成孔灌注樁宜設(shè)于粗粒土層中部。
(4)對于非通長配筋樁,下部應(yīng)有不少于2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底,以固定注漿管。
2、注漿漿液的配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等監(jiān)理要點(diǎn)。
(1)漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定,對于飽和土,水灰比宜為0.45~0.65;對于非飽和土,水灰比宜為0.7~0.9(松散碎石土、砂礫宜為0.5~0.6);低水灰比漿液宜摻入減水劑。
漿液水灰比是根據(jù)大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出的。水灰比過大容易造成漿液流失,降低后注漿的有效性,水灰比過小會(huì)增大注漿阻力,降低可注性,乃至轉(zhuǎn)化為壓密注漿。因此,水灰比的大小應(yīng)根據(jù)土層類別、土的密實(shí)度、土是否飽和諸因素確定。當(dāng)漿液水灰比不超過0.5時(shí),加入減水、微膨脹等外加劑有利于增加漿液的流動(dòng)性和對土體的增強(qiáng)效應(yīng)。
(2)樁端注漿終止注漿壓力應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)及注漿點(diǎn)深度確定,對于風(fēng)化巖,非飽和黏性土及粉土,注漿壓力宜為3~10MPa,大不超過16MPa;對于飽和土層注漿壓力宜為1.2~4MPa,軟土宜取低值宜為2MPa,密實(shí)黏性土宜取高值。
注漿壓力不得超過樁周土的上覆蓋自重和強(qiáng)度,以免上覆土層破壞,導(dǎo)致樁身上抬。
(3)宜用低壓、慢速注漿,這樣可以讓漿液在樁底或樁側(cè)較均勻滲透和緩慢刺入,以得到適宜加固效果。規(guī)范規(guī)定注漿流量不宜超過75L/min。
(4)單樁注漿量的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長、樁端樁側(cè)土層性質(zhì)、單樁承載力增幅及是否復(fù)式注漿等因素確定,可按下式估算:
Gc=аpd+аsnd
式中?? аp、аs——分別為樁端、樁側(cè)注漿量經(jīng)驗(yàn)系數(shù),аp=1.5~1.8,аs=0.5~0.7;對于卵、礫石、中粗砂取較高值;
n ——樁側(cè)注漿斷面數(shù);
d ——基樁設(shè)計(jì)直徑(m);
Gc ——注漿量,以水泥質(zhì)量計(jì)(t)。
對獨(dú)立單樁、樁距大于6d的群樁和群樁初始注漿的數(shù)根基樁的注漿量應(yīng)按上述估算值乘以1.2的系數(shù)。
確保適宜注漿量是確保樁的承載力增幅達(dá)到要求的重要因素,在實(shí)際工程中,注漿量應(yīng)根據(jù)土的類別、飽和度,樁的尺寸、承載力增幅等因素適當(dāng)調(diào)整,在后注漿作業(yè)開始前,應(yīng)進(jìn)行注漿試驗(yàn),優(yōu)化并終確定注漿參數(shù)。
3、后注漿作業(yè)施工要點(diǎn)。
(1)對用于注漿的高壓注漿泵、拌漿機(jī)等設(shè)備需進(jìn)行檢查。高壓注漿泵的工作參數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范及施工方案要求;對注漿管,要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求;安設(shè)注漿管時(shí),要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固;注漿頭是否用合適的橡膠膜封閉、包裹;注漿管各節(jié)連接是否牢固、密封,及注漿管上端應(yīng)略高出地坪月250px,并要有良好的封堵,以防止人為破壞或雜物進(jìn)入堵塞注漿管。
(2)規(guī)范規(guī)定注漿作業(yè)宜于成樁2d后開始;不宜遲于成樁30d后。一般操作按成樁后2~7天完成樁端注漿管開塞工作,待樁基成孔工作完畢后集中進(jìn)行注漿作業(yè),樁端注漿應(yīng)對同一根樁的各注漿導(dǎo)管依次實(shí)施等量注漿。
(3)開塞控制。
在澆樁身砼后的3-5天,砼強(qiáng)度達(dá)到C10-C15時(shí)方可進(jìn)行開塞。開塞時(shí)間的早晚,對注漿較為關(guān)鍵。開塞時(shí)間過早,砼未形成一定的強(qiáng)度,在高壓水的沖射下會(huì)破壞樁端的樁成形和砼強(qiáng)度;過遲,包裹注漿后的砼強(qiáng)度過大,會(huì)造成注漿頭橡膠膜打不開現(xiàn)象,使預(yù)埋管報(bào)廢,終不能注漿。開塞時(shí)要在現(xiàn)場觀察高壓注漿泵的開塞壓力,記錄開塞情況,要寫明開啟一根、兩根、還是未開啟。
(4)當(dāng)注漿作業(yè)與成孔作業(yè)同時(shí)進(jìn)行時(shí),作業(yè)點(diǎn)間的距離不宜小于8~10m,以防止注漿作業(yè)對成孔產(chǎn)生不利影響。
(5)對于飽和土中的復(fù)式注漿順序宜先上后下;樁側(cè)樁端注漿間隔時(shí)間不宜少于2h。
(6)對于樁群注漿宜先外圍、后內(nèi)部,現(xiàn)場監(jiān)理人員要記錄每根樁的水泥用量,保證水泥的注入量達(dá)到要求。
(7)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。
(8)當(dāng)注漿壓力長時(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。
采用間歇注漿的目的是通過一定時(shí)間的休止使已壓入漿提高抗?jié){液流失阻力,并通過調(diào)整水灰比消除兩種不正?,F(xiàn)象。實(shí)踐過程曾發(fā)生過高壓輸漿管接口松脫或爆管而傷人的事故,因此,操作人員應(yīng)采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施。
4、后注漿樁基工程質(zhì)量檢查和驗(yàn)收要點(diǎn)。
(1)后注漿施工完成后應(yīng)提供水泥材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告、壓力表檢定證書、試注漿記錄、設(shè)計(jì)工藝參數(shù)、后注漿作業(yè)記錄、特殊情況處理記錄等資料。
(2)在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的條件下,承載力檢驗(yàn)應(yīng)在注漿完成20d后進(jìn)行,漿液中摻入早強(qiáng)劑時(shí)可于注漿完成15d后進(jìn)行。
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