后壓漿鋼筋混凝土灌注樁在長治地區(qū)的應(yīng)用

PAGEPAGE8后壓漿鋼筋混凝土灌注樁在長治地區(qū)的應(yīng)用一、引言后壓漿鋼筋混凝土灌注樁是近年來發(fā)展的一種新樁型，它由成孔和后壓漿兩個(gè)技術(shù)部分組成。成孔用普通的沖擊或旋挖鉆頭打樁機(jī)即可完成，技術(shù)保證措施和普通樁基的成孔要求基本一樣；后壓漿施工技術(shù)，是通過預(yù)埋壓漿管，在灌注混凝土之后的一定時(shí)間范圍內(nèi)，用適宜的壓力對樁側(cè)和樁底進(jìn)行高壓注漿，以提高樁的承載力，從而減小樁徑、樁長及樁的數(shù)量，降低工程造價(jià)。它在長治市體育中心訓(xùn)練館工程中的成功應(yīng)用便是例證。二、工程概括及水文、地質(zhì)情況。長治市體育中心訓(xùn)練館位于長治市西北方向，在北寨村和屈家莊村之間，西鄰西外環(huán)路。建筑面積6255.10㎡，總建筑面積22535.11㎡(地上21637.01㎡,地下898.10㎡)。工程局部地下一層，地上三層。其中一層、二層各有一個(gè)夾層，三層有兩個(gè)夾層。結(jié)構(gòu)類型為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)?！?.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高920.35m。該工程場地地形開闊，原為耕地，地貌屬于長治山間盆地沖洪積平原，侵蝕堆積地貌。各層巖性描述如下：序號地層名稱層底深度（m）巖性描述1粉質(zhì)粘土4.40～5..15黃褐色、黃白色色粉質(zhì)粘土土，可塑，含含零星本炭炭粒，煤灰灰粒，下部部含錳鐵結(jié)結(jié)核，鈣質(zhì)質(zhì)結(jié)核，本本層具有濕濕陷性，高高壓縮性土土，承載力力特征值ｆｆak為125ｋpa。2粉質(zhì)粘土14.60～115.200紅、黃色粉質(zhì)粘粘土，可硬硬塑，無濕濕陷性，中中等壓塑，含含零星鈣質(zhì)質(zhì)結(jié)核，灰灰黑色氧化化鐵銹斑點(diǎn)點(diǎn)，承載力力特征值ｆｆak為180ｋpa。3粉質(zhì)粘土23.70～224.000雜色粉質(zhì)粘土，可可硬塑，含含大量軟土土動(dòng)物殘殼殼，發(fā)育灰灰黃，銹紅紅鐵銹斑，局局部有粘土土透鏡體。中中等偏低壓壓塑性土。承承載力特征征值ｆak為250ｋpa。4粉質(zhì)粘土＞60.5豆綠，褐紅，灰灰綠，灰紅紅雜色粉質(zhì)質(zhì)粘土，硬硬塑狀。本本層為靜水水湖沉積，時(shí)時(shí)代固結(jié)程程度高，巖巖性以粘土土為主，夾夾有粉質(zhì)粘粘土，粉細(xì)細(xì)砂透鏡體體。且有漲漲縮擦痕。承載力特征值ｆak為400ｋpa。本工程靜止水位埋深為5.15～6.10米，水面高程為913.5～913.95米，地下水類型為第四系松散堆積物孔隙潛水。含水層為第四系中更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，其補(bǔ)給主要為大氣降水。水位年變化幅度為0.5～1.0米。三、施工工藝后壓漿鋼筋混凝土灌注樁的施工工藝流程：成孔施工→清理沉渣→鋼筋籠制作與安放→注漿管制作與安放→注漿管通水試驗(yàn)→混凝土灌注（留取試塊）→后壓漿施工。成孔施工成孔施工采用沖擊樁機(jī)，開孔階段沖孔進(jìn)度不宜太快，提錘高度要小以防引起坍孔。在開孔3-4米范圍內(nèi)盡可能把孔壁護(hù)牢。護(hù)壁泥漿采用原土自然造漿（比重在1.05-1.1，粘度在18-25s，含砂量<6％）。成孔時(shí)樁孔內(nèi)的泥漿比重控制在1.1-1.25之間。掏渣清孔成孔過程中為了使巖土泥渣盡量擠入孔壁周圍孔隙，以固孔壁，因此在沖擊成孔過程中，盡量少掏渣。成孔后，用掏渣筒清理孔底沉渣。嚴(yán)格控制沉渣量，孔底沉渣厚度小于150mm，泥漿比重控制在1.1左右。鋼筋籠制作在成孔的同時(shí)進(jìn)行鋼筋籠的制作。制作中主筋的焊接、鋼筋籠的成型要嚴(yán)格按具體的施工質(zhì)量要求進(jìn)行。注漿管制作注漿管選用普通的6"鋼管，樁底兩根、樁側(cè)一根，用鐵絲牢固綁扎在鋼筋籠側(cè)壁上，各注漿管采用套絲連接。樁底注漿采用注漿膠囊，注漿膠囊用普通汽車內(nèi)胎制作，里面用粒徑2-4的碎石填充，在3-4mm厚的鋼板開出兩個(gè)與注漿管直徑相同的孔，焊上2根15cm左右的普通6"注漿鋼管（另一端加工套絲），在鋼板上與鋼筋籠主筋對應(yīng)的位置上對稱焊接6-8根≥φ8的鋼筋（長度滿足與鋼筋籠上鋼筋的搭接焊要求即可）。然后將填滿碎石的注漿膠囊用鐵絲牢固地綁扎在鋼板的另一面?zhèn)溆?。樁?cè)注漿采用優(yōu)質(zhì)耐高壓塑料管在距鋼筋籠上端1/3-1/2處的位置設(shè)置，具體方法是將塑料注漿管繞鋼筋籠一周后用三通與普通6"注漿鋼管相連接，并用鐵絲牢固綁扎在鋼筋籠上，在塑料注漿管外側(cè)每間隔4cm制作出漿口，出漿口直徑5mm左右，用透明膠布將出漿口粘貼牢固。鋼筋籠及注漿管安裝鋼筋籠入孔安裝時(shí)，要確定樁底的沉渣量、泥漿比重等符合要求，且要有鋼筋籠完整的驗(yàn)收資料。在搬運(yùn)、起吊時(shí)確保籠子順直、牢固、不變形。分段安裝的鋼筋籠，應(yīng)確保焊接質(zhì)量。下放鋼筋籠前將樁底注漿膠囊上的注漿管與鋼筋籠內(nèi)的兩根注漿管連接起來，并將鋼筋與鋼筋籠上的主筋焊接在一起，隨鋼筋籠一起下放至孔底。逐段焊接的鋼筋籠在焊接時(shí)，要將注漿管逐段連接起來并牢固固定在鋼筋籠的側(cè)壁上（嚴(yán)禁注漿管內(nèi)落入雜物），在注漿管的頂部要用堵頭堵上。在距鋼筋籠頂部1/3-1/2處，將樁側(cè)注漿管與鋼筋籠綁扎牢固。樁側(cè)注漿管的頂部也用堵頭堵上，嚴(yán)禁落入雜物。鋼筋籠和注漿管在樁孔內(nèi)就位后，取下注漿管的堵頭，進(jìn)行通水試驗(yàn)，看從一根注漿管內(nèi)注水后，另一根管出水是否通暢，試水成功后既可澆筑砼；試水不暢時(shí)，要重新吊起鋼筋籠，逐段檢查注漿管?；炷翝仓倔w育中心工程采用導(dǎo)管法灌注砼。先將導(dǎo)管按規(guī)范要求下放至距孔底300-500mm處，開始灌注砼后，隨時(shí)測量樁孔內(nèi)砼面高度及導(dǎo)管埋深，嚴(yán)防導(dǎo)管堵塞和將導(dǎo)管撥出砼面，確保樁身內(nèi)的砼能將樁孔內(nèi)的泥漿和沉渣反擠出樁身以外。導(dǎo)管提升高度要通過測繩量取砼灌注情況來確定。砼灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中間不得停頓。后壓漿工藝的施工后壓漿工藝的原理是，通過采用樁身予埋鋼管，用高壓力強(qiáng)行將水泥壓入樁側(cè)及樁底土層中，對樁底沉渣、樁端附近土層、樁周泥皮起到滲透、充填、壓實(shí)、固化作用，使之形成一種高強(qiáng)度的水泥土層，在樁身質(zhì)量達(dá)到規(guī)范要求的前提下大幅度充分發(fā)揮原地層樁端土層承載力和樁側(cè)土層摩擦力，從而提高單樁承載力的施工工藝。1、施工設(shè)備選用：注漿泵選用BW150泥漿泵，并選用適宜工程要求的攪拌筒和濾水網(wǎng)。2、將注漿管上的堵頭取下，用注漿泵先將清水打入注漿管中進(jìn)行通水試驗(yàn)，如果能夠?qū)⑺畨喝耄娇蛇M(jìn)行注漿。3、按設(shè)計(jì)水灰比在攪拌筒中攪拌制作水泥漿—水泥漿經(jīng)過濾放至儲漿池，準(zhǔn)備灌漿—注漿泵、漿管、活接頭與樁身壓漿管連接—打開排氣閥并開泵放氣—關(guān)閉排氣閥壓漿。4、技術(shù)參數(shù)：注漿壓力在本工程中適用1.5-3.0MPa；水泥漿水灰比為1:0.5-0.6；樁底注入水泥量1500Kg,樁側(cè)注入水泥量700Kg。5、終止后壓漿的標(biāo)準(zhǔn)由壓漿量和壓力來控制。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力達(dá)到4MPa時(shí)，注漿量小于設(shè)計(jì)要求的1/2時(shí)，停止壓漿30-40分鐘后再進(jìn)行注漿，并做好記錄與各方協(xié)商解決。6、后壓漿的施工工藝應(yīng)在樁身砼澆筑完成后3天以后進(jìn)行。個(gè)別樁點(diǎn)的壓漿量不足時(shí)，適當(dāng)提高周圍樁點(diǎn)的壓漿量。四、工程效果檢測與分析本工程對樁徑為600和800的樁取三根進(jìn)行了靜載荷試驗(yàn)檢測。按照《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）和《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）的要求，加載量達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的2倍時(shí)，其靜載荷試驗(yàn)結(jié)果及對應(yīng)沉降量如下表。后壓漿樁靜載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表樁號樁徑設(shè)計(jì)承載力對應(yīng)沉降試驗(yàn)荷載對應(yīng)沉降由上表可見，當(dāng)加載至設(shè)計(jì)承載力時(shí)，其沉降量為mm，加載至試驗(yàn)荷載時(shí)，其沉降量為mm，樁基沉降量滿足設(shè)計(jì)要求。通過對單樁靜載荷試驗(yàn)得知，基樁的變形主要為彈性變形，充分反映了基樁良好的承載性狀；在相同荷載作用下，所產(chǎn)生的沉降量相差不大，說明本工程的樁基承載力是均勻的。另外對單樁的樁身應(yīng)力分布圖分析；隨樁頂荷載的增加，樁身各截面的軸力也不斷調(diào)整變大，同時(shí)隨著深度的增加，樁身各截面軸力逐漸減小，符合應(yīng)力衰減規(guī)律；在加載至設(shè)計(jì)承載力的2倍時(shí)，距樁底2m處鋼筋應(yīng)力為距樁頂2m處樁身鋼筋應(yīng)力的18.3％-28.3％，說明在該荷載下樁所受的阻力主要來自中上部樁側(cè)摩阻力，可見樁的承載力設(shè)計(jì)是合理的。本工程對200根基樁進(jìn)行了高應(yīng)變動(dòng)力檢測。檢測結(jié)果表明，其充許承載力均高于設(shè)計(jì)值；對200根工程樁進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力檢測。合格率為100％，優(yōu)良率為99％。五、使用后壓漿工藝的效果分析在后壓漿施工中，各樁均能達(dá)到設(shè)計(jì)壓漿量。按理論計(jì)算壓進(jìn)的漿液可增大樁徑1-2cm。從暴露的樁頭來看漿液