旋挖鉆孔灌注樁及后注漿工藝在樁基工程中的應(yīng)用

旋挖鉆孔灌注樁及后注漿工藝在樁基工程中的應(yīng)用一、旋挖成孔灌注樁后注漿工藝施工技術(shù)要點(diǎn)旋挖成孔灌注樁后注漿工藝是混凝土灌注完成后通過預(yù)埋的注漿管向樁側(cè)和樁端注入高壓水泥漿，提高樁端和樁側(cè)摩阻力的施工技術(shù)。旋挖樁及后注漿施工工藝：樁位放樣→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→吊放鋼筋籠→吊放導(dǎo)管→灌注料斗就位→混凝土灌注→后注漿。1、泥漿制備因鉆機(jī)施工中泥漿可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、懸浮鉆渣等作用，為此泥漿是保證孔壁穩(wěn)定的重要因素。由于地基巖土中又夾有粉砂土層、亞砂層，地面水位較高的特點(diǎn)，調(diào)制出良好泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)尤為重要。泥漿池容積大小一般為施工孔體積的3倍，工程的樁身長度最長為40m，每根樁需要的泥漿為20.5m3，泥漿池的容積至少為62m3。結(jié)合場地的實(shí)際情況，泥漿池設(shè)置在場地適當(dāng)位置并動態(tài)調(diào)整。施工過程中隨時檢測清孔后灌注砼時泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)，確保泥漿對孔壁的撐護(hù)作用，避免發(fā)生質(zhì)量事故。2、鋼筋籠及注漿管的制作和下放鋼筋籠長度根據(jù)樁身實(shí)際長度進(jìn)行調(diào)整，鋼筋籠保護(hù)層采用直徑160mm的素砼墊塊，綁扎固定在鋼筋籠螺旋筋上。為防止鋼筋籠上浮或脫落，吊筋為兩根主筋，主筋應(yīng)在護(hù)筒上可靠固定。起吊時，鋼筋籠掛鉤應(yīng)焊接牢固，防止鋼筋籠在起吊過程中脫落。鋼筋籠存放時，應(yīng)放置在平坦地面上，防止鋼筋籠受力形變。注漿管直徑為32mm(當(dāng)注漿管兼作超聲波檢測管時，其直徑均不應(yīng)小于50mm)，采用絲口連接；連接時應(yīng)安裝密封膠墊和密封圈。為防止注漿管下放時法盤與鋼筋籠碰撞刮蹭，法盤與導(dǎo)管連接處應(yīng)焊接加勁板。導(dǎo)管利用吊車的卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行吊裝。3、水下混凝土澆筑水下澆筑混凝土是一項(xiàng)關(guān)鍵性工序，其施工質(zhì)量直接影響樁基礎(chǔ)質(zhì)量。因此在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn)：1)混凝土配合比必須與導(dǎo)管法灌注水下混凝土相適應(yīng)?；炷翍?yīng)具有優(yōu)良的工作性，使其在導(dǎo)管中流動順暢且不發(fā)生離析現(xiàn)象。2)導(dǎo)管應(yīng)具有良好的密封性。在進(jìn)行混凝土澆筑時，導(dǎo)管應(yīng)位于樁孔中央位置，避免跑管現(xiàn)象，防止導(dǎo)管撞擊鋼筋籠導(dǎo)致導(dǎo)管破損。導(dǎo)管底端一般應(yīng)放置在距離孔底300～500mm處，根據(jù)施工現(xiàn)場情況確定。導(dǎo)管底端應(yīng)便于放置隔水塞，并順利放出第一批混凝土。3)在進(jìn)行混凝土灌注作業(yè)前，應(yīng)先在隔水塞上的導(dǎo)管內(nèi)放入配制好的水泥砂漿，再放入混凝土。在完成上述工作后，通過混凝土自重將導(dǎo)管內(nèi)的水排出，并將隔水塞安置在孔底。進(jìn)行首批混凝土灌注作業(yè)時，導(dǎo)管的埋深應(yīng)≥1m。在首批混凝土正常澆筑后，混凝土澆筑作業(yè)應(yīng)保持連續(xù)，不得中斷?；炷翝仓坏貌捎谜饭嘧?，應(yīng)在導(dǎo)管頂端設(shè)施溜槽，使混凝土緩慢進(jìn)入導(dǎo)管，防止導(dǎo)管內(nèi)部產(chǎn)生氣囊導(dǎo)致導(dǎo)管漏水等現(xiàn)象。4)導(dǎo)管提升須專人指揮，用測錘探測混凝土面上升高度，探測次數(shù)一般不宜少于所用的導(dǎo)管節(jié)數(shù)，保持導(dǎo)管的合理埋深。隨孔內(nèi)混凝土的上升，需要逐節(jié)快速拆除導(dǎo)管，時間不超過15min。拆下的導(dǎo)管立即沖洗干凈。4、后注漿旋挖成孔灌注樁樁后注漿工藝在提高樁基礎(chǔ)承載力的同時對樁基礎(chǔ)周圍土體加固，分為樁端后注漿、樁側(cè)后注漿及樁端樁側(cè)復(fù)式注漿三種。后注漿工藝對樁基承載力的增強(qiáng)主要由四個方面提供:1)水泥漿對樁端沉渣及樁側(cè)泥皮的固化效應(yīng)；2)水泥漿液滲入粗粒土的充填膠結(jié)效應(yīng)；3)樁端及樁側(cè)細(xì)粒土通過劈裂注漿形成加筋效應(yīng)；4)單樁的擴(kuò)底擴(kuò)徑效應(yīng)，即樁端形成擴(kuò)大頭，樁表面形成緊固于樁體的水泥結(jié)石層。后注漿是樁基施工工序中的最后環(huán)節(jié)，旋挖成孔灌注樁樁后注漿施工過程應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督和記錄，嚴(yán)格控制質(zhì)量，由此可以提升樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量控制。注漿過程中應(yīng)對注漿壓力和注漿量嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行。對注漿速度、漿液濃度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。注漿應(yīng)于成樁7d后進(jìn)行,根據(jù)施工現(xiàn)場情況確定具體時間，但一般不宜遲于30d。樁端開始注漿時，水泥漿水灰比為0.5，水泥選用P.O42.5低堿水泥。注漿過程中對注漿壓力實(shí)時監(jiān)控，注漿壓力由小到大,在增大注漿壓力的同時,逐漸提高水泥漿液濃度。當(dāng)壓力接近注漿終壓時,應(yīng)停止注漿。注漿過程中還應(yīng)實(shí)時記錄水泥壓入量，當(dāng)水泥壓入量達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%，而注漿壓力不足70%時，應(yīng)提高漿液濃度。當(dāng)樁側(cè)注漿量不足時，以不足部分的1.2倍從樁端注入。二、施工注意事項(xiàng)1、鋼筋籠質(zhì)量控制鋼筋籠的制作應(yīng)分段進(jìn)行，鋼筋籠吊放入孔時再分段進(jìn)行焊接。在進(jìn)行鋼筋籠的運(yùn)輸和吊放作業(yè)中，應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)箍筋，加強(qiáng)箍筋每2m設(shè)置一道，為保證鋼筋籠質(zhì)量，鋼筋籠在運(yùn)輸過程中，其內(nèi)部應(yīng)安裝臨時加勁架，加勁架應(yīng)每3～4m一個，并方便拆卸。鋼筋籠吊放作業(yè)時，應(yīng)保證鋼筋籠垂直且緩慢進(jìn)入孔內(nèi)，防止鋼筋籠碰撞孔壁。鋼筋籠吊放入孔后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求固定位置。儲存、運(yùn)輸及吊裝過程中，若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠發(fā)生變形，必須在修理后方可使用。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)隨時觀察鋼筋籠位置。為防止混凝土澆筑導(dǎo)致鋼筋籠上浮，應(yīng)采取以下措施：1)鋼筋籠上端孔口位置處應(yīng)采取固定措施；2)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑時間，保證混凝土流動性符合要求，防止混凝土流動性過小進(jìn)入鋼筋籠；3)當(dāng)混凝土頂面接近鋼筋籠底端時，澆筑速度應(yīng)適當(dāng)減小，并保持埋管深度；4)當(dāng)澆筑混凝土頂面達(dá)到鋼筋籠底端1～2m后，應(yīng)適當(dāng)減小埋管深度，鋼筋籠在混凝土中的埋置深度適當(dāng)增加；5)在灌注臨近結(jié)束時，如導(dǎo)管外泥漿所含渣土比重增大，混凝土灌注壓力降低，混凝土澆筑困難時，應(yīng)采取稀釋泥漿或清理沉渣等措施以便完成混凝土澆筑工作。2、孔口坍塌處理2.1坍孔預(yù)防施工前根據(jù)地層勘察結(jié)果擬定鉆進(jìn)措施。預(yù)防坍孔首先要設(shè)計(jì)符合工況的合理的泥漿參數(shù)。護(hù)筒使用卷板機(jī)在制作車間卷制加工，護(hù)筒所用材料為5mm厚鋼板，其內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑20～30cm。為防止坍孔需要加強(qiáng)護(hù)筒整體剛度，采取的措施為在護(hù)筒焊接接頭處設(shè)置15cm寬鋼帶，筒底設(shè)置50cm寬鋼帶作為刃腳，分段制作，通常每段長2m，施工現(xiàn)場接長。鋼帶焊接采用坡口雙面焊，焊縫連續(xù)并保證不變形。鋼護(hù)筒垂直度偏差不應(yīng)超過1%，為控制護(hù)筒埋設(shè)垂直度，首先由人工挖孔，直至準(zhǔn)確的平面位置，通常平面位置偏差≤5cm。護(hù)筒頂端高度根據(jù)地質(zhì)、水位等情況按照技術(shù)規(guī)范的要求設(shè)置，護(hù)筒高度通常高出施工水位或地下水位1.0～2.0m，并應(yīng)高出施工地面至少0.3m，埋置深度為2～4m。護(hù)筒四周用粘土夯實(shí)，滿足技術(shù)規(guī)范要求。2.2坍孔處理施工過程中發(fā)生偏孔、坍孔或護(hù)筒周圍冒漿等情況，可采取以下措施進(jìn)行處理。1)當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏孔時，應(yīng)立即停止鉆孔并將鉆頭提升，將鉆頭置于偏孔處上方，采用慢速，并反復(fù)修正偏差。2)當(dāng)偏孔情況嚴(yán)重導(dǎo)致無法修正時，應(yīng)采取回填措施?；靥罡叨葢?yīng)高于偏孔位置約0.5m，在回填密實(shí)后重新鉆孔。3)施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)水位下降嚴(yán)重并有大量氣泡冒出，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，可能出現(xiàn)了坍孔現(xiàn)象。坍孔程度較輕時，應(yīng)采取控制鉆進(jìn)速度、提高泥漿濃度等措施；坍孔程度較嚴(yán)重，必須立即停止鉆孔，并用粘土進(jìn)行回填，待回填密實(shí)后再進(jìn)行鉆孔作業(yè)。4)鉆孔灌注樁施工，必須嚴(yán)格按照施工工序組織施工，為避免成孔時間過長導(dǎo)致的坍孔現(xiàn)象，鉆孔完成后，應(yīng)立即組織灌注作業(yè)施工。為避免發(fā)生串孔，相鄰樁的作業(yè)時間間隔不小于24h。3、沉渣控制旋挖樁樁端沉渣控制一直是一個技術(shù)難題。經(jīng)對相關(guān)文獻(xiàn)分