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鑽孔灌注樁後壓漿法樁端地基加固的應用講解

責任編輯:仁興防水   發布時間:2016-03-22   點擊數:
鑽孔灌注樁
  1、適用的地質條件
  施工方法適用於灌注樁的持力層應為碎石層,碎石含量應在50%以上,充填土與碎石無膠結或者為輕微膠結,碎石的石質要堅硬,碎石分布均勻,碎石層厚度要滿足設計要求。
  2、加固機理
  在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設,樁混凝土強度滿足要求後,將水泥漿液通過鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中,使得原本鬆散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結成一個高強度的結合體。水泥漿液在壓力作用下由樁端在碎石層的孔隙裏向四周擴散,對於單樁區域,向四周擴散相當於增加了端部的直徑,向下擴散相當於增加了樁長;群樁區域所有的漿液連成一片,使得碎石層成為一個整體,從而使得原來不滿足要求的碎石層滿足結構的承載力要求。在鑽孔灌注樁施工過程中,無論如何清孔,孔底都會留有或多或少的沉渣;在初灌時,混凝土從細長的導管落下,因落差太大造成樁底部位的混凝土離析形成“虛尖”、“幹碴石”;孔壁的泥皮阻礙了樁身與樁周土的結合,降低了摩擦係數,以上幾點都影響到灌注樁的樁端承載力和側壁摩阻力。漿液壓入樁端後首先和樁端的沉渣、離析的“虛尖”、“幹碴石”相結合,增強該部分的密實程度,提高了承載力;漿液沿著樁身和土層的結合層上返,消除了泥皮,提高了樁側摩阻力,同時漿液橫向滲透到樁側土層中也起到了加大樁徑的作用。以上幾點均對提高灌注樁的單樁承載力起到不可忽視的作用。
  3、壓漿參數的設定
  壓漿參數主要包括壓漿水灰比、壓漿量以及閉盤壓力,由於地質條件的不同,不同工程應采用不同的參數。在工程樁施工前,應該根據以往工程的實踐情況,先設定參數,然後根據設定的參數,進行試樁的施工,試樁完成後達到設計的強度,進行樁的靜載試驗,最終確定試驗參數。
  (1)水灰比:水灰比一般不宜過大和過小,過大會造成壓漿困難,過小會使水泥漿在壓力作用下形成離析,一般采用015~017.
  (2)壓漿量:壓漿量是指單樁壓漿的水泥用量,它與碎石層的碎石含量以及樁間距有關,取決於碎石層的孔隙率,在碎石層碎石含量為50%~70%,樁間距為4~5m的條件下,壓漿量一般為115~210t.它是控製後壓漿施工是否完成的主要參數。
  (3)閉盤壓力:閉盤壓力是指結束壓漿的控製壓力,一般來說什麽時候結束一根灌注樁的壓漿,應該根據事先設定的壓漿量來控製,但同時也要控製壓漿的壓力值。在達不到預先設定的壓漿量,但達到一定的壓力時就要停止壓漿,壓漿的壓力過大,一方麵會造成水泥漿的離析,堵塞管道,另一方麵,壓力過大可能擾動碎石層,也有可能使得樁體上浮。一般閉盤的最大壓力應該控製在018MPa.
  根據預先設定的參數,進行試驗樁的施工,再根據試樁的靜載試驗結果,最後確定工程樁的壓漿參數,就可以進行工程樁的施工了。
  4、後壓漿施工工藝
  4.1施工工藝流程
  灌注樁成孔鋼筋籠製作壓漿管製作灌注樁清孔壓漿管綁紮下鋼筋籠灌注樁混凝土後壓漿施工
  4.2施工要點
  (1)壓漿管的製作在製作鋼筋籠的同時製作壓漿管。壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管製作,接頭采用絲扣連接,兩端采用絲堵封嚴。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm,在樁底部長出鋼筋籠5cm,上部高出樁頂混凝土麵50cm但不得露出地麵以便於保護。壓漿管在最下部20cm製作成壓漿噴頭(俗稱花管),在該部分采用鑽頭均勻鑽出4排(每排4個)、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭;用圖釘將壓漿孔堵嚴,外麵套上同直徑的自行車內胎並在兩端用膠帶封嚴,這樣壓漿噴頭就形成了一個簡易的單向裝置:當注漿時壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出,水泥漿通過注漿孔和圖釘的孔隙壓入碎石層中,而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞。
  (2)壓漿管的布置將2根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側。成孔後清孔、提鑽、下鋼筋籠,在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對壓漿管的保護,鋼筋籠不得扭曲,以免造成壓漿管在絲扣連接處鬆動,噴頭部分應加混凝土墊塊保護,不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。按照規範要求灌注混凝土。
  (3)壓漿樁位的選擇根據以往工程實踐,在碎石層中,水泥漿在工作壓力作用下影響麵積較大。為防止壓漿時水泥漿液從臨近薄弱地點冒出,壓漿的樁應在混凝土灌注完成3~7d後,並且該樁周圍至少8m範圍內沒有鑽機鑽孔作業,該範圍內的樁混凝土灌注完成也應在3d以上。
  (4)壓漿施工順序壓漿時最好采用整個承台群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁;壓漿時采用2根樁循環壓漿,即先壓第1根樁的A管,壓漿量約占總量的70%(111~114t水泥),壓完後再壓另1根樁的A管,然後依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管,這樣就能保證同一根樁2根管壓漿時間間隔30~60min以上,給水泥漿一個在碎石層中擴散的時間。壓漿時應做好施工記錄,記錄的內容應包括施工時間、壓漿開始及結束時間、壓漿數量以及出現的異常情況和處理的措施等。
  5、壓漿施工中出現的問題和相應措施
  (1)噴頭打不開壓力達到10MPa以上仍然打不開壓漿噴頭,說明噴頭部位已經損壞,不要強行增加壓力,可在另一根管中補足壓漿數量。
  (2)出現冒漿壓漿時常會發生水泥漿沿著樁側或在其他部位冒漿的現象,若水泥漿液是在其他樁或者地麵上冒出,說明樁底已經飽和,可以停止壓漿;若從本樁側壁冒漿,壓漿量也滿足或接近了設計要求,可以停止壓漿;若從本樁側壁冒漿且壓漿量較少,可將該壓漿管用清水或用壓力水衝洗幹淨,等到第2天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重新壓漿。
  (3)單樁壓漿量不足壓漿時最好采用整個承台群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁形成一個封閉圈,再施工中間,能保證中間樁位的壓漿質量,若出現個別樁壓漿量達不到設計要求,可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補充。
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