基于后壓漿技術(shù)談鉆孔灌注樁底的施工應(yīng)用

1、基于后壓漿技術(shù)談鉆孔灌注樁底的施工應(yīng)用    摘要：本文主要探討鉆孔灌注樁樁端后壓漿工藝過程、以及對(duì)鉆孔灌注樁樁端后壓漿受力機(jī)理分析，以供與大家交流學(xué)習(xí)。    關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁，后壓漿技術(shù)，應(yīng)用 在建筑工程的實(shí)際中很多地區(qū)各種后壓漿技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。鉆孔灌注樁，是當(dāng)前高層建筑和橋梁基礎(chǔ)的主要樁型。傳統(tǒng)灌注樁成孔工藝導(dǎo)致樁底沉渣和樁側(cè)泥皮等固有缺陷，造成樁端阻力和樁側(cè)摩阻力顯著降低。灌注樁后壓漿技術(shù)是有效提高灌注樁單樁承載力的施工技術(shù)，樁端后壓漿技術(shù)可有效消除樁底沉渣和下段樁側(cè)泥皮的不利影響，是一種有效提高鉆孔

2、灌注樁性能.節(jié)約工程成本的先進(jìn)施工工藝。因此，對(duì)樁端后壓漿施工工藝.受力機(jī)理等問題進(jìn)行研究有著重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。1.鉆孔灌注樁樁端后壓漿工藝過程1.1鉆孔灌注樁后壓漿它是指成樁時(shí)在樁底和樁側(cè)預(yù)埋壓漿管和壓漿裝置，待鉆孔灌注樁成樁并達(dá)到一定強(qiáng)度后，利用壓漿裝置，將具有固化能力的漿液（如純水泥漿.水泥砂漿.摻加外加劑的水泥漿等），壓入樁端和柱側(cè)。這些漿液經(jīng)過滲透.填充.置換.劈裂.壓密及固結(jié)等物理或化學(xué)形式單獨(dú)或共同作用，改變了樁端及其附近樁側(cè)土體的物理力學(xué)性，清除了樁底沉渣和樁周泥皮對(duì)樁的不利影響，改善了樁土界面條件，使樁的承載力和樁側(cè)阻力得到不同程度的提高，樁的沉降得以減小，樁的承載性

3、能得到改善，從而達(dá)到提高樁基承載力，減少沉降，節(jié)約造價(jià)的目的。1.2后壓漿施工施工要點(diǎn)1.2.1壓漿管的制作在制作鋼筋籠的同時(shí)制作壓漿管。壓漿管采用直徑為30mm左右的無(wú)縫鋼管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴(yán)。壓漿管長(zhǎng)度比鋼筋籠長(zhǎng)30cm左右，在樁底部長(zhǎng)出鋼筋籠5cm，上部高出樁頂混凝土面30cm但不得露出地面以便于保護(hù)。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭，在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排(每排4個(gè)).間距3cm.直徑5cm左右的壓漿孔作為壓漿噴頭（或采用壓漿閥）；用圖釘將壓漿孔堵嚴(yán)，外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴(yán)，這樣壓漿噴頭就形成了一個(gè)簡(jiǎn)易的單向裝置：當(dāng)注漿時(shí)壓漿管中壓

4、力將車胎迸裂.圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又?，而混凝土灌注時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將壓漿管堵塞。1.2.2壓漿管的布置將兩根樁側(cè)壓漿管對(duì)稱綁在鋼筋籠外側(cè)，樁底壓漿管綁在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。 成孔后清孔.提鉆.下鋼筋籠，在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對(duì)壓漿管的保護(hù)，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動(dòng)，噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù)，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。按照規(guī)范要求灌注混凝土。1.2.3壓漿樁位的選擇根據(jù)以往工程實(shí)踐，在碎石層中，水泥漿在工作壓力作用下影響面積 較大。為防止壓漿時(shí)水泥漿液從臨近薄弱地點(diǎn)冒出，壓漿的樁應(yīng)在混凝土灌注完成3-7d后，并且該樁周圍

5、至少8m范圍內(nèi)沒有鉆機(jī)鉆孔作業(yè)，該范圍內(nèi)的樁混凝土灌注完成也應(yīng)在3d以上。1.2.4壓漿施工顧序壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁；壓漿過程是：（1）裂開橡膠套管。鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑后24-48h內(nèi)，用壓力水從壓漿管中壓入，一般在2-5MPa時(shí)橡膠管將裂開。當(dāng)壓入水的壓力突然下降，表明套管已裂開并釋放壓力。此時(shí)應(yīng)減小進(jìn)水壓力，以防止高壓回流夾帶雜質(zhì)堵塞壓漿孔。當(dāng)管內(nèi)仍存在壓力水時(shí)，不能打開閘閥，以防水射出傷人。（2）在正式壓漿前保持壓漿管內(nèi)注滿水。（3）當(dāng)鉆孔灌注樁的水下混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，開始對(duì)每根管道進(jìn)行壓漿，共循環(huán)2次。（4）當(dāng)鄰近樁位正在鉆孔時(shí)，

6、不得進(jìn)行樁端壓漿施工以防漿液穿孔。1.2.5壓漿施工注意事項(xiàng)壓漿時(shí)應(yīng)做好施工記錄，記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時(shí)間.壓漿開始及結(jié)束時(shí)間.壓漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。2.鉆孔灌注樁樁端后壓漿受力機(jī)理分析如何在保持灌注樁參數(shù)不變的情況下，又能大幅提高其單樁承載力？樁端壓力注漿是針對(duì)排土樁在成孔過程中對(duì)原地層土的擾動(dòng)，樁側(cè)泥皮.樁端沉碴等不利因素造成樁的承載力不能正常發(fā)揮，質(zhì)量不穩(wěn)定以及使正常樁能大幅提高其承載力，節(jié)省工程造價(jià)而研究開發(fā)的新技術(shù)。實(shí)踐證明樁端后注漿技術(shù)可提高灌注樁單樁承載力，達(dá)到縮短樁長(zhǎng)或減少樁數(shù)的目的。采用后壓漿的灌注樁樁端.樁身及周圍土體綜合效應(yīng)使其承載力得到大幅度的加強(qiáng)，

7、其作用機(jī)理及作用過程如下:2.1灌注樁的可灌性灌注樁成孔對(duì)樁周土的擾動(dòng)降低了樁端土體強(qiáng)度；灌注樁水下作業(yè)使樁周及樁端土體遇水軟化，土的強(qiáng)度急劇下降；灌注樁樁周泥皮存在如同樁與土體之間加上潤(rùn)滑劑大大降低了樁側(cè)摩阻力。土體擾動(dòng).樁底沉碴嚴(yán)重影響了灌注樁端承力發(fā)揮。灌注樁施工中存在的土體擾動(dòng).樁底沉碴和樁周泥皮，一方面對(duì)灌注樁承載力產(chǎn)生負(fù)面影響，另一方面正是這些薄弱面的存在才使得其具有可灌性。2.2改善持力層.提高端承力樁端注漿使?jié){液在高壓作用下對(duì)沉碴及樁周土劈裂.滲擴(kuò).填充.壓密.固結(jié)等作用使樁端持力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)石體，從而改善持力層的物理力學(xué)性能，消除了沉碴對(duì)端承力發(fā)揮的不良影響

8、（圖4為某樁樁端注漿前后的低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試曲線。曲線表明樁端注漿前其樁端持力層強(qiáng)度明顯偏低，經(jīng)取芯證實(shí)其樁端未能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)入中風(fēng)化巖，而是落在厚達(dá)9.28 m的殘積土層上。經(jīng)樁端高壓注漿后，樁端持力層強(qiáng)度已有明顯提高)。2.3大幅提高樁側(cè)摩阻力樁端注漿在高壓作用下，漿液沿樁土界面上浸，通過滲擴(kuò).填充.膠結(jié)綜合作用，對(duì)樁周泥皮置換，使樁與泥皮及土層膠結(jié)成整體并在樁周形成脈狀結(jié)石體，如同樹根植入土中。注漿不僅可以完全消除樁周泥皮對(duì)樁側(cè)摩阻力的負(fù)面影響，而且注漿膠結(jié)體在置換樁周泥皮同時(shí)還擠占樁周部分原狀土，增大了樁的平面幾何尺寸，從而使樁側(cè)摩阻力大幅度提高。2.4改善持力層受力狀態(tài)和荷載傳遞性能樁端

9、注漿在高壓漿液作用下通過劈裂.滲擴(kuò).擠密和膠結(jié)使樁端附近土層產(chǎn)生較大的壓縮變形形成樁端擴(kuò)大頭，增大了樁端受力面積，改善了其受力狀態(tài)。樁底沉碴在漿液置換.滲擴(kuò).填充.壓密.固結(jié)作用下，使其壓縮變形提前完成，減少了樁在荷載作用下的豎向變形，使樁端承載力得以充分發(fā)揮。試驗(yàn)結(jié)果表明，樁端注漿后，樁側(cè)摩阻力提高先于樁端承力提高。當(dāng)樁端鄰近土層的樁-土相對(duì)位移SzSo(410mm)時(shí)，隨荷載增加Sz增大，樁側(cè)摩阻力提高增大，此時(shí)樁側(cè)摩阻力提高(Qs)對(duì)單樁承載力提高起主導(dǎo)作用，而樁的端承力潛能尚未被充分發(fā)揮當(dāng)Sz>So時(shí)，樁側(cè)摩阻力下降，而樁的端承力提高(Qp)迅速增加，此后樁的端承力提高對(duì)單樁承載力提高起主導(dǎo)作用?？傊?，灌注樁后