灌注樁后注漿施工技術(shù)研究論文
摘要:近些年來,隨著高層建筑的崛起,土木工程中的灌注樁基礎成為建筑中的重要型式。本文通過對各種高層建筑、多層建筑中的樁基礎進行分析,重點指出了在樁基礎灌注過程中的一些新的技術(shù)和工藝發(fā)發(fā),隨著我國建筑物數(shù)量的增加和規(guī)模的擴大,樁基礎的發(fā)展和提高成為當今土木工程的首要任務。
關(guān)鍵詞:灌注樁;注漿;混凝土
隨著社會的進步和建筑物的長途發(fā)展,近些年來,我國的樁基礎適用的范圍逐漸增加,開始的應用主要是用于工業(yè)民用建筑,也包括一些高層的建筑類型,以及一些公共設施方面的建筑樁基,近幾年樁技術(shù)主要用于帷幕樁的使用和防護,在基礎工程中,這種樁基礎以其高負荷的性能受到建筑師的追捧,逐漸應用于橋基或改造加固工程的應用中。
1灌注樁后注漿施工工藝的分類
注漿樁是在古老技術(shù)的基礎上,逐漸演變和發(fā)展起來的,近二十幾年來,這種技術(shù)的發(fā)展逐漸完備和成熟起來。根據(jù)不同地區(qū)不同地質(zhì)的施工環(huán)境,注漿樁可以分為兩種不同的類型:第一,前處理注漿樁。這類注漿樁是借助鉆機設備而進行的,是指在混凝土形成之時,配合設備,在樁端、孔壁上進行注漿,主要靠的是壓力的作用。第二,后處理注漿樁。這種注漿樁的方法比較簡單,有成型的成孔設備,確定好注漿的位置,在樁側(cè)的土層即可進行注漿。具體來說,前處理的原理主要是根測試螺旋鉆頭的深度,當設計達到一定的深度時,鉆頭就會噴射出混凝土或水泥漿,進行注漿處理,隨著混凝土和水泥漿的逐漸深入和灌注,新型的樁體就基本完成了。而后處理注漿樁的原理和前處理的恰好相反,它主要是通過鋼筋頂層的振動器的震動達到的灌注的目的,基本的工藝流程是:下電鉆頭,進行螺旋外管的轉(zhuǎn)動,一邊灌注一邊提升螺旋外管,最后拔鉆的過程中清理地上的泥土,進行鋼筋籠的.沉淀,基本就完成了灌注。一般來說,后處理的注漿樁,在灌漿的過程中基本不需要專門的機具,而只是普通的電鉆即可完成注漿,使用起來比較方便。按樁端預留壓力注漿裝置型式劃分:①預留壓力注漿室;②預留承壓包;③預留注漿空腔;④預留注漿通道;⑤預留特殊注漿位置。
2樁底后注漿提高樁基承載力的機理
樁底壓力注漿技術(shù)的原理,改變了原來樁底和莊周土質(zhì)的混合作用,這種技術(shù)在現(xiàn)在應用比較廣泛,主要是物理力學和壓力的原理,通過勘查周圍土質(zhì)的情況和接觸的條件,從而改變灌裝柱的承載性能而進行的。一般來說,漿液在壓力的作用下會自動運行到指定的位置,在這里就是指樁端的土體位置,樁底土體的性質(zhì)和功能以及樁長、壓力、時間、量度都是有規(guī)定的。常用的漿液主要有三種:壓密注漿、劈裂注漿、滲透注漿,根據(jù)不同的需要選擇不同的類型。樁底壓力注漿對樁端阻力的提高,其主要原因是:亂樁端士體陛質(zhì)得以改善。b.樁底擴大頭的形成。c.對樁底施加預應力。
3樁底后注漿技術(shù)施工工藝
樁底后注漿技術(shù)施工與普通灌注樁施工的區(qū)別在于,成孔清淤后,下方鋼筋籠及注漿管,澆筑混凝土,待樁身混凝土達到一定強度后進行漿液的后壓力注漿。
3.1后注漿施工機具
施工機具分為地面注漿裝置和地下注漿裝置兩大部分。地面注漿裝置由高壓注漿泵,漿液攪拌機、儲漿池、地面管路系統(tǒng)及觀測儀表等組成;地下注漿裝置由豎向?qū){管、注漿管及樁端壓力注漿裝置等組成。
3.2主要施工過程
3.2.1埋設注漿管。這里重點指出的是注漿管的長度問題,在注漿
的過程中,管子的長度要合理,過長或過短都會給埋設帶來隱患,更有甚者會影響注漿的效果。如果注漿管道過短,無法達到預定的位置,會造成注漿過程中漿液的噴濺和堵塞,非常不便,而如果管道過長,在漿液的澆灌過程中,相互之間的連接處會難以吻合,給澆灌帶來困難。同時,注漿管的上下兩端和加工要注意其合理陛,設計成方便拆卸的類型,同時在裝配的位置要裝有開關(guān),方便絲扣之間的靈活。在注漿管的埋設過程中,接口處的連接非常重要,質(zhì)量一定要保證。不可設計在鋼筋籠上,一定要設計在管子的兩側(cè),尤其是外側(cè)是最佳的位置,以免造成接頭不嚴的嚴重危險。通常,生膠止水帶是連接注漿管的最佳之選,出漿口—般用膠帶或塑料膜包住即可。
為確保漿液注入樁端土體,注漿管底部插人樁尖土300一400mm。注漿管埋設好后,要立即向管內(nèi)注滿清水并把兩端密封,以減小管內(nèi)外壓力差,防止注漿管的變形影響注漿效果。
3.2.2澆筑混凝土。澆筑樁身混凝土前要想孔底投放0.5m厚碎石。
以碎石做注漿通道,在碎石重力作用下孔底沉積土翻起,減小樁底沉渣厚度,有利于注漿后形成樁端擴大頭。澆注樁身混凝土時,應注意保護注漿管在施工過程中不被壓彎或破裂。在進行水下混凝土澆注時,當導管堵塞剪掉后,混凝土會迅速下落沖擊孔底然后立即上翻,有可能引起注漿管的上浮。因此,從澆筑混凝土開始就應觀察注漿管有無上浮的情況,若發(fā)現(xiàn)注漿管上浮,應立即采取相應措施處理。
3.3注漿
3.3.1注漿施工順序。當場地基土為軟土時,樁距過近易造成似乎更樁中高壓注漿液涌向臨近鋼絲網(wǎng)或即將施工的樁位,造成漿液串孔,影響工程質(zhì)量。因此,在軟土地區(qū)施工時,應采用間隔法等合理的施工順序。
3.3.2初次注漿(注漿前壓水試驗)。注漿前必須先進行壓水試驗,以
確定注漿管是否重新堵塞,確定注漿初壓力,并把細粒沉渣推至注漿范圍之內(nèi)。一般隋況下,壓水應按2~3級壓力順次逐級進行,并要求有一定的壓水量及壓水時間,壓水壓力以注漿管疏通為準。待壓水試驗結(jié)束后,便可以將配置好的水泥漿液通過高壓泵和預埋管注入到樁底。初注階段注漿壓力要小,漿液由稀到稠。初注時要密切注意壓力、注漿量和注漿管的變化及注漿節(jié)奏,并檢測注漿過程中樁的上抬量。
34閉漿
注漿結(jié)束后,注漿管端部應采取機械風度閉漿,閉漿時間一般至少應為24~ 48h,以防止地下水兌獎也的局部稀釋,造成漿液固結(jié)強度的降低。
4后注漿質(zhì)量控制措施
4.1注漿時機
注漿時機要適當。注漿過早,會因樁身混凝土強度過低而導致樁體破壞;注漿過晚,樁底沉渣凝固硬化影響注漿通道,從而影響注漿效果。
一般樁身渾天強度達到設計值的75%以上并大于20MPa時,可進行壓力注漿。從灌注樁澆筑到開始注漿的時間間隔一般為10d左右,夏季間隔時間可適當縮短,但不少于7d,冬季間隔時間要適當延長。
4.2注漿量控制
合理的注漿量取決于樁端和樁側(cè)土層發(fā)的類別、土體的滲透陛能、樁徑、樁長、承載力增幅要求、注漿壓力、沉渣量等因素。在實際注漿中需根據(jù)壓水試驗及注漿過程中的反應適當調(diào)整注漿量。
5結(jié)論
隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展和進步,對于建筑工程的要求越來越高,—個成功的土木工程必須要有配套的注漿管道作為支撐,因此,注漿管技術(shù)的要求需要精益求精,在操作過程中,只有掌握了樁施工的要點,進行各種施工條件的E改寸和分析,才能盡可能的保證施工的質(zhì)量。
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