建築工程灌注樁後注漿施工技術分析論文

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摘要:分析了後注漿灌注樁施工技術的優點和作用機理,從後注漿漿液的製作、注漿設備的安裝、施工時間的選擇等方面,介紹了後注漿施工技術的工藝流程,提出了具體的質量保證措施,以提高灌注樁的施工質量。

建築工程灌注樁後注漿施工技術分析論文

關鍵詞:灌注樁,後注漿施工,承載力

0引言傳統的灌注樁施工技術都是先進行場地的開挖,然後用泥漿護壁,投放鋼筋籠,最後再進行混凝土的灌注,形成具有承載能力的樁基的過程。這樣的施工工藝具有一些缺點,比如樁底部的沉渣沒有辦法清除,以及樁側會形成一些泥皮等缺陷,不利於灌注樁的施工質量和承載能力,因此,爲了解決這些問題,我國於1994年由中國建築科學研究院提出了後注漿施工的方法,對於灌注樁身質量的提高作出了很大的貢獻,提高了灌注樁施工的經濟效益,有重大的現實意義。

1後注漿灌注樁施工技術的優點

後注漿施工技術是先在鋼筋籠中埋設注漿管,在所有工序準備就緒以後,通過注漿管在成樁以後的2d~30d之內進行高壓注漿,漿體通過擠壓,毛細等作用與土體結合,把樁身底部的沉渣與泥皮等固結,達到能夠提高樁體的承載能力以及降低灌注樁的樁身沉降等問題,注漿可以通過樁底的高壓注漿,樁身的高壓注漿或者是採用樁底和樁身結合的複合注漿施工技術,注漿施工技術的實用性是非常強的。後注漿施工技術的主要優點就是能夠有效地固結樁底的沉渣與樁側的泥皮,達到固化細微粒土體,提高樁體的承載能力以及減小樁身的沉降量,通過多方面的統計和研究的資料表明:後注漿的漿體對於細粒土的承載能力的提高能夠達到30%~70%,對於粗粒土的承載能力的提高能夠達到50%~150%,個別的情況提高的能力甚至能夠達到更高的水平,有效地提高了經濟價值,降低了施工的成本,對於一些長直徑的灌注樁,提高的承載能力更爲明顯,因爲承載能力提高了,對於樁長的要求就能夠降低,這樣就加快了施工的速度,降低了施工的難度,提高了施工企業的經濟效益。而且後注漿施工技術能夠適用於各種不同的岩層,尤其是近幾年來,後注漿施工已經應用到幹法鑽孔灌注樁當中,效果非常明顯。另外,埋設注漿管有很多用處,首先可以採用聲波透射法,對於樁體的施工質量進行檢查,而且注漿以後的聲測管能夠起到同等截面鋼筋的作用,提高了樁體的抗側能力,可以說是一個管三個用處,施工的工藝也比較簡單,具有很大的推廣價值。

2後注漿施工技術的作用機理

後注漿施工技術的作用機理就是高壓注漿到達樁底之後與沉渣以及周圍土體發生化學反應,產生有膠結作用的顆粒。粗粒土靠滲透作用提高密實度與強度,細粒土則被滲入的漿液包圍,反應成爲中低強度的混凝土,對於巖體,反應形成漿泡,對土體進行擠壓,從而提高樁體的樁端承載力。另外,樁體的注漿還可以給樁體提供反向承載力,增加灌注樁的摩擦阻力,降低樁體的沉降量。由於高壓注漿的擠壓作用,澆築成型的混凝土灌注樁也得到了提前的壓縮量,從而減少了後期樁體的壓縮與沉降量。另外,由於漿體的填入,與周圍的土體進行反應,也會形成一個範圍比較大的承載能力的結構,樁底周圍可能會形成一個範圍比較大的承載能力範圍,形成一個如同擴孔灌注樁一樣的承載範圍,這樣就會變相地擴大底部的受力面積,降低了單位面積的受力,提高樁身的承載能力。漿液滲入到樁身周邊的土體當中,也與周圍的土體進行反應,承載能力較小的土體被壓縮形成一個凸面,承載能力較大的土體則形成一個凹面,這樣接觸面就會形成凹凸面,有效地提高樁身與周邊土體之間的摩擦力,從而提高摩擦阻力,起到提高樁基承載能力的作用。

3後注漿施工技術的施工工藝

後注漿施工的工藝流程主要包括注漿管的製作以及安裝,混凝土灌注樁的施工,安裝注漿的設備,混凝土灌注樁成樁以後的漿體灌注,設備拆除。

1)後注漿漿液的製作。一般注漿漿液的製作應當考慮其稠度以及可灌性能,並結合現場施工的條件以及環境的要求,針對不同的地層以及地基土應當採用不同的漿體以滿足現場的實際需要,對於國內的灌注樁施工一般都考慮使用水泥漿作爲灌漿的.漿液,然後根據實際的需要摻入一定的外加劑,地層不同,地基土的類型不同,那麼所採用的外加劑類型也不相同,比如有的外加劑可以採用水玻璃類漿液進行地層加固等等。

2)進行後注漿灌漿的設備。進行後注漿灌漿施工的設備分爲兩個部分,地上部分與地下部分,地上部分主要包括高壓注漿泵、漿液攪拌機、儲存漿液的桶,管路系統以及相關的檢測觀測設備等等,地下部分包括導漿管和其他的設備等。在實際操作的時候,應當把漿液灌入到漿液的攪拌機中,在攪拌一定的時間之後進行漿液的儲存,但是漿液的儲存時間不能夠太長,否則會失去膠結反應的能力,最後通過高壓注漿泵注入到豎向的導管當中,輸送到需要加強的部位。

3)後注漿施工注漿流程的控制。後注漿施工的最大的注漿壓力應當根據現場實際的環境條件,地層的承載能力,樁身的長度,直徑等條件進行設計,根據這些條件進行實際的計算得到最大的注漿壓力,並用注漿壓力把漿液從豎向的導管中壓入樁體當中,並在最大注漿壓力的條件下穩定一段時間,使得漿液的狀態達到穩定,纔可以卸載。另外還應當根據地層的狀況以及實際的承載能力的設計來選擇注漿量的大小,當注漿量達到設計的數值時停止注漿。根據現場的實際條件,目前在我國的後注漿施工當中並沒有實際的用來控制注漿量或者注漿力的公式可以使用,只能夠根據經驗來進行控制,根據實際情況也可以採用兩者互相結合進行共同控制的方法對後注漿工藝來進行控制。

4)後注漿施工時間的選擇。後注漿施工時間一般選擇在灌注樁澆築以後的2d~30d的範圍之內,因爲在這個時間段樁體的最終強度並沒有形成,因此容易進行後注漿的施工。後注漿施工的時間選擇如果過早,那麼可能會由於樁體的最終強度沒有形成而造成混凝土樁體的強度過低而破壞的結果,也可能會由於樁側的阻力不足,造成後注漿的漿液溢出地面,達不到注漿的效果。如果注漿的時間選擇太晚的話,由於樁身的質量已經形成,漿液的壓力不能夠造成樁體的壓縮以及沉降量的減少,反而由於壓力過大,使得漿液壓上地面,造成泛漿,甚至由於壓力過大,形成竄孔的現象,因此後注漿的時間選擇必須合理,在施工單位進行施工方案的設計當中,應當考慮到實際的情況,並根據樁身的混凝土強度來設計最佳的注漿時間。

5)後注漿施工工藝的流程。後注漿施工工藝首先要根據現場不同的條件進行設計,進行漿液的選用與設計,注漿時間的確定,根據樁身直徑與長度進行注漿最大壓力的設計。在灌注樁施工之前,應當把注漿管綁紮到鋼筋籠之上,隨着鋼筋籠插入到灌注樁的底部。當方案都已經設計完成之後,混凝土灌注樁的樁體施工完畢2d~30d之間,把注漿的設備移動到現場需要注漿的部位,進行漿液的拌制與儲存。到達最佳的注漿時間後,打開注漿的閥門進行漿體的灌注,灌注的壓力應當保持在最大的壓力狀態,灌注的時候對樁體的沉降等進行嚴密的監測,對於灌注過程當中達到的最大壓力以及灌注量進行統計與記錄,並在以後的施工過程當中,注意對樁體質量進行維護。

4後注漿灌注樁的質量保證措施

進行後注漿施工當中,必須要加強對於施工質量保證的措施,成樁工藝必須嚴格按照國家現行的標準與規範進行。在施工的過程當中,應當時刻對施工的各個參數進行監視與檢驗。注漿管在進場的時候就應當對其直徑,壁厚,尺寸以及氣密性能等等參數進行檢測,只有滿足要求的注漿管才能夠投入使用,在注漿施工之後的20d應當對樁身的承載能力進行檢測,同時應當對於材質,試注漿記錄以及工藝參數等等進行相應的記錄。現場施工人員應當提高質量控制人員的素質,從人的角度進行管理與控制,提高責任心與技能,使其在現場施工的過程當中能夠及時地發現可能會影響施工質量的操作並進行改正,另外,監測人員也應當加強對於後注漿灌注樁施工中變化的監視,及時發現問題,並對施工工藝進行有效的改進。在灌漿之前,應當對每一個灌漿孔進行檢測,在施工的時候應當採取有效的措施,對灌漿管進行有效的保護,因爲如果在施工當中,混凝土進入到灌漿孔當中,是非常麻煩的,很難清理,因此必須進行重點控制,保證灌漿孔的通順,能夠使得漿液順利地通過灌漿孔進入到樁體以及樁身側面。同時也應當對設備的工作運行情況進行檢查,一旦發生事故應當立即停止施工,檢查問題,解決問題並做好記錄。

5結語

後注漿技術是一門新興的技術,對於傳統的灌注樁施工工藝當中所存在的一些問題與缺點進行了很好的補充,具有很強的現實意義與施工使用價值,在灌注樁後注漿的施工當中,要對所使用材料,壓力等進行設計,對於施工時間以及其他參數進行研究與記錄,最重要的是要做好試驗記錄與監測,及時地發現問題並進行解決,對於施工當中所使用的設備等也應當進行檢查,確保所使用的設備等滿足現場施工的需要,只有這樣才能夠保證後注漿灌注樁的施工工藝,提高經濟效益,後注漿灌注樁施工技術的應用越來越廣泛,具有一定的現實意義,因此對於其原理,性能,質量的介紹是具有一定現實意義的。

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