注漿技術(shù)在建筑工程施工的應(yīng)用
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摘要：為了滿足城市發(fā)展的需要，建筑工程項目逐漸朝著高層化和多功能化的方向發(fā)展，這對建筑工程的施工質(zhì)量提出了更高的要求。灌注樁后注漿技術(shù)本身的適應(yīng)性較強，且可以顯著提高建筑物的穩(wěn)定性，在建筑工程施工中的應(yīng)用日漸廣泛。文章簡單闡述灌注樁后注漿技術(shù)作用機理和優(yōu)勢，并結(jié)合實例分析其在建筑工程施工中的具體應(yīng)用，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞：灌注樁后注漿技術(shù)；建筑工程；施工
1灌注樁后注漿施工技術(shù)概述
1.1灌注樁后注漿施工技術(shù)機理
在建筑工程領(lǐng)域，鉆孔灌注樁是常見的基礎(chǔ)形式之一。相比較其他的基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu)，鉆孔灌注樁技術(shù)具有無噪音、無振動、尺寸靈活、不會擠壓土層，且樁身的承載力較高等優(yōu)點，備受施工企業(yè)的青睞。但是鉆孔灌注樁施工過程中還存在樁底沉渣、樁側(cè)摩阻力與樁端阻力的發(fā)揮存在不同步等問題，嚴重影響了鉆孔灌注樁的承載力。為解決以上問題，后注漿法施工工藝越來越多的應(yīng)用到鉆孔灌注樁施工工序當中。該工藝是在灌注樁身混凝土成型之后，再利用高壓將漿液通過預(yù)埋的注漿管注入到樁身的四周，漿液會填充樁側(cè)周圍土體間的孔隙，形成滲透效果。同時，在高壓的作用下，漿液還會對泥皮產(chǎn)生劈裂作用，使得兩者充分結(jié)合，進而對樁周圍的土地進行加固，有效提高了樁體承載力，降低了樁體后期沉降。
1.2灌注樁后注漿技術(shù)的主要加固效應(yīng)
（1）固結(jié)效應(yīng)。通過后注漿可以對鉆孔灌注樁施工過程中產(chǎn)生的沉渣、泥皮等進行劈裂、滲透和壓密，使兩者形成固結(jié)體，以增強灌注樁的強度和密度。（2）填充膠結(jié)效應(yīng)。當后注漿的漿液滲到中粗砂、砂卵石等地層中時，可以填充地層顆粒之間的孔隙，使之膠結(jié)在一起，提高樁體的整體承載力。（3）加筋效應(yīng)。對于一些粒徑較小的地層，漿液在劈裂的作用下會在地下形成網(wǎng)狀的注漿體，實現(xiàn)了對土地的加筋，顯著提高了土地的強度。（4）壓密效應(yīng)。對于部分粉質(zhì)黏土層，因涂層當中顆粒間的孔隙較小，漿液在高壓力的作用下會在地層中形成漿泡，擠壓土體顆粒形成壓密效應(yīng)，提高了細粒土本身的強度。
1.3灌注樁后注漿施工技術(shù)的優(yōu)勢
（1）施工操作便捷。在建筑工程當中，灌注樁注漿技術(shù)的適應(yīng)性較強，本身對施工區(qū)域的地質(zhì)要求較低，大部分類型的地質(zhì)均可以采用該項樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。（2）施工成本較低。相比較其他的樁基礎(chǔ)施工形式，基于相同強度和承載力要求的樁基，采用灌注樁后注漿施工技術(shù)的樁徑更小，長度更短。一方面，縮短了鉆孔的深度，有效避免了穿越地質(zhì)較硬的地層，加快了建筑工程的樁基礎(chǔ)施工進度。另一方面，在后注漿施工階段，可以有效填充樁身周圍的孔隙，提高樁基礎(chǔ)的強度和承載力，降低鋼筋等材料的使用量，施工成本更低，具有較高的經(jīng)濟效益。（3）承載力更強。通過后注漿施工，可以有效解決傳統(tǒng)灌注樁施工過程中存在的樁側(cè)泥皮、樁底沉渣等問題，通過劈裂、滲透以及密室等方式對樁周圍的土地進行加固，擴大了樁底的承壓面積，顯著提高了樁基礎(chǔ)的承載力。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析表明，采用灌注樁后注漿施工技術(shù)后，土層的承載力可以明顯提升30%～70%。
2工程概述
某建筑工程項目，建設(shè)用地面積6972.77m2，其中地上建筑面積22660.53m2，地下建筑部分面積為10562.46m2。本建筑工程地上21層，地下2層，總建筑高度為75.05m，結(jié)構(gòu)體系采用框架核心筒結(jié)構(gòu)。本工程在基礎(chǔ)施工過程中，采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，排樁采用φ900和φ1000兩種樁徑，其中φ900采用后注漿法。
2.1采用后注漿施工工藝的目的
在前期的鉆孔灌注樁施工過程中，難免會出現(xiàn)各種缺陷，例如沉渣、泥皮、樁底及樁周巖土體，被擾動、遇水軟化等。為了提升樁底乃至樁周介質(zhì)的力學(xué)強度與剛度，以保證樁端及樁周承載力的高效發(fā)揮，同時保證樁沉降均勻，本工程采用了后注漿施工技術(shù)。在整個后注漿施工過程中，技術(shù)關(guān)鍵在于如何將一定量的水泥漿體送達樁底，并使之留駐樁底周圍不遠的范圍內(nèi)。
2.2后注漿設(shè)計
（1）在鉆孔灌注樁施工過程中，應(yīng)在樁身內(nèi)沿鋼筋籠對稱預(yù)埋2根注漿管，管端設(shè)置在樁主筋下端150mm處。（2）后注漿的注漿管采用φ32mm壁厚2.75mm的鋼管，注漿管在孔口高出地面200mm。同時，注漿閥應(yīng)能承受1MPa以上的靜水壓力，注漿閥外部保護層應(yīng)能抵抗砂石等硬質(zhì)物的刮撞而不致使注漿閥受損，且具備逆止功能。
3灌注樁后注漿技術(shù)實例
3.1灌注樁后注漿工藝流程圖
3.2注漿管的安裝
灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用前后對比靜載試驗結(jié)果在灌注樁施工過程中，根據(jù)每節(jié)鋼筋籠的長度，進行注漿管的預(yù)埋作業(yè)，并將注漿管與鋼筋籠進行焊接固定，隨著鋼筋籠的安裝同步進行注漿管的預(yù)埋施工。對于注漿管上面懸空部分，則將2根吊筋、2根注漿管均布在孔中，并設(shè)置3m一道的加強箍，2根吊筋、2根注漿管和與其固定。全部下放完畢，注漿管內(nèi)注滿清水，加上堵頭封閉，以避免混凝土澆筑施工過程中，堵塞注漿管。
3.3預(yù)壓水疏通注漿通道
在樁身混凝土澆筑2d后，應(yīng)立刻進行后注漿施工，對注漿管實施預(yù)壓裂通道工序，以便劈裂樁底混凝土保護層、打通注漿通道。本工程采用的預(yù)壓水壓力為1～2MPa，壓通后壓力自然下降，壓水量以壓通為止，控制在0.2m3以內(nèi)。
3.4壓水試驗
在后注漿施工正式注漿之前，必須進行壓水試驗，其主要目的：（1）通過壓水試驗，檢查整個設(shè)備及系統(tǒng)的密封性與完好率，同時根據(jù)壓水試驗，對后注漿的初壓、漿液始濃度及漿材配方進行驗證，以確保注漿施工的順利進行。（2）通過壓水試驗對注漿管進行疏通，并將灌注樁周圍的沉渣、泥皮當中的細粒部分推至加固范圍外。（3）采用的注漿管為2根，通過壓水試驗可以進一步驗證兩個注漿管之間的連通性。
3.5后注漿施工
本工程后注漿的水灰比為0.5～0.6，在注漿過程中采用先稀后濃、低壓慢注及間歇注漿的方式施工，具體的注漿要點：（1）注漿順序。在對本工程周邊的灌注樁進行注漿作業(yè)，然后由外而內(nèi)逐層內(nèi)推，最后對場地中央部分樁孔進行后注漿作業(yè)。（2）當注漿壓力長時間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿，應(yīng)當改為間歇注漿或調(diào)低漿液水灰比，間歇時間宜為30～60min。
3.6灌注樁后注漿結(jié)束標準
當滿足以下條件后，可終止后注漿作業(yè)：（1）注漿終止壓力＞2.0MPa，單樁注漿量≥2000kg時，可以終止注漿。（2）單樁注漿量已達到設(shè)計要求的75%，且注漿壓力＞2.0MPa時，可以終止注漿。（3）單樁注漿量已達到設(shè)計要求，但注漿壓力沒有達到設(shè)計要求，應(yīng)當持續(xù)注漿，注漿量應(yīng)增加20%。3.7靜載試驗結(jié)果對比通過選取部分鉆孔灌注樁進行后注漿前后的竟在實驗對比，以某試樁的單樁豎向極限承載力為例，在未采用后注漿施工之前，其極限承載力為9000kN，樁頂?shù)淖畲蟪两盗繛?8.63mm。而采用了后注漿技術(shù)之后，其極限承載力上升到了14000kN，且對應(yīng)的樁頂最大沉降量下降到了18.91mm，承載力提高了接近47%，充分說明灌注樁后注漿技術(shù)可以有效提高基礎(chǔ)樁的承載力。
4結(jié)束語
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)和新材料的被應(yīng)用到建筑工程當中，提高了建筑工程的施工質(zhì)量。尤其是灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用，有效解決了灌注樁體本身存在沉渣和泥皮等問題，提高了建筑工程的樁基礎(chǔ)的承載力?；诖耍嚓P(guān)工作者應(yīng)當重視灌注樁后注漿施工技術(shù)的研究，優(yōu)化施工工序，提高施工質(zhì)量，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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作者：鄔羽 單位：貴州建工集團第八建筑工程有限責(zé)任公司