泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)的應(yīng)用

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1、泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵詞：泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁????后壓漿???樁端承載力???樁側(cè)摩阻力采用的是泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，倘若采用后壓漿技術(shù)，達(dá)到同樣的承載力，可以有效減小樁徑，從而減小混凝土用量，降低造價(jià)。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁以其單樁承載力大,對(duì)各種地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),無(wú)擠土效應(yīng)、無(wú)震害、無(wú)噪聲、施工機(jī)械簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在全國(guó)各地應(yīng)用較為普遍。缺點(diǎn)：(1)在地下水位下,該法采用泥漿護(hù)壁成孔,在成孔過(guò)程中,易因土質(zhì)差異,特別是當(dāng)土層為砂土?xí)r,更易使孔壁局部坍塌、沉渣,且造孔過(guò)程泥漿比重較大,使泥漿沉淀,因此

2、成孔后孔底沉渣厚度可達(dá)0.2～0.6ｍ,且難以清除,造成樁底端支承在軟土上,使樁端承載力較差,有時(shí)只有預(yù)制樁和沉管灌注樁的10%-30%,樁側(cè)摩阻力由于泥漿壁的影響也不能充分發(fā)揮,使樁承載力受到影響,沉降值也較大。鉆孔灌注樁的端阻力成樁效應(yīng)是指在成孔過(guò)程中出現(xiàn)擾動(dòng)、沉渣或虛土而使端阻力降低。在成孔過(guò)程中,鉆鑿下來(lái)的松散的巖土沉渣未被攜帶到地表而沉淀于孔底,在有泥漿護(hù)壁時(shí)稱為沉渣。在樁基施工過(guò)程中,無(wú)論是用什么工藝清渣,沉渣總是不可避免的,即使用特殊的方法清除,在灌注混凝土前的這段時(shí)間內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生沉渣。這部分沉渣形

3、成了一個(gè)可壓縮的“軟層”,其壓縮性使得樁身與樁周土體產(chǎn)生相對(duì)位移,從而使樁側(cè)阻力充分發(fā)揮,而樁端阻力由于可壓縮的“軟層”作用而未能充分地發(fā)揮出來(lái)。沉渣對(duì)樁端的承載力的影響因素是其厚度和性質(zhì)。樁端極限承載力隨沉渣厚度增大而減小,在一定厚度后就不再降低?(2)鉆孔灌注樁因成樁工藝使樁周土體中應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)發(fā)生變化,導(dǎo)致樁側(cè)阻力相應(yīng)變化的效應(yīng)稱為樁側(cè)阻力成樁效應(yīng)。在成樁過(guò)程中,由于地層條件、施工工藝、地下水等因素的影響,在樁外表面與孔壁之間形成的一層膏狀的粘性土泥巴,俗稱樁周“泥皮”?！澳嗥ぁ敝姓沉：糠浅８?在飽和狀

4、態(tài)下,塑性極好,抗剪切能力差,在外力作用下極易塑性流動(dòng)或滑動(dòng),即使在地下水位較深時(shí),水位線以上部分的樁周“泥皮”要固結(jié)成原狀土狀態(tài)達(dá)到其力學(xué)性能也需要很長(zhǎng)時(shí)間,所以這層“泥皮”對(duì)鉆孔灌注樁的樁周摩阻力來(lái)說(shuō)是有害的,它使樁與地基土之間的摩擦變成了樁與“泥皮”之間的摩擦。由于“泥皮”的力學(xué)性能差,并且有一定的潤(rùn)滑性,當(dāng)該層“泥皮”達(dá)到一定厚度時(shí),就使樁周摩阻力大幅度降低。解決方法：為了解決這一缺點(diǎn),采用后壓漿技術(shù),利用漿液對(duì)樁端土層及附近樁周土進(jìn)行壓密固結(jié)、滲透、填充,使之形成高強(qiáng)度新土層及局部擴(kuò)頸,提高樁端阻力樁

5、受力原理分析樁底后壓漿技術(shù)對(duì)樁承載力的提高,主要可分為提高樁端阻力和提高樁側(cè)摩阻力。(1)成孔后由于孔隙水流向孔底,使孔底土質(zhì)軟化,施工用的泥漿沉淀,孔壁局部坍塌、沉渣,使樁端阻力受到很大削弱。高壓注漿能在樁底產(chǎn)生劈裂和滲擴(kuò),使樁底沉渣和軟化土得到加密固結(jié),膠結(jié)成一種高強(qiáng)度新土層,使樁端阻力有很大提高,減少沉降。(2)在壓力注漿作用下,樁端側(cè)土受擠壓產(chǎn)生變形,且漿液會(huì)滲透到土中,加大徑向尺寸,形成大頭樁。(3)由于采用泥漿護(hù)壁,在樁周產(chǎn)生泥漿薄膜而使樁側(cè)摩阻力受到削弱。只要在成樁后實(shí)施壓力注漿,控制好參數(shù),漿液

6、在樁土界面和樁側(cè)土體中產(chǎn)生劈裂和滲擴(kuò),壓入的水泥漿液會(huì)沿著側(cè)壁串漿加固,并沿樁身返回地面,使樁被加固成變斷面的柱體,既提高了樁側(cè)摩阻力又增大了承受軸向荷載的有效樁徑,從而大大提高樁的側(cè)摩阻力。對(duì)樁側(cè)土和樁側(cè)“泥皮”的作用與樁端沉渣的作用大致相同。在水壓力作用下,沖破等深的兩根壓漿管的塑膠層,一根用于輸送清水,一根用于返水,當(dāng)清洗達(dá)到一定時(shí)間后開始?jí)簼{。其作用一是減少“泥皮”的厚度;二是改善樁側(cè)土的力學(xué)性狀;三是提高樁與樁側(cè)土的摩阻力,達(dá)到提高單樁豎向承載力的目的。適用的地層在鉆孔灌注樁成孔過(guò)程中,巖土體顆粒大的

7、容易被擾動(dòng),沉渣易沉淀,隨著顆粒的增大,孔隙、裂隙越大,樁側(cè)土越易擾動(dòng),沉渣清除難度也越困難。后壓漿的作用是充填、膠結(jié)顆粒之間的孔隙、裂隙,達(dá)到改善土體的力學(xué)性狀。因此孔隙、裂隙越發(fā)育,充填差的,后壓漿的效果越好,反之亦然。密實(shí)度差的后壓漿效果越好。所以后壓漿較適合的地層主要是碎石類土、砂類土和碎塊狀的強(qiáng)風(fēng)化基巖。對(duì)于曹妃甸工程也是比較適合的。樁端后壓漿的施工流程及控制指標(biāo)：1、施工流程：制作壓漿管、壓漿閥→將壓漿管與鋼筋籠焊接→鋼筋籠安放、壓漿閥安裝→制作水泥漿、聯(lián)接輸漿管→樁端后壓漿→達(dá)到控制指標(biāo)→終止壓漿

8、；2、施工控制指標(biāo)壓漿量:按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行;壓力值:不大于6ＭＰａ;3、壓漿管出現(xiàn)溢漿。以上3條指標(biāo),達(dá)到其中之一者,即可終止壓漿,結(jié)束施工。施工過(guò)程質(zhì)量控制樁端壓漿管、壓漿閥的質(zhì)量控制在鋼筋籠內(nèi)圈對(duì)稱設(shè)置兩根樁端壓漿管,材料為焊接鋼管;壓漿管上端設(shè)外接頭,并用管堵堵住,在上聯(lián)結(jié)閥時(shí)取下管堵;壓漿管間聯(lián)結(jié)時(shí),先在鋼管端頭套絲后,再用外接頭聯(lián)結(jié);樁端壓管端部設(shè)異徑外接頭,并用管堵堵住,在上