樁端后壓漿施工技術(shù)在高層建筑樁基工程中的分析應用

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1、古胃同.『壓樁端后壓漿施工技術(shù)在建筑樁基工程中的分析應用肖化楚(湖南省有色地質(zhì)勘查局二四七隊,湖南長沙410000)摘要:本文結(jié)合工程實例,并根據(jù)工程地質(zhì)情況,詳細分析闡述了鉆孔灌注樁承載力和樁端樁側(cè)后壓漿施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施。試驗檢測結(jié)果表明,在一般施工的鉆孔灌注樁承栽力達不到設計要求時,可對樁基進行后壓漿處理,處理后單樁豎向承栽力有大幅度提高,且經(jīng)濟性能較好。關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;后壓漿;單樁豎向承栽力;靜載荷試驗中圖分類號:TU753.3文獻標識碼:B文章編號:1672—4011(2010)04—

2、0186-030前言樁端后壓漿技術(shù)是建設部近年來正在推廣的十項新技術(shù)之一,其技術(shù)原理是在灌注樁成樁、樁身混凝土達到預定強度后,采用高壓注漿泵通過預埋注漿管注入水泥漿液或水泥與其它材料的混合漿液,漿液滲透到疏松的樁端虛尖中,結(jié)合形成強度較高的混凝土;隨著注漿量的增加,水泥漿液不斷向由于受泥漿浸泡而松軟的樁端持力層中滲透,在樁端形成“梨形體”,增加了樁端的承壓面積,相當于對鉆孔樁進行擴底。當“梨形體”不斷增大時,滲透能力受到周圍致密土層的限制,使壓力不斷升高,對樁端土層進行擠壓、密實、充填、固集,將使樁底沉

3、渣、樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密,使樁土間界面的幾何和力學條件得以改善,提高了樁端土體的承載力,從而大幅度提高了單樁承載力。因此,對其在實踐中的應用及效果進行科學基礎(chǔ)上的分析研究有極強的現(xiàn)實意義。1工程概況湖南某高層住宅樓工程,總建筑面積20729rn2,建筑物為地上16+l層(住宅16層,底部架空層l層),局部地下1層,基礎(chǔ)為鋼筋混凝土鉆孑L灌注樁基礎(chǔ)。該工程的鉆孔灌注樁直徑為妒00mm和妒00l'n//l兩種,設計樁長10m一】5m,極限承載力分別為2300kN和5600kN,樁身混凝土

4、強度等級為C30,共設計鋼筋混凝土鉆孔灌注樁114條,其中妒00mill樁61條,,1,900nlm樁53條。本項目一般施工的鉆孔灌注樁承載力達不到設計要求,采用了對樁基進行后壓漿處理的施工工藝,取得了良好的效益。本工程場地范圍內(nèi)地層由第四紀雜填土,粘性土,粗砂,卵石層和強風化泥質(zhì)粉砂巖組成,各土層的物理力學指標見表1。2鉆孔灌注樁試樁承載力分析按照先施工試樁再確定大面積樁基方案的原則,第一次做了2根試樁,選取有代表性的兩種直徑的樁兩條,樁長分別為10.48m和12.40m。豎向靜載試驗采用反力系統(tǒng)為錨

5、樁與配重聯(lián)合法,加載方式采用慢速維持荷載法。對2根樁進行了豎向靜載試驗。具體標準按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范>(JGJ94---94)及《建筑樁基檢測技術(shù)標準>(JGJl06—2003)進行,具體分析如下:表l各土層的物理力學參數(shù)厚度重度粘聚力內(nèi)摩變形承載力土層檫角泊松比特征值(m)(Y)(kPa)模量(4)(kPa)雜填土O.8—4.715.6粉質(zhì)粘土0.9—9.919.1240.060210粗砂層3.7一lO.118.74046270粉質(zhì)粘土0.6—5.119.6715.O27.5280卵石層1.1_6.2

6、19.8O.2380強風化泥巖O.5~3.520.O80.O25.01.O0.4400(1)S。樁端作用于卵石層上,入卵石層1m,樁長10.48nl。靜載荷試驗第一級荷載為700kN,加載級差為700kN,卜S曲線為陡變型,歷時23h,樁頂累積沉降已達79.39mm,超過60him,已破壞,最大加載量為2800kN,取極限荷載為2100kN,見圖1。O70014002l∞2800《眥】圖1Sl。樁Q--s曲線分析圖日m)圈2S2#樁Q--S曲線分析圖(2)S:樁端作用于強風化泥巖上,人強風化泥巖1m,樁

7、長12.40m。試驗第一級荷載為1200kN,加載級差為600kN,Q—S曲線為緩變型,歷時37.5h,樁頂累積沉降已達70.84mm,超過60mm,已破壞,最大加載量6000l【N,取極限荷載為5400kN,見圖2。試樁結(jié)果發(fā)現(xiàn)單樁豎向極限承載力均不滿足設計要求2300kN和5600kN,究其原因,主要是因為沉降量過大,樁端阻力未得到充分發(fā)揮。經(jīng)研究,決定采用鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)來提高樁基的承載力,減小沉降量,再通過第二次試樁加以驗證。3灌注樁樁端樁側(cè)后壓漿施工技術(shù)3.1后壓漿施工技術(shù)工藝流程:方案設

8、計一(注漿參數(shù))鉆孔一下鋼筋籠一埋設注漿管一(清孔)澆注混凝土一(經(jīng)過7h一24h)清水劈裂注漿一(經(jīng)過7d一25d齡期)初注漿一(監(jiān)測上抬及泛漿)觀測注漿壓力、注漿量一記錄最大壓力最終注漿量一成樁。后壓漿主要施工技術(shù)措施如下:3.1.1壓漿管的制作在制作鋼筋籠的同時制作壓漿管。壓漿管采用直徑為25伽的黑鐵管制作,接頭采用絲扣連接,兩端采用絲堵∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞O0M“s:柏輯靳“佗∞封嚴。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm,在樁底部長

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