摘要:文章以茂名市某大樓樁基工程為例，闡述了壓力灌漿在處理樁基持力層即基巖破碎帶和樁端沉渣、淤土中的綜合應(yīng)用，并將這一成功經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于類(lèi)似場(chǎng)地的樁基工程，取得了很好的效益。

 

　　關(guān)鍵詞：高層建筑；壓力灌漿；樁基；應(yīng)用

 

　　Abstract: Maoming City in a building pile foundation engineering, for example, described the integrated application of pressure grouting in dealing with the pile held power layer of the bedrock fracture zone and the pile-side sediment, silt soil, and successful experience in appliedsimilar venues foundations, achieved very good results.

 

　　Key Words: high-rise buildings; pressure grouting; pile; application

 

　　中圖分類(lèi)號(hào)：    TU97          文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A                     文章編號(hào)：

 

　　1、工程概況

 

　　該大樓地面15層，框架結(jié)構(gòu)，地下室一層，人工挖孔擴(kuò)底灌注樁基礎(chǔ)，一柱一樁，單樁荷載設(shè)計(jì)值最大12500KN。

 

　　根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地巖土層自上而下分為：雜填土、素填土、粉質(zhì)粘土、碎石、塊石、碎石、碎石角礫、含碎石角礫粉質(zhì)粘土、中風(fēng)化灰?guī)r，塊石和中風(fēng)化灰?guī)r分別作為人工挖孔樁樁端持力層。

 

　　挖孔施工中，因場(chǎng)地水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件復(fù)雜，且含水層透水性強(qiáng)，強(qiáng)富水，采用管井降水方案也無(wú)效，人工挖孔無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。因此，把余下18根樁徑1.2m、1.5m和1.8m的人工挖孔擴(kuò)底樁變更為同樁徑的鉆（沖）孔灌注樁。在成孔工藝上，考慮擴(kuò)底和清孔需要，選擇反循環(huán)鉆孔，但因孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿、塌孔而停止。最后采用正循環(huán)沖孔，施工才得以正常進(jìn)行。但同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：①不能擴(kuò)底，承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；②受孔內(nèi)漏漿影響，不能正常清孔，孔底沉渣和淤土的厚度較難預(yù)測(cè)和控制。因此，決定采取壓力灌漿方案來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題。

 

　　2、壓力灌漿機(jī)理和應(yīng)用

 

　　壓力灌漿是通過(guò)鉆孔把漿液注入巖土介質(zhì)的裂縫或孔隙，以改善巖土的物理力學(xué)性質(zhì)。樁端壓力灌漿則是在灌注樁成樁后，利用預(yù)埋在樁端的噴漿管，通過(guò)預(yù)埋注漿通道進(jìn)行高壓注漿，使?jié){液對(duì)樁端沉渣、淤土及樁端附近的土層起到滲透、填充、壓密和固結(jié)作用，從而減少樁基沉降，提高樁基的承載力。

 

　　3、壓力灌漿方案和方式

 

　　3.1  樁端以下塊石層分段灌漿

 

　?、陪@孔布置：Φ1.5m和Φ1.8m樁布置三個(gè)灌漿鉆孔，等腰三角形分布，Φ1.2m樁布置一個(gè)灌漿鉆孔。

 

　　⑵鉆孔要求：采用泥漿循環(huán)護(hù)壁鉆進(jìn)，選用膨潤(rùn)土制漿。當(dāng)采用其它粘土造漿，要求大于0.05mm的顆粒不超過(guò)10%，小于0.005mm的粘粒含量應(yīng)超過(guò)50%。鉆孔進(jìn)入塊石層的深度由現(xiàn)場(chǎng)控制，并及時(shí)將鉆孔資料反饋到設(shè)計(jì)和質(zhì)檢部門(mén)。

 

　?、枪酀{施工：鉆孔結(jié)束后，采取自下而上栓塞分段灌漿。灌漿材料采用純水泥漿，摻0.5%水玻璃。起始用水灰比5:1、3:1的漿液洗孔15min，然后以1:1的漿液進(jìn)行灌漿，當(dāng)灌漿壓力達(dá)1.0Mpa后，保證在這個(gè)穩(wěn)定壓力下連續(xù)灌漿30min后停灌。灌漿施工中有些孔段出現(xiàn)串漿、冒漿現(xiàn)象，壓力上升慢，施工采取增加水玻璃摻用量（最高至1%）和分次間隔灌漿（每次間隔時(shí)間30～40min）的辦法進(jìn)行解決。

 

　　鉆孔灌漿結(jié)束7天后才允許進(jìn)行樁基成孔施工。

 

　　3.2  樁端壓力灌漿

 

　　3.2.1施工工藝

 

　?、殴酀{裝置：由壓漿泵、攪拌系統(tǒng)、觀(guān)察儀表、導(dǎo)漿管、噴漿管等組成，導(dǎo)漿管用Φ20鍍鋅管，噴漿管用Φ25鍍鋅管。噴漿孔孔徑8mm，梅花形排列，孔距25mm，用膠紙和橡膠胎包蓋嚴(yán)密。

 

　?、茖?dǎo)漿管和噴漿管固定在鋼筋籠上,一起下入樁孔內(nèi)。噴漿管位置安裝距籠底5cm，導(dǎo)漿管高出地面0.2m。

 

　　⑶樁體混凝土灌注完畢后24小時(shí)內(nèi)通過(guò)導(dǎo)漿管注入清水沖洗管道，確保管路暢通。

 

　　⑷樁身混凝土養(yǎng)護(hù)7天后進(jìn)行壓力灌漿。先制備低濃度水泥漿以0.2MPa壓力注漿，待另一端冒漿后封堵溢漿管口。

 

　?、汕逑礃兜缀?，制備較高濃度且摻加0.5%水玻璃的水泥漿液，在設(shè)計(jì)壓力下穩(wěn)定注入30min后停泵，關(guān)閉止?jié){閥，防止高壓漿液回流。記錄灌漿穩(wěn)定壓力、進(jìn)漿量、灌漿時(shí)間等。

 

　　3.2.2注漿設(shè)備和參數(shù)

 

　　⑴使用2SNS注漿泵，額定壓力11Mpa。

 

　?、浦茲{所用的水泥品種和標(biāo)號(hào)同樁身。洗孔漿液水灰比為5:1；灌注漿液水灰比為0.8:1，摻0.5%水玻璃。

 

　?、枪酀{壓力控制標(biāo)準(zhǔn)為：一般控制在3～4Mpa；洗孔壓力取相應(yīng)灌漿壓力的80%。

 

　?、确€(wěn)定灌漿壓力下閉漿30min。

 

　?、蓧毫酀{過(guò)程，采用精密水準(zhǔn)觀(guān)測(cè)樁頂上抬量，上抬量達(dá)10mm時(shí)，應(yīng)減壓，控制不超過(guò)20mm。

 

　　4、成樁檢測(cè)結(jié)果

 

　　對(duì)全部18根樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，通過(guò)對(duì)4根樁進(jìn)行高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，結(jié)果如下：

 

　　⑴低應(yīng)變反射波法所測(cè)18根樁，屬于Ⅰ類(lèi)樁的有16根，占總數(shù)的89%，屬于Ⅱ類(lèi)樁的有2根，占總數(shù)的11%，全為合格樁。

 

　　⑵低應(yīng)變反射波法所測(cè)18根樁的平均波速為3772m/s。

 

　　⑶試樁的單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值見(jiàn)表1。

 

　　表1  高應(yīng)變動(dòng)力試樁結(jié)果匯總表

 

　　樁

 

　　號(hào)樁長(zhǎng)

 

　?。╩）樁徑

 

　?。╩m）單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值（KN）單 樁 極 限 承 載力（KN）

 

　　1123.6518001443522300

 

　　3715.9018001278421500

 

　　5232.881800843317400

 

　　5638.581500739216600

 

　　5、總結(jié)

 

　?、判陆ù髽乾F(xiàn)已封頂，沉降觀(guān)測(cè)得建筑沉降量<3mm，無(wú)不均勻沉降，預(yù)計(jì)建筑使用期沉降量<5mm，完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。壓力灌漿應(yīng)用于本樁基工程中，不僅提高了持力層的承載力，還消除了樁端沉渣和淤土的影響。

 

　?、坪笃谠O(shè)計(jì)施工方案的變更與勘察報(bào)告忽視水文地質(zhì)條件有很大關(guān)系。事實(shí)上，對(duì)灌漿孔的鉆探資料分析，塊石層應(yīng)為基巖破碎帶，成分為石英砂礫巖，屬下石炭林地組（C11），而場(chǎng)地內(nèi)的灰?guī)r屬上石炭船山組或下二疊棲霞組（C3C+P1q），地層次序?yàn)镃11覆蓋在C3C+P1q之上，表明這里曾發(fā)生過(guò)地質(zhì)構(gòu)造作用，導(dǎo)致了基巖埋深變化大，石英砂礫巖破碎不完整。破碎帶溝通了下部巖溶水和上部第四系孔隙之間的水力聯(lián)系，為強(qiáng)富水含水層。根據(jù)管井降水資料推算，含水層的滲透系數(shù)K>300m/d。

 

　?、?1＃、37＃和52＃樁的成孔時(shí)間差不多，樁徑一樣，52＃的樁長(zhǎng)比11＃、37＃都長(zhǎng)，但進(jìn)入樁端持力層的深度卻小得多。高應(yīng)變動(dòng)力試樁結(jié)果，11＃和36＃的單樁極限承載力比52＃大得多，說(shuō)明對(duì)樁承載力的影響程度，進(jìn)入持力層的深度比穿過(guò)的覆土厚度影響更大。

 

　　參考文獻(xiàn)：

 

　　1、JGJ94-2008，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》

 

　　2、GB50202-2002，《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

 

　　3、GB50204-2002，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

 

　　4、廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》15-31-03