[摘 要]:后壓漿鉆孔灌注樁技術是通過向預埋在樁體內的注漿管壓入水泥漿的方法,改善樁底及樁側的土層結構,從而提高樁承載力。后壓漿施工工藝是提高樁承載力的十分經濟、高效的新型施工工藝。
[關鍵詞]: 后壓漿鉆孔灌注樁;承載力;靜載試驗
[Abstract]: The elaborated for the now common concrete column with pen-web load-bearing structure light steel roof structure, beam-column connection, structure calculation three hypotheses and their corresponding economic structure analysis and corresponding measures for construction, discusses the installation process requiring special attention.
[Key words]: solid web light-gauge steel roof structure; calculation assumption; measures; installation method
中圖分類號:U443.15+4 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
后壓漿鉆孔灌注樁技術是通過向預埋在樁體內的注漿管壓入水泥漿的方法,改善樁底及樁側的土層結構,從而提高樁承載力。后壓漿施工工藝是提高樁承載力的十分經濟、高效的新型施工工藝。此項技術在天津港區第一應用于岸坡區軟土地基,為后續工程提供了寶貴的經驗。
正文
一、工程概況:
本工程為天津港國際郵輪碼頭工程(客運大廈樁基工程)的試驗樁工程。試驗樁共3根,采用后壓漿鉆孔灌注樁施工工藝,樁徑為800mm,樁長55m。樁端持力層為第3層粉沙層,樁端全截面進入持力層不小于2倍樁徑。
3根試驗樁相互間距為190米以上,故可以排除樁與樁之間的影響,各樁試驗效果更具代表性。
二、后壓漿鉆孔灌注樁原理及工藝要求
鉆孔灌注樁施工工藝在實際中已應用廣泛,施工工藝十分成熟,這里不再贅述。
1、后壓漿工藝基本原理及效果
鉆孔灌注樁后壓漿技術是通過向后壓漿鉆孔灌注樁技術是通過向預埋在樁體內的注漿管壓入水泥漿的方法,使水泥漿對半成品樁樁側泥皮、土層和樁端的沉渣、土層起到沖蝕、置換、劈裂和壓密的效果。一方面,改善了樁與土層間結合效果,使樁體—水泥漿混合土—周邊土依據土層結構條件而產生變化,增加了樁的端阻力和摩擦了;另一方面,變相增加了樁體的幾何尺寸,在樁側產生枝節,在樁端生成擴底,提高單樁承載力。
2、主要施工項目要求
(1)壓漿管布置
后壓漿鉆孔灌注樁較普通鉆孔灌注樁的區別在于需在鋼筋籠制作時,預埋兩根注漿管,壓漿導管采用3cm直徑鋼管,上、下端均設管螺紋、管箍;上端加絲堵;壓漿管下端設有螺紋,用以旋接樁端壓漿閥的管箍。壓漿導管與鋼筋籠主筋固定在一個層面并采用相同方式固定。壓漿導管的上端高于自然地平300mm;樁端壓漿管下端口接管箍后,其底端距孔底200mm,以使在旋接樁端壓漿閥后進入樁端土層。
壓漿閥構造如下所示:
(2) 后壓漿壓漿量控制
后壓漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法,單樁水泥壓入量Φ800樁型2噸,以水泥注入量控制為主,泵送終止壓力控制為輔。用高壓膠管將注漿泵與壓漿管口連接,水泥漿通用注漿泵壓入樁端樁側。注漿壓力宜先小后大,達到終止條件即可停止壓漿。穩定片刻后,打開泄壓閥,壓漿工作即告完成。
三、施工控制參數
1、本工程采用以天津港理論最低潮面為原點高程系統。
2、鉆孔灌注樁參數:
材料:樁身強度等級C40,采用水下混凝土;
樁身保護層70mm;混凝土沖盈系數不小于1.1,超灌高度不小于1m。
泥漿參數:膠體率不低于95% ; 含砂率4%~6%; 粘度20~22s; 比重1.1~1.2;
3、后壓漿控制參數:
漿液水灰比為0.5~0.6;
最終注漿壓力為1.2~2.5Mpa;
注漿流量不宜大于75L/min;
單樁最小注漿量(以水泥量計):1.6t;
注漿用鋼管使用國標低壓流體輸送用焊接鋼管,公稱口徑Φ25(1英寸),壁厚不小于3.0mm。
4、樁承載力設計要求
單樁豎向承載力特征值:4900KN;單樁豎向極限承載力標準值9800KN。
四、現場實際施工進程及靜載試驗結果
1、現場試驗樁施工及壓漿情況
試驗樁共3根,樁1#于2008年10月13日成樁10月15日壓漿;樁2#于10月14日成樁10月16日壓漿;樁3#于10月15日成樁10月17日壓漿。
壓漿施工參數如下:
序號 |
樁號 |
日期 |
水泥漿比重 |
水泥用量 (噸) |
終止壓力(Mpa) |
備注 |
1 |
1# |
2008.10.15 |
1.81 |
2.0 |
1.3 |
施工時長45分鐘 |
2 |
2# |
2008.10.16 |
1.80 |
2.0 |
1.2 |
施工時長50分鐘 |
3 |
3# |
2008.10.17 |
1.81 |
2.0 |
1.3 |
施工時長47分鐘 |
表2、后壓漿施工參數
2、試驗樁靜載試驗結果
(1)1#樁靜載試驗匯總
單樁豎向抗壓靜載試驗數據匯總表 |
序號 |
荷載(KN) |
本級沉降(mm) |
累計沉降(mm) |
本級歷時(min) |
累計歷時(mm) |
1 |
1960 |
0.49 |
0.49 |
120 |
120 |
2 |
3920 |
0.74 |
1.66 |
180 |
420 |
3 |
5880 |
1.43 |
4.19 |
120 |
840 |
4 |
7840 |
2.16 |
8.11 |
150 |
1140 |
5 |
9800 |
2.78 |
13.18 |
150 |
1440 |
6 |
11760 |
3.52 |
19.52 |
180 |
1770 |
7 |
7840 |
-0.45 |
18.82 |
60 |
1890 |
8 |
3920 |
-1.35 |
16.57 |
60 |
2010 |
9 |
0 |
-3.48 |
11.05 |
180 |
2250 |
最大加載量:11760KN |
最大沉降量:19.52mm |
(2)2#樁靜載試驗匯總
單樁豎向抗壓靜載試驗數據匯總表 |
序號 |
荷載(KN) |
本級沉降(mm) |
累計沉降(mm) |
本級歷時(min) |
累計歷時(mm) |
1 |
1960 |
0.37 |
0.37 |
120 |
120 |
2 |
3920 |
0.43 |
1.09 |
150 |
390 |
3 |
5880 |
1.11 |
2.90 |
120 |
630 |
4 |
7840 |
1.74 |
6.02 |
150 |
930 |
5 |
9800 |
2.45 |
10.53 |
120 |
1230 |
6 |
11760 |
3.91 |
17.32 |
210 |
1590 |
7 |
7840 |
-0.35 |
16.75 |
60 |
1710 |
8 |
3920 |
-1.07 |
15.13 |
60 |
1830 |
9 |
0 |
-2.85 |
10.71 |
180 |
2070 |
最大加載量:11760KN |
最大沉降量:17.32mm |
(3)3#樁靜載試驗匯總
單樁豎向抗壓靜載試驗數據匯總表 |
序號 |
荷載(KN) |
本級沉降(mm) |
累計沉降(mm) |
本級歷時(min) |
累計歷時(mm) |
1 |
1960 |
0.66 |
0.66 |
120 |
120 |
2 |
3920 |
1.61 |
3.25 |
150 |
420 |
3 |
5880 |
3.57 |
9.83 |
180 |
750 |
4 |
7840 |
5.43 |
20.06 |
150 |
1050 |
5 |
9800 |
7.30 |
34.01 |
150 |
1350 |
6 |
9800 |
-0.28 |
41.23 |
60 |
1530 |
7 |
5880 |
-1.00 |
39.66 |
60 |
1650 |
8 |
1960 |
-1.78 |
36.73 |
60 |
1770 |
9 |
0 |
-2.72 |
34.01 |
180 |
1950 |
最大加載量:10780KN |
最大沉降量:41.51mm |
依據設計要求,若樁不被破壞,最大加載量達到單樁極限承載力的120%時即可停止壓載。故單樁極限承載力均達到設計要求,分別為: 1#—9800KN,2#—9800KN,3#—9800KN。
通過試驗結果表示,1#、2#樁基試驗承載力達到預定要求,3#樁基因樁頭有輕微破損現象而提前停止加荷,實際加荷為單樁極限承載力的1.1倍。
試驗樁采用后壓漿施工工藝后極限承載力基本滿足設計要求。
五、后壓漿鉆孔灌注樁的效益分析
本次試驗樁及后續的天津港郵輪碼頭客運大廈中后壓漿技術的應用,為天津港地區軟土地基采用樁端后壓漿工藝提供了寶貴的施工經驗。后壓注的水泥漿,與粘土混合、板結,增大了樁端體積。
同時、后壓漿工藝在地質較差的情況,可以解決一些施工難題。使得在大樁長不宜實現的情況,地基偏軟的情況下,短樁后壓漿依然可以達到相近的承載力。在試驗論證后進行短樁壓漿工藝,能極大地降低工程成本。
參考文獻:
[1] 《港口工程灌注樁設計及施工規程》(JTJ248-2001).北京,2002.
[2] 《港口工程嵌巖樁設計及施工規程》(JTJ285-2000).北京,2001.
[3] 《港口工程質量檢驗評定標準》(JTS257-2008).北京,2008.