,對樁基礎(chǔ)的承載要求也不斷提高
,傳統(tǒng)的處理方式是擴大樁徑、樁端進入基巖
,但是在一些砂層非常厚
,基巖很深的地區(qū)再按傳統(tǒng)的方法處理就不再經(jīng)濟、合適了
,而后注漿法就是一種經(jīng)濟的方法
,本文就采用后注漿法提高樁端進入砂層的鉆孔灌注樁垂直承載力的應(yīng)用進行探討。
影響鉆孔灌注樁的垂直承載力的主要原因由于受現(xiàn)有施工工藝的限制
,鉆孔灌注樁在成孔過程中孔壁土體的擾動
,以及成樁后樁底沉渣較厚和樁側(cè)泥皮過厚等因素
,嚴重影響鉆孔灌注樁的垂直承載力
。無論是正循環(huán)還是反循環(huán)施工的樁或正循環(huán)還是反循環(huán)清孔的樁,都不同程度地存在上述問題
。如某辦公樓項目
,采用Φ800~Φ1400mm的鉆孔灌注樁,由靜載檢測實驗得到的單樁極限垂直承載力(以沉降量來判定)**大為4250kn
,**小僅有2500kn,**大值為**小值的1.7倍,經(jīng)動測法檢測,發(fā)現(xiàn)該工程樁的樁身砼質(zhì)量均為良好,無斷樁
、縮頸
、離析等不良現(xiàn)象,樁長也滿足設(shè)計要求
。由于樁的承載力包括樁自身結(jié)構(gòu)承載力和地基土對樁的支承力,所以可以認為上述工程樁的承載力明顯偏低并非樁身結(jié)構(gòu)強度引起
,而是地基土的支承力不能滿足設(shè)計要求?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,F(xiàn)就影響鉆孔灌注樁的垂直承載力的主要原因進行分析。
1
、樁底沉渣厚
,樁端承力得不到充分發(fā)揮
,這對樁端進入密實砂層的樁尤為明顯
。目前鉆孔灌注樁的施工工藝無論是正循環(huán)法還是反循環(huán)法,孔底證沉渣均難保100%的清除達到設(shè)計要求
,即使二次清孔也是如此
,這從沉渣厚度測試儀測試及靜載檢測的結(jié)果可以得到證明
。有相當一部分靜載壓樁實驗
,當加載到某一荷載時
,樁頂急速下沉,并滿足規(guī)范規(guī)定的破壞條件
,此時如繼續(xù)加載
,讓樁沉到某一位置時,樁的沉降速率明顯減慢并穩(wěn)定
,再繼續(xù)加載還可能會穩(wěn)定
,此時樁頂荷載會達到原先破壞荷載的1.5倍甚至更大,這說明樁底沉渣清除干凈后樁的承載力會明顯提高。
2
、樁側(cè)泥皮厚
,導(dǎo)致側(cè)摩阻力明顯下降
對不同工程中幾根承載力明顯偏低且樁身砼完整的樁進行分析,發(fā)現(xiàn)有些樁由于各種原因造成泥漿護壁過長
。
3
、孔壁受擾動
鉆孔過程中孔壁受擾動,特別是進入密實砂層較深的樁
,成孔后孔壁附近土中應(yīng)力釋放
,出現(xiàn)“松弛”現(xiàn)象,孔直徑越大
,影響越明顯
。由于鄰近樁壁一層土的抗剪強度降低,導(dǎo)致靜壓樁時地基土對樁的極限支承力下降
。
鑒于鉆孔灌注樁存在上述常見問題
,因此如何解決上述問題提高鉆孔灌注樁的垂直承載力則已成為工程中需要解決的實際問題
。
后注漿法在鉆孔灌注樁中的應(yīng)用為提高鉆孔灌注樁的垂直承載力,國內(nèi)外廣大工程技術(shù)人員曾采用過許多方法
,后注漿法就是其中較常用且有效的一種
。所謂后注漿,就是在成樁后在樁身砼達到一定強度時
,通過預(yù)埋管道用高壓泵向樁的某些部位灌注水泥漿,提高局部位置的土體強度
。目前后注漿有以下幾種工藝:
(1)在孔底設(shè)置注漿室
。采用該工藝時鋼筋籠需下到樁底。
(2)灌注樁成孔后,在孔內(nèi)設(shè)置注漿管
,注漿管的下端設(shè)出漿口,并用膠帶或塑料膜包住
。出漿口的位置高出孔底30~50cm
。灌注砼前先往孔底倒入碎石或塊石
,使出漿口埋入碎石或塊石內(nèi),然后再進行砼灌筑
。
(3)將注漿管固定在鋼筋籠上(鋼管或黑鐵管),出漿口采用單向截流閥并壓入樁底土中30~50cm
。由于采用單向截流閥
,在進行樁身砼澆注時漿液不會灌入閥內(nèi),注漿時漿液也不會回流
。
**種方法工藝復(fù)雜
,成本高
,國內(nèi)很少使用
。第二種方法主要用于樁底加固,在國內(nèi)已有過多次實驗或使用
,但由于工藝過于簡單
,容易發(fā)生出漿口堵塞導(dǎo)致注漿失敗。第三種工藝由于采用單向截流閥作出漿口
,注漿成功率可達97%以上,且壓力相對穩(wěn)定
,注漿效果顯著
。
后注漿機理
鉆孔灌注樁的后注漿基本上屬于劈裂注漿與滲透注漿相結(jié)合。所謂劈裂注漿
,即壓入的高壓漿體克服土體主應(yīng)力面上的初始壓應(yīng)力
,使土體產(chǎn)生劈裂破壞
,漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙
,并擠密樁側(cè)土,促使土體固結(jié)從而提高注漿區(qū)的土體強度
。如注漿區(qū)在樁底
,則漿液首先在樁底沉渣區(qū)劈裂和滲透,使沉渣及樁端附近土體密實
,產(chǎn)生“擴底”效應(yīng),使端承力提高
,如注漿區(qū)在樁側(cè)某部位
,則該部位也同樣出現(xiàn)“擴徑”效應(yīng)。從大量試樁實測資料可看出,樁底注漿后不僅樁的端承力提高了
,在樁端以上5m甚至更大范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力也有較大提高
。如果在樁側(cè)某段面注漿
,同樣該斷面以上一定范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力也有明顯提高
。
注漿樁與不注漿樁垂直承載力的對比
下表為樁端進入砂層區(qū)的幾個工程中注漿樁與未注漿樁垂直承載力的對比結(jié)果。