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摘要：本文介紹了西安某超高層項(xiàng)目樁基礎(chǔ)通過(guò)采用傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁反循環(huán)鉆孔灌注樁另輔以樁側(cè)、樁端復(fù)式后壓漿技術(shù)的施工工藝，無(wú)論在樁身質(zhì)量還是承載力方面都得到了保證，降低了工程造價(jià)，確保了該超高層項(xiàng)目的順利實(shí)施。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)鉆孔灌注樁復(fù)式后壓漿施工技術(shù)進(jìn)行了一些研究分析，并提出了相關(guān)建議以供類似工程借鑒。...

 鉆孔灌注樁復(fù)式后壓漿施工技術(shù)在超長(zhǎng)樁基工程中的應(yīng)用

詹紅  李存良  楊李明

陜西建工機(jī)械施工集團(tuán)有限公司

引言

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑施工技術(shù)的發(fā)展也達(dá)到空前的高度，越來(lái)越多的超高層建筑已經(jīng)發(fā)展成為區(qū)域的新地標(biāo)。這對(duì)超高層建筑樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和承載力的要求也越來(lái)越高，僅憑單一的傳統(tǒng)工藝的鉆孔灌注樁無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性還是可靠性方面已經(jīng)不能滿足這一要求。本文介紹了西安某超高層項(xiàng)目樁基礎(chǔ)通過(guò)采用傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁反循環(huán)鉆孔灌注樁另輔以樁側(cè)、樁端復(fù)式后壓漿技術(shù)的施工工藝，無(wú)論在樁身質(zhì)量還是承載力方面都得到了保證，降低了工程造價(jià)，確保了該超高層項(xiàng)目的順利實(shí)施。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)鉆孔灌注樁復(fù)式后壓漿施工技術(shù)進(jìn)行了一些研究分析，并提出了相關(guān)建議以供類似工程借鑒。

一、工程概況

該項(xiàng)目位于西安市高新區(qū)，地上46層，地下3層，檐口高度195.45m，基坑深度17m，主樓基坑下口面積約7000m²，建筑面積約220000m²。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告分析，該項(xiàng)目樁基工程采用泥漿護(hù)壁反循環(huán)鉆孔灌注樁復(fù)式后壓漿工藝，選用樁長(zhǎng)50.0m，樁徑0.8m，初步設(shè)計(jì)樁數(shù)542根，采用后壓漿工藝后預(yù)估設(shè)計(jì)承載力極限值14000KN。相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。

表1.1  場(chǎng)地樁體范圍內(nèi)地層分部、特性及地基承載力特征值

     

 

 

 

 

 

表1.2 鉆孔灌注樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值匯總表 

樁長(zhǎng)（m）	樁徑（m）	單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 (KN)
		最小值	最大值	平均值	建議值
48.0	0.8	9441	9836	9621	9600
50.0	0.8	10216	10318	10283	10000
56.0	0.8	11158	11540	11308	11000

   

 

 

 

 

 

 

二、試樁施工參數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)采用錨樁法布設(shè)6根試樁，設(shè)計(jì)樁徑0.8m，樁長(zhǎng)50m，混凝土強(qiáng)度C60。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖標(biāo)高，試樁樁長(zhǎng)暫定為52m，檢測(cè)完成后按要求進(jìn)行折減。采用滑動(dòng)測(cè)微技術(shù)對(duì)試樁加載過(guò)程側(cè)摩阻力和端阻力情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。后壓漿設(shè)計(jì)情況為樁側(cè)10m處設(shè)置一道注漿管（DN32），注漿量≥750kg；樁側(cè)26m、43m處通過(guò)三通連接共用一道樁側(cè)注漿管（DN32），注漿量≥1500kg；樁端對(duì)稱設(shè)置2根樁端注漿管（DN32），注漿量≥2000kg。樁端注漿閥采用花管，樁側(cè)注漿閥采用PE塑料管加工，輔材采用成品五金件，水泥采用秦嶺PC32.5R，水灰比0.45～0.6，后壓漿注漿施工采用注漿量和注漿壓力雙控法，注漿壓力控制在5Mpa以內(nèi)。

三、試樁施工過(guò)程

試樁安排3臺(tái)FXZ-180反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行施工，樁體成孔間隔進(jìn)行。泥漿主要采用原土造漿方式，泥漿比重控制在1.1～1.2之間,超鉆深度大于30cm，樁身混凝土灌注前先填1～3cm礫石，填料量等于超鉆量以保護(hù)樁端壓漿閥不被混凝土包裹。壓漿水灰比（重量比）:10m處樁側(cè)壓漿水灰比為0.45；26m、43m處樁側(cè)壓漿水灰比為0.55；樁端處壓漿水灰比為0.60。后壓漿在混凝土灌注完成3天后并且樁周圍至少12m范圍內(nèi)沒(méi)有鉆機(jī)鉆孔作業(yè)開(kāi)始施工,施工時(shí)先進(jìn)行壓水試驗(yàn)，然后及時(shí)進(jìn)行注漿施工。壓漿應(yīng)先施工周圍樁位再施工中間樁，先樁側(cè)后樁端，先上后下，注漿間隔時(shí)間為2h～3h。壓漿過(guò)程中采用間歇灌漿，具體間歇的時(shí)間根據(jù)壓漿情況而定，一般為30min，如間歇灌漿效果不佳，可適當(dāng)延長(zhǎng)間歇時(shí)間但不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)。注漿工作壓力控制在1.0～5.0MPa，注漿流量不宜超過(guò)75L/min，樁端注漿對(duì)于同一根樁的2根注漿管同時(shí)實(shí)施等量注漿。注漿終止條件為下列條件之一：a 、樁底壓漿水泥耗量≥2000kg；第一層樁側(cè)壓漿水泥耗量≥750kg；第二、三層樁側(cè)壓漿水泥耗量≥750+750=1500kg；b、注漿水泥用量達(dá)到設(shè)計(jì)值75%且注漿壓力≥5.0MPa；c、地面反漿嚴(yán)重。如果壓漿管注漿壓力大于5.0MPa，水泥漿仍不能滿足要求且無(wú)法壓入，則該樁剩余水泥漿液由其它壓漿管壓入；當(dāng)注漿壓力長(zhǎng)時(shí)間低于正常值或相鄰樁冒漿，需暫停注漿或調(diào)低漿液水灰比過(guò)段時(shí)間后開(kāi)始注漿，直到滿足注漿設(shè)計(jì)要求。

四、地層情況分析

在整個(gè)施工過(guò)程中，通過(guò)和巖土工程勘察報(bào)告進(jìn)行分析比對(duì)，情況基本正常。土層整體硬度較大、局部鈣質(zhì)結(jié)核層部位鉆進(jìn)難度較大，施工過(guò)程中基本在10層反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)困難，局部樁位采用沖擊鉆機(jī)沖擊硬層后反循環(huán)鉆機(jī)繼續(xù)施工完成成孔作業(yè)。

五、檢測(cè)結(jié)果

1、成孔質(zhì)量

由成孔實(shí)測(cè)曲線及匯總表可知，在所測(cè)樁孔中實(shí)測(cè)深度均大于設(shè)計(jì)孔深，滿足設(shè)計(jì)要求；實(shí)測(cè)孔徑成果表明最小孔徑為753mm，最大孔徑為1041mm，平均孔徑介于805.4～844.7mm，滿足規(guī)范要求；垂直度偏差＜1%，滿足規(guī)范要求；沉渣厚度均小于10cm，滿足規(guī)范要求。

2、完整性

（1）聲波透射法

由測(cè)試結(jié)果分析來(lái)看完整性檢測(cè)結(jié)果為：所測(cè)試樁均為Ι類樁。

（2）低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)

由測(cè)試結(jié)果分析來(lái)看完整性檢測(cè)結(jié)果為：混凝土樁身波速c介于4065m/s～5097m/s之間，平均值為4637m/s；所測(cè)試樁均為Ι類樁。

3、滑動(dòng)測(cè)微應(yīng)力測(cè)試情況

根據(jù)6組試樁滑動(dòng)測(cè)微應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，最大荷載17000KN作用下樁周各土層平均側(cè)摩阻力和樁端阻力發(fā)揮值匯總結(jié)果如下：

4、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)情況

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)結(jié)果表明6組試樁在終止荷載17000KN壓力作用下最終沉降量分別為19.80mm、19.71mm、18.93mm、21.93mm、20.53mm、17.54mm。

5、試樁檢測(cè)結(jié)論

（1）各檢測(cè)樁孔最小孔徑、孔深、垂直度及沉渣厚度均滿足規(guī)范要求。

（2）聲波透射法及低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)結(jié)果表明所測(cè)樁均為Ι類樁。

（3）滑動(dòng)測(cè)微應(yīng)力測(cè)試結(jié)果表明：所測(cè)樁樁身混凝土質(zhì)量較均勻、完整；在終止荷載17000KN作用下，樁頂荷載由摩阻力承擔(dān)，樁端阻力未發(fā)揮，此時(shí)樁側(cè)摩阻力最大值位于樁頂約16～21m范圍的粉質(zhì)粘土層中，最大側(cè)摩阻力介于203.93～250.51kpa之間。

（4）考慮樁長(zhǎng)折減，該場(chǎng)地泥漿護(hù)壁反循環(huán)鉆孔灌注樁（后壓漿）在樁身質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，樁長(zhǎng)為50.0m的單樁豎向抗壓極限承載力可取為16570KN，滿足14000KN的設(shè)計(jì)要求。

六、試樁完成后設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整

試樁完成后由設(shè)計(jì)單位對(duì)試樁檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行分析后對(duì)該項(xiàng)目的工程樁設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，將單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值由原來(lái)預(yù)估的14000KN提高到16500KN，將總樁數(shù)由初步設(shè)計(jì)的542根調(diào)整為449根，后壓漿參數(shù)保持不變。

七、工程樁施工及檢測(cè)結(jié)果

工程樁采用6臺(tái)反循環(huán)鉆機(jī)施工，50天完成，后壓漿于樁基施工14天后開(kāi)始，樁基施工完成7天后完成，整個(gè)過(guò)程穿插進(jìn)行。工程樁成孔質(zhì)量檢測(cè)90孔，單樁豎向靜載荷試驗(yàn)5組，低應(yīng)變檢測(cè)449根（全數(shù)檢測(cè)），檢測(cè)結(jié)果如下：各檢測(cè)孔的孔深、垂直度、最小孔徑及沉渣厚度均滿足規(guī)范要求；該場(chǎng)地的反循環(huán)鉆孔灌注樁后壓漿工藝單樁豎向極限承載力可取16500KN，滿足設(shè)計(jì)要求；低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)均為Ⅰ類樁，綜上該灌注樁質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

八、經(jīng)驗(yàn)及推廣

通過(guò)該項(xiàng)目的反循環(huán)鉆孔灌注樁復(fù)式后壓漿工藝的成功應(yīng)用，對(duì)于西安地區(qū)類似超高層項(xiàng)目樁基工程的設(shè)計(jì)及施工都有一定的參考作用，該項(xiàng)目通過(guò)試樁施工參數(shù)檢測(cè)分析后對(duì)工程樁設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，直接節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本約300萬(wàn)元。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯  劉真 文徑 審核)  

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