前言：
近年來，隨著各種高大、結構復雜建筑物越來越多，建筑物的基礎工程越來越重要，深基坑支護、地下連續(xù)墻、逆作法等工藝先后被采用。而現(xiàn)在廣泛應用的鉆孔灌注樁、振動沉管灌注樁等固有的缺陷十分突出，主要表現(xiàn)在施工速度慢，場地污染嚴重，成樁質(zhì)量難以保證，材料浪費大等方面。同時常規(guī)的打入式預制實心樁，因打樁機的超量噪音和土體震波，不僅對周圍環(huán)境影響大，而且對周圍建筑物有重大損害，使這一工藝難以推廣應用。而先張法預應力管樁作為近幾年來新出現(xiàn)的樁基形式，通過大量的工程實踐表明：預應力管樁質(zhì)量可靠，其單樁承載力顯著提高、施工速度較快、價格便宜等諸多優(yōu)點，顯示出了其他樁基礎所無法比擬的優(yōu)勢。
浙江省于99年就批準了《先張法預應力混凝土管樁》99浙G22圖集，以后又根據(jù)工程建設的實際進行了修改，并出了新的圖集，以指導全省先張法預應力混凝土管樁的設計、施工。但在實際的操作過程中，由于勘察報告不準、設計對圖集理解上的偏差導致樁型選擇上的不合理、建設單位一味追求經(jīng)濟效益等等因素的影響，使得個別工程項目出現(xiàn)了承載力達不到設計要求的情況發(fā)生。而發(fā)生了承載力達不到設計要求的情況如何處理又成了一個棘手的問題。
一、工程概況：
本工程為某公司生產(chǎn)基地，擬建工程占地面積218.816畝，四大廠房及油化庫，建筑面積10萬平方米，樁基采用單節(jié)預應力混凝土管樁（PC-AB600壁厚100），錘擊法施工，長度為9～14m，共計2721根，于2010年5月27日施工完成。
二、地質(zhì)狀況
場地圍墾而成，地勢較平坦，場地部分地段有碎石塘渣鋪墊，場地自然土面黃海高程為4.4～4.6m。
2009年7月由勘察院提供的勘察報告表明，地基土層劃分如下：
三、原因分析及施工方案的確認：
1、原因分析：
1.1綜合初次及二次勘察報告的數(shù)據(jù)表明：初次勘察中持力層分界不夠正確，起伏偏小與二次勘察中持力層位置有2-3m差距，導致部分區(qū)域理論承載力與實際承載力偏差過大，最終使得該區(qū)域樁基的極限承載力達不到設計要求，為主要原因。
1.2本工程中設計樁長為9—14M，設計選用錘擊法施工，明顯不符合圖集中明確的錘擊法施工適合管樁長度為16—40M的要求，同時施工單位在發(fā)現(xiàn)最后貫入度為2—3擊/10CM，貫入度嚴重超標情況下，未按打樁公式進行單樁極限承載力的預估，在發(fā)生異常情況時未及時向設計、建設單位反映采取必要的措施，為次要原因。
2、加固方案確認
2010年6月18日由建設單位主持召開由設計、施工、監(jiān)理、勘察單位參加的樁基工程協(xié)調(diào)會議，對部分承載力達不到設計要求的樁采用高壓旋噴樁對樁基底部進行地固處理（采用單管法，注漿體為Ф800，加固深度3m）。6月22～23日分別對一、二廠房共四根樁位極限承載力最低樁位（實測1020KN，設計要求豎向承載力特征值850KN）進行單管注漿加固處理，經(jīng)養(yǎng)護15天后于7月9～12日再次進行靜載復測，極限承載力均達到1700KN符合設計要求，效果明顯。
四、加固施工
1.施工準備
1.1材料
1.1．1水泥：采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥進場時檢驗其產(chǎn)品合格證，進場時進行抽樣復試，保證其質(zhì)量符合現(xiàn)國家標準等規(guī)定。
1.1．2配比：泥漿水灰比取1：1～1.5，為消除離析，適量加入水泥用量3%陶土，0.9%的堿等添加劑。
采用單管法注漿施工主要機具設備規(guī)格，技術性能，數(shù)量見下表：
1.3作業(yè)人員：
配備專業(yè)測量放線人員1名，每臺鉆機各1名專業(yè)機操工，普工各6名。
2.施工工藝
2.1工作原理：
利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后，用高壓脈沖泵，將水泥漿夜通過鉆桿下端的噴射裝置，向四周以高速水平噴入土體，借助流體的沖擊力削土層，使噴流射程內(nèi)土體遭受破壞，與此同時鉆桿一面以一定的速度（20L/min）旋轉(zhuǎn)，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土體與水泥漿充分攪拌混合，膠結硬化后即在地基中形成直徑比較均勻，具有一定強度的圓柱狀固結體，從而使樁底部土體的端阻力明顯提高。
2.2工藝流程操作及參數(shù)
定位→清障→鉆機就位→鉆孔插管→噴射→作業(yè)→拔管→清洗器具→移機
2.2.1放樣定位清障：根據(jù)樁位平面布置圖，找出已完成的樁，設置樁位標志，挖機開挖，清出樁頂。開挖中嚴防樁頂碰傷及超挖土層。
2.2.2鉆孔插管：將鉆頭對準孔位中心，同時鉆機平面應放置平穩(wěn)水平，沿管樁內(nèi)腔中心位置引孔，徐徐鉆入，達到設計深度時，即可開始旋噴。
2.2.3噴射作業(yè)：自下而上地進行旋噴作業(yè)，水泥漿液壓力控制在20-30Mpa，流量控制在90-100L/min，速度20-25cm/min，水泥摻入量為333kg/m。并隨時做好噴漿時間、用漿量情況、壓力變化等記錄，
2.2.4拔管：旋噴管被提升到標高頂部時清孔的噴射注漿即告完成。
2.2.5沖洗：在拔出旋噴管后逐節(jié)拆下，進行沖洗以防漿液在管內(nèi)凝結堵塞。
2.2.6移開鉆機：將鉆機移到下一孔位。
2.3關鍵控制點控制方法
2.3.1噴射程序：高壓噴射注漿，均自下而上連續(xù)進行。當注射管不能一次提升完成，需分成數(shù)次卸管時，卸管再噴射注漿的搭接長度不小于100mm，以保證固結體的整體性。
2.3.2復噴工藝：在出現(xiàn)意外情況時，可采取復噴工藝。復噴射時先噴水，以確保成樁質(zhì)量。
2.3.3固結體控形：本工程采用邊提升邊旋轉(zhuǎn)的工藝，最后形成圓柱狀固結體，尤其要做好對噴射壓力和注漿量，噴嘴移動方向和速度控制。以保證固結體最終的成形的質(zhì)量。
2.3.4冒漿：在旋噴樁施工過程中，往往有一定數(shù)量的土顆粒，隨著一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面。通過對冒漿的觀察，可及時了解地層狀況，判斷旋噴的大致效果和確定旋噴參數(shù)的合理性等。根據(jù)經(jīng)驗，冒漿（內(nèi)有土粒，水及漿液）量小于注漿量20%為正常注漿，超過20%或完全不冒漿時，需查明原因及時采取相應措施。
流量不變而壓力突然下降時，需檢查各部位的泄露情況，必要時拔出注漿管，檢查封密性能。
出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時，若系土質(zhì)松軟，則視為正?，F(xiàn)象，可適當進行復噴，若系附近有空洞、通道，則提升注漿管繼續(xù)注漿直到冒漿為止，或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿，直至冒漿為止?；虿捎盟倌齽?，使?jié){液在注漿管附近凝固。冒漿量過大的主要原因，一般是有效噴射范圍與注漿量不相適應，注漿量大大超過旋噴固結所需的漿量所致。
2.3.5收縮：在漿液與土粒攪拌混合后的凝固過程中，由于漿液析水作用，一般均有不同程度的收縮，造成在固結體頂部出現(xiàn)一個凹穴，凹穴的深度隨地層性質(zhì)，漿液的析出性，固結體的直徑和全長等因素不同而不同，噴射10m長固結體一般凹穴深度在0.3~1.0m，單管旋噴的凹穴最小，約0.1~0.3m，為防止因漿液凝固收縮，產(chǎn)生凹穴使已加固地基與樁底部出現(xiàn)不密實或脫穴等現(xiàn)象，采取超高旋噴（旋噴處理地基的頂面超過樁底面，其超高量大于收縮高度）。
五、各項保證措施
1.質(zhì)量保證措施
1.1鉆機就位時，需填平找實，開鉆前檢查垂直度、樁位確認無誤才允許開鉆。
1.2鉆進深度需達到加固孔深。
1.3噴漿前必須檢查高壓設備和管路系統(tǒng)。盡量縮短高壓軟管的長度，保證其長度不超過30M。
1.4要做到對水泥、水的計量攪拌，流量、冒漿情況等做好記錄。
1.5注漿漿液需攪拌均勻，隨拌隨用，漿液在初凝前用完。
1.6施工中嚴格按并如實記錄各參數(shù)和出現(xiàn)的異前現(xiàn)象。
1.7為防止因漿液凝固收縮影響膠結質(zhì)量，施工中采取交接處超噴500mm（即加噴500mm）以確保高壓旋噴樁樁身與預應力管樁膠結質(zhì)量。
1.8為保證樁身連續(xù)性，在拆卸鉆桿時要有≥100mm的復噴長度
1.9施工結束后，應檢驗樁體強度、平均樁徑、樁身位置、樁體質(zhì)量及承載力等。樁體質(zhì)量及承載力檢驗需在施工結束后28d進行。
1.10高壓噴射注漿體施工完成后，未達到養(yǎng)護齡期28d時不得投入使用。
2.安全和文明施工措施
2.1進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽。
2.2機電設備基礎必須穩(wěn)固，轉(zhuǎn)動部位要設防護裝置。
2.3機電設備不準帶病動轉(zhuǎn)或超負荷作業(yè)。
2.4機電設備做到三級配電、二級保護，注意保護過路電纜。
2.5檢查設備時必須切斷電源，并掛牌示。
2.6排除堵管故障時，漿管必須有專人把持或踏在腳下，以免亂甩傷人。
2.7順管路時，風壓不要超過0.5Mpa。
2.8夜間施工有足夠的照明，臨時照明電線和燈具應高地表2.5m。
2.9施工現(xiàn)場必須配備適量的消防器材。
2.10施工過程中需對冒漿進行妥善處理，不得在場地內(nèi)隨意排放?？刹捎媚酀{泵將漿液抽至沉淀池中，對漿液中的水與固體顆粒進行沉淀分離，將沉淀的固體運至指定排放地點。
2.11工程材料、機具分門別類有條理地堆放整齊，機具設備定機、定人保養(yǎng)上，保持機容整潔，運行正常。
2.12在施工中嚴格按照經(jīng)審定的施工組織設計時時各道工序，工人操作要求達到標準化、規(guī)范化、制度化，做到工完料清，場地上無淤泥積水，施工道路平整順暢，實行文明施工。
六、結束語
先張法預應力混凝土管樁底部用高壓旋噴樁進行土體加固技術是在工程實踐與探索中不斷發(fā)展進步的，該技術在工程中應用的成功實例，其經(jīng)驗有益于這一技術領域的進一步研究和發(fā)展。
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