大廈人工挖孔樁高壓旋噴注漿補(bǔ)強(qiáng)加固

1、某大廈人工挖孔樁高壓旋噴注漿補(bǔ)強(qiáng)加固l土堡墨萋量一.翌.量墾量i某大廈人工挖孔樁高壓旋噴注漿補(bǔ)強(qiáng)加固鮑伏波(福建省建筑科學(xué)研究院)摘要介紹了人工挖孔樁施工時(shí),未達(dá)到設(shè)計(jì)持力層,采用高壓旋噴樁及注漿加固處理,效果良好.關(guān)鍵詞人工挖孔樁高壓旋噴樁注漿1工程概況廈門(mén)某大廈位于湖濱北路北側(cè),東鄰錦繡廣場(chǎng),西側(cè)為宏業(yè)大廈,主樓設(shè)計(jì)上部19層,地下室2層,埋深約7m,底板厚1.7m,原工程68根,本次施工工程樁41根.工程樁為人工挖孔樁,設(shè)計(jì)樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化層,樁徑為4fl200,4fl400和4,2000,承載力設(shè)計(jì)值分別為5250kN,7770kN和11780kN.本次工程樁設(shè)計(jì)樁徑4fl200,承

2、載力設(shè)計(jì)值為5250kN.根據(jù)勘察報(bào)告,該工程場(chǎng)地地質(zhì)自上而下分別為:人工填土(Q):層厚2.o3.2m,褐黃,褐紅,褐灰等雜色,主要由粘性土組成,不均勻含碎石約25%30%,稍濕濕,松散狀態(tài).第四系濱海相淤泥(Q):層厚0.53.85m,褐灰,灰黑色,含有機(jī)質(zhì)及貝殼碎屑,質(zhì)較純,具臭味,很濕,軟塑一流塑狀態(tài).第四系沖積層(Q):.粘土:層厚o.63.6m,褐灰,黃灰色夾綠色,局部含少量石英砂,稍濕一濕,硬塑狀態(tài).:粉質(zhì)粘土:層厚0.32.2m,褐黃色夾灰白色,不均勻含石英砂10%40%,偶見(jiàn)條帶構(gòu)造,稍濕一濕,硬塑一可塑狀態(tài).中砂:層厚0.30.7m,呈透鏡體分布,灰白色,石英質(zhì),混粘性土約

3、5%10%,飽和很濕,稍密狀態(tài).第四系殘積層(Q.):.砂質(zhì)粘土:層厚12.232.6m,褐黃,褐紅,夾灰白色由花崗巖風(fēng)化而成,原巖結(jié)構(gòu)隨深度增加而逐漸清晰,含石英顆粒約20%,稍濕一濕,硬塑一可塑狀態(tài),下部呈堅(jiān)硬狀態(tài),此層中夾有不同風(fēng)化程度的花崗巖球形風(fēng)化殘留體一孤石.:粉質(zhì)粘土:層厚3.59.0m,褐黃色,由輝綠巖脈風(fēng)化而成,原巖結(jié)構(gòu)較清晰,稍濕,硬狀態(tài).燕山期花崗巖():灰白色風(fēng)化后呈褐黃,灰黃色,主要礦物成分為石英,長(zhǎng)石,黑云母及角閃石,中一粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,裂隙發(fā)育,多以陡傾角產(chǎn)出,按風(fēng)化程度可分為強(qiáng)風(fēng)化,中風(fēng)化,微風(fēng)化花收稿日期2006828崗巖.該場(chǎng)地土層自樁頂往下主要為殘積粉

4、質(zhì)粘土,該土層粉質(zhì)含量高,在挖孔樁過(guò)程中易產(chǎn)生”流泥”,目前場(chǎng)內(nèi)已施工了9口降水井,但因該土層滲透系數(shù)小,降水效果不明顯,本次施工的41根工程樁除西南側(cè)的11根工程樁已施工至設(shè)計(jì)持力層,其余30根樁均出現(xiàn)嚴(yán)重的涌泥現(xiàn)象,目前已產(chǎn)生了1000方左右的”流泥”,樁周土體塌空現(xiàn)象嚴(yán)重已無(wú)法繼續(xù)施工,樁底離設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)風(fēng)化還差25m.同時(shí),施工樁長(zhǎng)已與原工程樁的樁底標(biāo)高基本一致,由此可初步判斷在目前無(wú)法施工的工程樁周邊的19根原工程樁的樁端持力層存在疑問(wèn).2原因分析該工程施工中產(chǎn)生嚴(yán)重”流泥”的主要原因:(1)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)”流泥”現(xiàn)象后才進(jìn)行降水井施工,因降水工作沒(méi)有提前進(jìn)行(按一般工程經(jīng)驗(yàn)在挖孔前1

5、個(gè)月開(kāi)始降水效果較好),因此降水井的效果不明顯.(2)根據(jù)開(kāi)挖的土層來(lái)看,殘積土主要為細(xì)?；◢弾r風(fēng)化而來(lái),粉質(zhì)含量高,滲透系數(shù)小,因此也造成了降水井效果不明顯.,開(kāi)挖中易”流泥”.(3)本次可施工至持力層的樁,原工程樁也可施工到設(shè)計(jì)標(biāo)高;本次無(wú)法施工至持力層的樁,原工程樁可能在施工目前樁底時(shí)也出現(xiàn)了大量的”流泥”,且樁端在該層位就終孔了,因此周邊已留下了部分的空洞,在本次施工至該位置后,對(duì)原來(lái)尚未恢復(fù),處理的土層進(jìn)行了二次擾動(dòng),因此”流泥”現(xiàn)象更為嚴(yán)重.3處理措施(1)新施工工程樁的處理方案:新施工工程樁出現(xiàn)”流泥”問(wèn)題的樁長(zhǎng)基本在樁頂下25m左右,距49量亙GEOTECHNICALENGIN

6、EERINGWORLDVOL.No2離持力層(強(qiáng)風(fēng)化)約24m,若考慮改變樁型,采用沖鉆孔樁則存在工期長(zhǎng),坑底泥漿難以排出,”流泥”段泥漿護(hù)壁困難等問(wèn)題.我們擬采用加固樁端及樁周的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固.樁端應(yīng)清除浮泥后立即封底,并預(yù)埋套管,套管應(yīng)從樁底至樁頂,為單重管旋噴樁提供導(dǎo)管,每根樁擬埋設(shè)4根.在樁身砼澆筑完成3天后進(jìn)行單重管旋噴樁施工.加固的范圍為樁底至強(qiáng)風(fēng)化層之間的土體,旋噴樁控制注漿壓力不小于20MPa,旋噴提升速度不大于15cm?min,且在局部位置進(jìn)行復(fù)噴,注漿采用水泥凈漿,水灰比為0.5:1.樁周采用預(yù)埋注漿管,對(duì)側(cè)壁進(jìn)行注漿處理,以提高”流泥”段的側(cè)壁摩阻力,并對(duì)因”流泥”引起

7、的空洞具有一定的充填作用,以減少后期因土層下陷引起的負(fù)摩阻和地基土承載力下降.每根樁內(nèi)預(yù)埋管不少于4根(圖1).按上述方法加固后經(jīng)驗(yàn)算,th1200樁的單樁極限承載力可達(dá)到9000kN以上.拄漿管(4只)(2)舊工程樁處理方案:對(duì)于舊工程樁擬采用樁底及樁周的分段注漿進(jìn)行加固.對(duì)于thl200的樁中布置1個(gè)孔樁周布置6個(gè)孔;對(duì)于thl400的樁中布置1個(gè)孔,樁周布置8個(gè)孔;對(duì)于4,2o0o的樁中布置3個(gè)孔,樁周布置12個(gè)孔.注漿采用分段高壓注漿,注漿壓力大于2.5MPa,每段注漿高度控制在33cm,樁周的注漿處理范圍為樁頂下15m至樁底.4加固處理工序(1)首先應(yīng)探明原工程樁的樁端持力層狀況及確

8、定應(yīng)進(jìn)行加固的舊樁數(shù)量及位置.對(duì)場(chǎng)地東西兩側(cè)可根據(jù)本次施工的工程樁持力層狀況及樁底標(biāo)高與原工程樁的施工記錄進(jìn)行對(duì)比,可基本判斷其是否進(jìn)入持力層,對(duì)已進(jìn)入持力層(強(qiáng)風(fēng)化層)的樁可不進(jìn)行處理.對(duì)于中部的舊樁可先布置4個(gè)地質(zhì)補(bǔ)勘孔,判明強(qiáng)風(fēng)化的層位,與原工程樁的施工記錄進(jìn)行對(duì)比,判斷原工程樁是否進(jìn)入持力層(強(qiáng)風(fēng)化50層),對(duì)有疑問(wèn)的樁再隨機(jī)抽取12根進(jìn)行取芯驗(yàn)證.該工作可在7天內(nèi)完成.,:(2)對(duì)本次施工的工程樁按上述方案進(jìn)行澆筑,處理.處理的程序?yàn)榉獾譥預(yù)埋管澆筑樁身砼_(tái)旋噴處理_樁周注漿.其中工作需7天,間歇一周后可進(jìn)行,工作,擬安排23套的旋噴設(shè)備,在1015天內(nèi)完成工作.(3)對(duì)原工程樁的處

9、理程序?yàn)殂@孔_樁底注漿處理_樁周注漿處理.每臺(tái)套設(shè)備對(duì)一根樁的處理時(shí)間約需4天.該工作可與2同時(shí)進(jìn)行.(4)加固后需進(jìn)行靜載檢測(cè),可在加固完成15天后對(duì)加固的樁進(jìn)行載荷試驗(yàn).對(duì)于檢測(cè)有兩種方案可選擇:1)在加固前先對(duì)中部原工程樁已判定未進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層的樁選取1根進(jìn)行靜載試驗(yàn),以確定其承載力情況,為后期的加固提供依據(jù);在加固后將新舊樁基作為一個(gè)整體進(jìn)行隨機(jī)取樣進(jìn)行靜載試驗(yàn);2)先對(duì)新舊工程各取l根進(jìn)行加固處理,然后對(duì)該兩根樁及中部原工程樁已判定未進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層的樁選取1根共3根進(jìn)行靜載試驗(yàn),可判定加固效果,以確定后續(xù)的加固工作是否要進(jìn)行調(diào)整;對(duì)驗(yàn)收試驗(yàn)因有前期的靜載資料可考慮用高應(yīng)變檢測(cè)進(jìn)行承載力確定.最終,選取3根工程樁做單樁豎向抗壓靜荷載試驗(yàn),確定其單樁豎向抗壓極限承載力(表1).表1靜載試驗(yàn)結(jié)果5結(jié)論及其他人工挖孔樁與高壓旋噴注漿相結(jié)合的方法很好地解決了施工場(chǎng)地受限制及水下流泥,塌孔導(dǎo)致人工挖孔困難的問(wèn)題,與沖鉆孔灌注樁相比,工程提前約一個(gè)月.在對(duì)因