閱讀 3614 次 后壓漿技術(shù)在高層建筑樁基中的應(yīng)用

后壓漿技術(shù)在高層建筑樁基中的應(yīng)用

陳勇l    喬海麗2    趙渭玲2

(1、大華集團(tuán)西安公司710061；2、陜西省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司710003)

1.工程概述

    陽(yáng)光曼哈頓項(xiàng)目是由上海大華集團(tuán)開發(fā)建設(shè)，集居住、商業(yè)、辦公為一體的大型高尚社區(qū)。建設(shè)地點(diǎn)位于西安市高新區(qū)太白南路與科技六路什字西北角。該項(xiàng)目由四棟住宅樓、一棟沿街商業(yè)、辦公樓及地下車車庫(kù)組成其中一、二、三號(hào)樓為壘剪力墻結(jié)構(gòu)，地下二層，地上分別為三十四、二十七、三十層。四號(hào)樓為壘剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層，地上九層。五號(hào)樓為框架結(jié)構(gòu)，二至五層不等。

2.地層描述

    擬建場(chǎng)地地形平坦，地貌單元屬皂河1段階地。地下水位埋深介于l2.10—13.20米。據(jù)勘探揭露，場(chǎng)地內(nèi)地層自上而下依次由雜填土(Qmm)、第四系全新統(tǒng)(Q，)、上更新統(tǒng)(Q3m)、中更新統(tǒng)沖積(Q。)黃土狀士、砂土及粉質(zhì)粘土組成。根據(jù)土層的不同時(shí)代成因、巖性特征及工程性能，劃分為t-個(gè)工程地質(zhì)層，見下表。

3.基礎(chǔ)方案

    由于本工程三棟高層住宅層數(shù)多，荷重大，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告．需采用鋼筋混凝土灌注樁。當(dāng)采用700樁徑，37米樁長(zhǎng)時(shí)，單樁承載力特征值為3200kN，需要滿堂布樁，底板厚度約需1 5—1 8米，鋼筋用量也相當(dāng)可觀。顯而易見，埔下布樁較滿堂布樁可大幅減薄底板厚度，降低底板配筋，具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。經(jīng)計(jì)算，若要做到墻下布樁，廁單樁承載力特征值要達(dá)到4000kN，樁長(zhǎng)需要45米。但僅靠增加樁長(zhǎng)來提高承載力是不經(jīng)濟(jì)的。而且施工難度較大。經(jīng)比較，決定對(duì)樁側(cè)、樁端進(jìn)行后壓漿補(bǔ)強(qiáng)以提高其承載力。后壓漿技術(shù)是在灌注樁成樁后，通過預(yù)埋在樁身里的注漿管，在一定壓力下向樁側(cè)、樁端的土層中注入水泥漿．以剝離成孔時(shí)附著在孔壁上的泥皮，改善樁周圍土層的物理力學(xué)性質(zhì)，使之成為具有一定強(qiáng)度的“結(jié)石體”，同時(shí)可以固化孔底沉渣，形成樁端擴(kuò)大頭，從而大幅提高樁的承載力，減小沉降量。

    為慎重起見，在工程樁施工前先做試樁，以確定單樁承載力。(利用工程樁做試樁)樓樁長(zhǎng)28米．二、三號(hào)樓樁長(zhǎng)25米，樁徑均為700，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為G45。1號(hào)樓樁位平面見圖一。由于布樁時(shí)受墻體位置、樁距等影響，有些墻體沒有直接落在樁上而是落在底板上，故不能稱為嚴(yán)格意義上的墻下布樁，其底板厚度及配筋均不能按照構(gòu)造底板來設(shè)計(jì)，而是要通過計(jì)算確定。計(jì)算時(shí)取底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35,板厚取為800，經(jīng)利用中國(guó)建筑科學(xué)研究院開發(fā)的JCCAD程序進(jìn)行了樁筏有限元分析。結(jié)果顯示底板均為構(gòu)造配筋，沖切計(jì)算符合規(guī)范要求。設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大了底板的配筋，實(shí)配鋼筋為Φ20@150雙層雙向。

4.后壓漿的施工及檢測(cè)

    本工程的試樁共有四組．采用樁側(cè)、樁端復(fù)式壓漿，由中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)公司陜西分公司施工。其中樁側(cè)壓漿管一根，出漿口位于樁頂標(biāo)高下l6—18米，樁端壓漿管兩根，一用一備。待成樁一周左右后進(jìn)行壓力注漿，壓漿過程中控制水泥用量為主，控制注漿壓力為輔。每根樁水泥用量約1500k9，根據(jù)樁端沉渣厚度不同而做適當(dāng)調(diào)整。灌注樁成樁一周左右后開始分區(qū)域注漿。全部試樁注漿完畢后第56天開始進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)前對(duì)樁身完整性做了低應(yīng)變檢測(cè)，結(jié)果顯示均為l類樁。圖二至圖五是四根試樁的 Q—S曲線，可以看出．4組試樁最大加載量均為9000kN。除試樁s4在加載至9000kN時(shí)的沉降量較前一級(jí)大，表明試樁巳接近其極限狀態(tài)，其余試樁Q—S曲線均為緩變型曲線段，表明試樁未達(dá)到其極限狀態(tài)。靜載試驗(yàn)表明。本工程后壓漿樁的設(shè)計(jì)、施工是成功的。

5.經(jīng)濟(jì)分析

    根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，若使普通灌注樁達(dá)到和后壓漿樁相同的承載力，樁長(zhǎng)需要45米。應(yīng)用后壓漿技術(shù)后，一號(hào)樓樁長(zhǎng)縮短了l7米，二、三號(hào)樓樁長(zhǎng)縮短了20米。三棟高層共布樁390根，按照目前西安地區(qū)的市場(chǎng)價(jià)，扣除后壓漿的費(fèi)用后，共可節(jié)約投資120多萬(wàn)元。后壓漿可與成樁交叉進(jìn)行，由于大幅縮短了樁長(zhǎng)．即縮短了成孔時(shí)間。樁基部分的工期得以大大提前。若考慮到減薄基礎(chǔ)底板厚度和降低底扳配筋，則節(jié)省的費(fèi)用將更為可觀。

6.結(jié)束語(yǔ)

    6.1后壓漿技術(shù)可以大幅度提高灌注樁的承載力，縮短樁長(zhǎng)，減小沉降量，特別是當(dāng)樁長(zhǎng)范圍內(nèi)有砂層時(shí)效果更為明顯。

    6.2目前，后壓漿技術(shù)針對(duì)不同土質(zhì)，對(duì)側(cè)阻、端阻能夠提高的幅度并未列入規(guī)范內(nèi)容。根據(jù)西安地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，可將普通灌注樁的承載力乘以1．6來預(yù)估壓漿后的承載力，最終承載力取值應(yīng)由載荷試驗(yàn)確定。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)