建筑工程施工中灌注桩后注浆施工技术的应用 孟凡欣

发表时间:2020/1/16   来源:《基层建设》2019年第27期   作者:孟凡欣
[导读] 摘要:随着我国建筑行业的不断发展,施工技术总体体系的优化完善,灌注桩后注浆施工技术在各项建筑工程中得到广泛应用,显著提升了单桩极限承载力与地基基础承载力,这也是我国桩柱分支技术体系的未来主要发展方向。
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        摘要:随着我国建筑行业的不断发展,施工技术总体体系的优化完善,灌注桩后注浆施工技术在各项建筑工程中得到广泛应用,显著提升了单桩极限承载力与地基基础承载力,这也是我国桩柱分支技术体系的未来主要发展方向。但灌注桩后注浆施工技术作为一项新型施工技术,在应用过程中普遍存在施工流程规范性不足、技术应用价值没有得到充分发挥等问题。因此本文则对灌注桩后注浆施工技术在建筑工程中的应用现状开展研究,以推动技术的不断发展。
        关键词:建筑工程;灌注桩后注浆;施工技术;应用
        一、灌注桩后注浆施工技术应用概述
        1.应用原理
        灌注桩后注浆施工技术主要指,在开展混凝土灌桩作业一定时间、灌注桩成桩后,借助提前预设于灌注桩桩身内部中的注浆导管、桩侧注浆阀等装置,持续向桩端与桩侧区域注入水泥浆体,从而挤压灌注桩侧土体、不断促进土体固结、并在桩端与桩侧周边区域中产生“扩底”、“扩径”效应。随后实现对灌注桩桩端、桩侧土体的加固,以及对单桩承载力加以适当幅度的优化提升(相比未注浆状体而言,桩底注浆灌注桩的极限承载力提升幅度普遍在30%-60%区间范围内)。
        2.主要应用优势
        (1)提高施工质量。通过对灌注桩后注浆施工技术的应用,不但可以促进桩端与桩侧区域土体固结,还会为不同桩体提供一定程度的摩阻力,并最终实现对单桩极限承载力的大幅提高。此外,在桩底所进入砂层深度越大时,所产生摩阻力系数越高、单桩垂直承载力的实际提升幅度也会随着加大。而这一现象的出现,也导致建筑工程地基基础施工质量有所提高。
        (2)技术适用范围广,应用难度系数低。相较于其他同类施工技术而言,灌注桩后注浆施工技术的适用范围较广,可以在绝大多数建筑工程中加以应用,仅需要注重结合实际施工情况,对技术施工流程与具体参数指标进行适当调整即可。
        (3)经济适用性强。通过对灌注桩后注浆施工技术的应用,可以在充分保障(并适当提高)工程地基基础施工质量的前提基础上,降低工程实际造价成本、缩短施工工期。
        3.主要应用劣势
        在灌注桩后注浆施工技术应用过程中,会对灌注桩的桩基持力层造成一定程度的影响(并受到泥皮因素影响出现应力降低问题),且灌注桩的纵向承载力也有所不足。此外,相比同类施工技术而言,也存在技术工序流程繁琐、施工要点与需要注重的问题事项过多等问题。
        二、灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的工序流程与要点
        1.制作注浆管装置
        需要在技术应用准备阶段中制作注浆管装置,随后在灌注桩成孔后,将注浆管在孔内进行设置、安装,并使用螺纹丝扣、管帽等装置 对注浆管进行固定、封堵。而在制作注浆管装置环节中,需要注重优先选择制作材质为黑铁管(抑或是镀锌钢管)的注浆管,并结合实际施工情况制定适当的注浆管管径大小(例如在灌注桩为超长桩时,需要优先选择制作管径为3.8cm的注浆管);为保障注浆管质量,需要对注浆管制作工艺分为多项具体步骤,例如将其分为上端花管、中端直管以及上部接头制作;在注浆管上端花管侧壁出浆水孔制作环节中,按梅花结构进行排列,并将出浆水孔孔径大小控制在合理范围内;在施工条件允许情况下,优先制作注浆成功率最大的单向截流阀装置:用塑料膜等材料将注浆管花管阶段加以缠绕捆绑,避免在后续施工阶段中出现注浆管破裂时,连锁出现漏浆施工问题。


        2.压水实验
        在灌注桩浇筑作业开展完成后一定时间阶段内,需要组织开展压水实验,确保所安装注浆管、截流阀等装置的实际运行情况符合施工要求,并对所出现的注浆管堵塞等问题加以解决,做好注浆前期准备工作。此外,还需要对压水实验流程进行记录,并在各项实验数据基础上分析注浆压力与速度,确保后续在注浆施工环节中,所注入浆体在适当压力作用下,匀速刺入土体。例如,在各项数据基础上计算注浆作业的混凝土覆盖层冲破压力值。
        3.注浆管安装
        将钢筋笼装置在适当区域中进行安放,随后将注浆管下放、固定在钢筋笼上,并使用细钢筋、铁丝等材料将注浆管在钢筋笼指定位置上进行固定处理。目前来看,在多数建筑工程中,注浆管普遍被安装在钢筋笼上部区域中。此外,需要将注浆阀插入桩底土层中(结合实际施工情况,制定适当的注浆阀土层插入厚度),并在注浆管安装作业完成后及时对注浆管对接情况进行检查、修正,确保注浆管安装位置、固定系数与管身严密性均符合设计要求。而为避免在后续灌注桩混凝土浇筑环节中出现浆体灌入注浆阀等问题,需要优先配置单向注浆阀。
        4.灌注桩注浆
        灌注桩注浆施工环节的主要作业流程为,提前配置水泥浆体,随后通过所埋设注浆管、注浆阀等装置,向灌注桩开展注浆作业,浆体沿着四周所分布缝隙向土体持续渗入、填充土体空隙,在灌注桩的桩底以及桩端区域中产生“扩底”、“扩径”效应,最终实现对桩体端承力、桩侧摩擦力以及单桩极限承载力的共同提升。而在灌注桩注浆环节中,需要注重结合实际施工情况,制定合理的注浆压力、保持浆体在注浆管内的匀速流通;制定合理的浆体配合比,组织开展小规模浆体试生产作业,根据所配置浆体样本的属性成分,不断对配合比进行优化调整;严格遵循相关施工规范,开展一次注浆与二次注浆作业;在开展灌注桩二次注浆作业时,需要优先使用稀释浆体,再使用浓稠浆体。并持续向灌注桩底部区域注入水溶性硅酸盐作为粘合剂;在粘合剂注入后,需要对水泥砂浆的加压力进行适当提高;在灌注桩注浆作业完成后,立即对相应机械设备开展清洗作业,避免浆体在各类装置设备中凝固。
        三、灌注桩后注浆施工技术应用要点
        1.制定合理注浆作业顺序、控制施工时间
        在施工时间层面上,施工人员需要在灌注桩成桩后的一定时间范围内组织开展压水实验、注浆施工作业,且需要优先开展压水实验,并在计算出精确注浆冲破压力值后再组织开展灌注桩注浆作业。此外灌注桩的桩侧、桩端等区域注浆作业之间的开展间隔时间也需要控制在合理范围内。在注浆作业顺序层面上,需要结合实际施工情况与地质条件,制定合理的灌注桩注浆施工顺序。例如在灌注桩周边地层分布饱和土体时,则需要优先对灌注桩桩侧区域开展注浆作业,再对桩端区域开展注浆作业。
        2.控制浇筑作业质量
        在注浆施工作业准备环节中,提前对注浆孔内所分布沉渣与泥浆的厚度、密度等数值进行检测,在确保各项数值均符合施工要求后,组织开展灌注桩注浆作业。此外,需要结合实际施工情况,将注浆初灌量以及浆体充盈指数控制在合理范围内。
        结语:唯有对灌注桩后注浆施工技术开展全面性的技术研究工作、明确各项技术应用要点、详细阐述技术工序流程,才能推动灌注桩后注浆施工技术在建筑工程中的规范化发展,最大程度挖掘技术应用价值。而这也是进一步提高建筑工程地基基础施工质量,降低施工难度,减小地基沉降量的主要途径。
        参考文献:
        [1]易梦龙.灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用分析[J].江西建材.2018(03)
        [2]何德洪.试论灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用[J].江西建材.2017(21)
        [3]聂孟国.灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用[J].山东工业技术.2016(16)
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