建筑灌注桩施工后压浆技术的探讨

发表时间:2020/8/20   来源:《建筑实践》2020年9期   作者:石文静
[导读] 科学技术是第一生产力,为确保工程质量、提高工效,在施工中我公司将采取切实可行的

        摘要:科学技术是第一生产力,为确保工程质量、提高工效,在施工中我公司将采取切实可行的技术措施,不断推进科技进步,在保证工程质量及满足业主使用功能的前提下,合理应用“四新技术”,使本工程用最少的投资产生最高的效益。
        关键词:建筑灌注桩;施工后压浆技术;探讨
引言
        本文主要对建筑灌注桩施工后压浆技术要点进行了综合的分析,以供参考。
一、工程概况
        某工程南北轴线间距42m,东西轴线间距42m,本工程基础设计等级为甲级,桩基工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩,为提高基桩的承载能力和控制桩基的沉降变形,采用后压浆技术。
二、工程应用
        ZHY桩直径800mm,桩端持力层为11层和12层粉细砂,桩基进入持力层不少于1.6m,有效桩长为47m,桩身混凝土强度等级C50,试桩混凝土等级C60,单桩抗压承载力特征值Ra=7850kN。
        无上部结构的地下室部分,裙房桩型采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩直径800mm,桩身混凝强度等级C40,试桩混凝土等级C60。ZHY1-40有效桩长为40m。单桩抗压承载力特征值Ra=6000kN。
        桩型分为抗压桩ZHY-47共189根,抗压桩ZHY1-40共16根,抗压试桩3根。
        桩基平面布置图详见设计图纸,简图如下:
       
  
三、灌注桩后压浆施工
        1、本工程施工采用复式压浆即桩底和桩侧设置后压浆管阀,压浆内导管及管阀应沿桩钢筋笼圆周对称设置2根;40米桩侧后压浆管阀设在10m、20m、30m处,47米桩侧后压浆管阀设在12m、24m、36m处
        后注浆导管应采用钢管并与钢筋笼加筋筋绑扎固定或焊接,注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8~10m。
        注浆作业宜成桩2d后开始,不宜迟于成桩30d;后注浆宜先桩侧后桩端,桩侧桩端注浆间隔时间不宜少于2h。
        后注浆材料采用32.5Mpa矿渣硅酸盐水泥,浆液的水灰比宜为0.6,桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定,注浆压力不宜为低于1.2MPa,桩端注浆水泥量1500kg,每道桩侧后压浆注浆量不少于1500kg,注浆流量不宜超过75L/min。
        桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆,对于桩群注浆宜先外围、后内部。当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆活周围桩孔串浆,应改为间歇注浆,间歇时间宜为30~60min,或调低浆液水灰比。
        后注浆施工过程中,应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查,发现异常应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时,应根据工程具体情况采取相应措施。
        2、后压浆主要施工方法
        2.1、注浆管制作:注浆管加工:注浆管使用钢管,在现场加工区域套丝机上套丝加工,要求套丝丝纹清晰,套丝长度不少于6丝;注浆管加工加工长度2-6m,设不同长度的注浆管供注浆管安置时选用。
        2.2、注浆管安置:桩底注浆采用封闭式胶囊,桩底注浆管设两根,对称摆放于钢筋笼外侧与钢筋笼绑扎固定牢固,随钢筋笼一同下放。
        注浆管与钢筋笼连接使用12#铅丝绑扎牢固;注浆管间连接使用管箍,接口处应缠绕生料带并用管钳拧紧。注浆管接长伸出护筒孔口500mm以上;并及时用堵头浆注浆管封堵,防止杂物堵塞注浆管。
        注浆管安装完毕,在外漏的桩底注浆管上喷涂红色油漆标记,以便注浆时区分桩底、桩侧注浆管位置。
        2.3、准备注浆:注浆前先布置好注浆泵、水泥浆搅拌机、储浆筒位置,将高压注浆管与注浆泵连接,并试喷清水确定注浆系统工作状态完好性。
        2.4、水泥浆配置:水泥浆配置:注浆水泥按水灰比0.6配置。
        水泥浆在水泥浆搅拌机内搅拌,先加清水并在水泥浆搅拌机筒内做加水位置标示,当清水加放至标示处时停止加水,开始倒放水泥,开启水泥浆搅拌机将水泥浆搅拌均匀后,由流浆口流入储浆筒,储浆筒口应放置筛网防止大块水泥石等杂物流入储浆筒内。
        2.5、压浆:压浆前必须先进行压水试验,以确定注浆管是否堵塞,确定注浆初压力,压水压力以保证疏通注浆管为准。
        注浆水泥采用32.5MPa矿渣硅酸盐水泥,注浆时间:成桩2d-7d内开始;控制注浆压力:1.2-4.0MPa。
        注浆量的控制:桩端注浆量为1.5t,桩侧为1.5t。
        后注浆结束控制标准:
        (1)注浆总量和注浆压力均达到设计要求。
        (2)注浆总量已达到设计值的75%,且注浆压力超过设计值。
四、灌注桩后压浆注浆技术简述原理
        在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设,桩混凝土强度满足要求后,将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。
        水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散,对于单桩区域,向四周扩散相当于增加了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域所有的浆液连成一片,使得碎石层成为一个整体,从而使得原来不满足要求的碎石层满足结构的承载力要求。
        在钻孔灌注桩施工过程中,无论如何清孔,孔底都会留有或多或少的沉渣;

在初灌时,混凝土从细长的导管落下,因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成"虚尖"、"干碴石";孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合,降低了摩擦系数,以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。
        浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的"虚尖"、"干碴石"相结合,增强该部分的密实程度,提高了承载力;浆液沿着桩身和土层的结合层上返,消除了泥皮,提高了桩侧摩阻力,同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。
        压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力,由于地质条件的不同,

不同工程应采用不同的参数。
        先设定参数,然后根据设定的参数,进行试桩的施工,试桩完成后达到设计的强度,进行桩的静载试验,最终确定试验参数。
        水灰比一般不宜过大和过小,过大会造成压浆困难,过小会使水泥浆在压力作用下形成离析,本工程采用0.6
        压浆量是指单桩压浆的水泥用量,压浆量一般为115~210t.它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
        四、效益分析
        经分析比较,注浆时的压力值大小和水泥用量的多少与桩底、桩周土的性质有关,与桩周粉质黏土和粉砂的厚度有关;复式注浆的桩(孔底孔壁均注浆)其单桩极限承载能力单式注浆的桩(仅孔底注浆);水泥用量大、单桩极限承载能力高;无论是孔底注浆还是孔壁注浆,桩的累计沉降均有一定幅度的降低。单式注浆的桩承载力提高了20%左右,复式注浆的桩基承载力提高了34%左右。
        后注浆钻孔灌注桩比普通钻孔灌注桩的承载力明显提高了,大大减少了工程桩的数量,节约桩基混凝土量。水泥浆单方造价高于普通钻孔灌注桩,但同等条件下其单桩承载力远高于后者。所以,其单位承载力费用仍低于普通钻孔灌注桩。桩底后压浆具有可靠性好,承载力增幅大等优点,使基础部分的总费用得到有效控制,由于工程量减少,施工周期缩短,桩基工程费用节约,泥浆排放量减少,为工程节约了大量的投资。钻孔灌注桩后压浆技术操作简单,容易掌握,所需设备简单,材料及人力投入少,成本低廉。
结束语
        桩底后压注浆法具有可靠性好,承载力增幅大等优点,尤其是桩底注浆后,对提高桩侧摩阻力,减少建筑物沉降量,消除泥浆护壁灌注桩的固有缺陷有积极作用。充分发挥桩端后注浆方法的优势,采用灌注桩后压浆技术进行桩施工技术处理,可以大大提高基桩承载力,控制基桩沉降差异,并增强结果的安全性能。因此,在具备条件的工程中推广后压浆施工工艺有着重要的意义和广阔的前景。
参考文献
 [1]相秉志,成瑞凤.灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用研究[J].建材与装饰,2016(01):47-48.
[2]丁茂喜.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用研究[J].四川水泥,2015(10):226+238.
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