注浆施工技术在房建桩基工程中的应用

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:吕晓飞
[导读] 桩端后注浆施工技术常见于建筑桩基工程中。该项施工技术的应用,可有效保证建筑桩基的施工质量,确保桩端具有较高的承载力,进而为建筑工程其他建设工作的开展创设良好的条件。
        吕晓飞
        中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海 200000
        摘要:桩端后注浆施工技术常见于建筑桩基工程中。该项施工技术的应用,可有效保证建筑桩基的施工质量,确保桩端具有较高的承载力,进而为建筑工程其他建设工作的开展创设良好的条件。本文结合房建工程,围绕桩端后注浆施工技术的运用展开了研究,促进注浆施工技术在房建桩基工程中的应用与发展。
        关键词:房建桩基;注浆施工;工程应用;
        文章结合房建工程,阐述了桩端后注浆施工的准备工作,如制作注浆管、配置注浆设备等,重点围绕注浆施工技术在其中的应用要点展开探讨,具体涉及注浆管安装、疏通注浆通道等要点,并提出施工注意事项,最终取得了良好的施工效果。
        1 工程概况
        工程总建筑面积62 370 m2,地上建筑面积为59 083 m2。桩基采用Ф600 mm、Ф700 mm两种桩径的钻孔灌注桩,共计629根,有效桩长36 m,桩端深入持力层(黏土层)的深度在5 m以上,工程桩基施工采用业内主流的桩端后注浆施工技术。
        2 单桩承载力计算
        按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)的有关规定,计算灌注桩的单桩竖向承载力特征值。单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静荷载试验确定,在同一条件下的试桩数量,不宜少于总桩数的1%,且不应少于3根。初步设计时,估算单桩竖向承载力特征值:
       
        式中:Ra——单桩竖向承载力特征值(k N);A——桩端截面积(m2);qsia——桩侧阻力特征值(k N);li——桩侧第i层土的厚度(m);qpa——桩端阻力特征值(k N);U——桩身周长(m)。
        3 桩端后注浆施工的准备工作
        3.1 制作注浆管
        注浆管为DN25黑铁管,按照每桩2根的方式均匀配置,管壁厚度不超过3 mm。注浆管加工期间,按要求在管底部设置4排注浆孔,每排分别为4个小孔,孔径5~6 mm,于花管端部缠绕胶带,确保其达到密封的状态,再于外部缠绕细铁丝,以保证该装置可有效参与注浆施工。在钻孔灌注桩底部钢筋笼的制作过程中,精准控制注浆管喷头的位置,距桩底部16 cm。
        3.2 注浆设备的配置
        根据现场勘察结果可知,桩端持力层以黏土层为主,局部夹杂少量的沙砾层,该类地层的渗透系数较大,宜利用注浆泵高效完成注浆作业,考虑注浆效果和稳定性的要求,施工期间严格控制注浆泵的压力,不宜超过6 MPa,也不宜过小,浆液难以被有效注入。应用合理的注浆方法后,可在保证注浆施工质量的前提下缩短时间,提高施工效率。
        为提高浆液的质量,在搅拌机浆液出口处设置滤网,用于过滤超粒径的杂质,此部分易影响注浆施工效果。检查压浆设备内部的管路,应具有稳定性与严密性,并配备止浆阀,在该装置的作用下,能够避免注浆后浆液大范围流出的情况。
        3.3 注浆压水试验
        使用压力高达3~7 MPa的水流对注浆管进行开塞,打通安装的注浆管道,为其后的注浆阶段做准备。压水试验通过高压水流可打通注浆管道,对判别灌注桩的可注性具有重要作用,为后期后注浆施工做好准备,对后注浆工艺参数的选择提供良好的试验依据,是后注浆过程中必不可少的工序之一。压水试验过程中宜采用2~3级压力逐级进行,对压水时间和压水量有相应的要求,压水量应根据具体工程而定,一般为0.6 m3左右,压水试验压力不超过8 MPa。
        3.4 现场准备工作的关键要点
        全面落实准备工作是顺利开展桩端后注浆作业的必要前提,施工单位应详细检查现场作业情况,包含地质条件、水文条件、材料准备、机械设备的配置等,以便为正式施工奠定坚实的基础。打桩作业前,清理作业场地的杂物并采取平整处理措施,在布设水准点时,不宜将其设置在打桩位置。水、电是施工的基础要素,应确保场地水电管路的稳定性,以免因水电供应中断,影响正常施工。在现场准备过程中,施工人员应积极参与其中,对实际情况形成准确认识,推动后续工作的顺利开展。
        4 桩端后注浆施工技术分析
        4.1 注浆管的安装方法
        在确保注浆管和钢筋笼无质量问题后,将两者同步下放,注浆管对接后,应向管内注满水,在此条件下可将管下放至指定位置。下放全程应遵循缓慢的原则,不可对已安装到位的注浆管造成影响。检查注浆管的下放情况,超出地面的部分以0.5 m为宜,再采取防护措施,以免在钻机运行期间,出现碰触注浆管的情况。丝扣连接处较为薄弱,为避免其出现松动,应设置混凝土垫块,达到有效防护喷头的效果,可缓解孔壁摩擦现象,降低压浆孔的堵塞概率。
        (1)对钢筋笼和注浆管的上部捆绑处理,使该部分具有稳定性,下部需要呈自由状态,以便高效注浆。
        (2)按要求焊接注浆管,使管道可稳定连接,在焊接时加强防护,以免焊渣飞溅导致结构受损,再下放钢筋笼,将注浆管解开。
        (3)通过绑扎的方法连接注浆管和钢筋笼,再检查安装情况,无法满足要求应及时调整。
        4.2 疏通注浆通道
        成桩24 h后,组织预压劈裂通道施工,可形成劈裂桩底混凝土保护层,以改善注浆通道的状态,保证其具有畅通性。在压水环节,水压宜稳定在1~2 MPa。在注浆系统畅通后,内部的压水压力逐步下降,可暂停压水,此过程中及时封闭阀门,封闭的持续时间以10~20 min为宜,经过该阶段后,确保管道压力可有效消散。压水量为重点控制指标,不宜超过0.2 m3/min,避免因水流过大,造成不良影响,如钻孔灌注桩在高强水压力的作用下而受损,会影响成桩质量。
        4.3 注浆施工的技术要点
        桩基施工中,压浆应遵循连续性的原则,在压浆中断时易出现质量问题。在压浆环节,可先对周围桩压浆,再转至中间桩,按顺序依次开展压浆工作。
        压浆施工中可用2根桩循环施工,在1根桩A管压浆过程中,密切关注实际压浆量,待其增加至压浆总量的70%后,方可进行第2根桩A管的压浆作业,压浆完成后再转至第1根桩的B管,按照此方式循环推进。每根桩分别对应2根管,压浆时间至少达到30 min,以便压入的水泥浆液可有效扩散,避免桩体局部密实度不足的问题。
        (1)浆液质量。
        浆液的质量会直接影响桩端注浆的施工效果,宜按照0.45~0.65∶1的水灰比制备浆液。初始注浆期间的浆液黏稠度较小,后续桩底贯通后,可在原基础上加大浆液的浓度,以便取得更佳的密封效果、加固效果。对于浆液可灌性较差的情况,可适当降低水灰比。浆液制备时应严格控制搅拌时间,确保各类原材料可均匀混合,以1~3 min为宜,具体根据实际情况合理调整。
        (2)注浆压力。
        桩端后注浆施工中,注浆压力的控制应根据各阶段的实际情况灵活调整,初始压力以0.5~1 MPa为宜,随着注浆作业的持续开展,可适当提高压力,终压不宜超过4 MPa。注浆施工人员及时观察压力值,达到终压要求后,稳压3 min以上,在此过程中观察压力是否有下降的情况,并判断浆液的质量情况。
        (3)注浆时间。
        每桩以30~60 min为宜,必要时可采取间隙注浆的方法。为有效避免桩凝结现象,可根据实际情况转变为小泵量连续注浆的方法。在不影响注浆施工质量的前提下,避免长时间注浆,避免出现地面冒浆、桩孔串浆的情况,影响最终成桩质量。
        (4)注浆量。
        以各桩的规格为准,合理控制注浆量,保证浆液的饱满性,以此构成稳定、完整的桩体。每根桩注浆施工中,所用水泥用量以1.5 t为宜,结合桩基的设置间距,实际注浆量可控制在2.5~3 t。
        5 结语
        综上所述,桩基是建筑工程中的基础部分,注浆为关键施工环节,桩体、建筑整体的稳定性与注浆效果相关联。在现代建筑桩基工程中,可采用桩端后注浆的方法,本文对具体的施工要点展开分析,体现在准备工作、注浆参数控制等方面,为类似工程提供参考,推动桩基注浆施工技术的不断发展。
        参考文献
        [1]张展忠.桩端后注浆施工技术在建筑桩基工程中的应用分析[J].建筑技术开发,2020(14):21-22.
        [2]黄飞.谈桩端后注浆施工技术在建筑桩基工程中的应用[J].现代物业:中旬刊,2020(1):224.
       
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