后压浆技术在高层建筑桩基中的应用探微论文_李梓

后压浆技术在高层建筑桩基中的应用探微论文_李梓

江苏鼎达建筑新技术有限公司 213000

摘要:后压浆技术可以有效降低工程造价,缩短工期,提高施工项目的经济效益和社会效益。因此,后压浆技术为高层建筑提供了新的施工途径,值得广泛推广和应用。本文笔者对后压浆技术在高层建筑桩基中的应用进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词:高层建筑,桩基,后压浆技术,应用

前言:钻孔灌注桩端后压浆技术是指灌注桩成桩以后,利用桩身中的压浆管(预埋),通过桩端的压力压浆装置(预留),在压力的作用下向桩底端注入固化浆液。该技术可以对桩基周围土层起到加固、填充、密封和劈裂的作用,弥补传统泥浆护壁灌注桩基技术的不足,提高(单)桩基承载力,避免出现桩顶端下沉的问题。

1某高层建筑工程概述

某高层由主楼和裙楼组成,主楼为钢筋混凝土剪力墙结构,地上20层,地下2层。主楼地上为高层建筑,地下为储藏室。裙楼为钢筋混凝土框架结构,地上为底商,地下为车库。由于主楼上部为高层建筑,荷载力比较大,为了提高承载力,避免出现建筑物沉降,该工程采用后压浆技术。

2后压浆钻孔灌注桩施工工艺

2.1护筒预埋

(1)将全站仪放置于桩位中心,引出十字护桩,并用石灰粉洒出护筒边线;(2)通过挖掘机将护筒基坑挖出,其深度略小于护筒深度20cm,并保持护筒顶高出地面20cm;(3)利用十字桩拉线和吊挂铅垂确定护筒中心边桩位置,对准护筒桩下放护筒,并进行人工位置调整;(4)护筒吊装完毕,人工调整护筒垂直度,并用黏土对护筒周围进行分层回填和夯实;(5)会同甲方、监理及有关人员进行验收、验收合格后转入下道工序施工。

2.2钻成孔

(1)制孔应尽量一次性不间断地完成,不无故停钻,避免扩径、缩径现象;(2)钻进参数,在本工程中,尽可能采用轻压、慢转、大水量;(3)制孔泥浆性能指标控制在以下范围:a:密度1.05~1.30g/cm3;b:粘度16″~28″;c:含砂率<4%。

2.3钢筋笼、压浆管制作

(1)钢筋笼主筋采用搭接焊方式连接,其搭接长度大于10d(注:d为钢筋的直径)。同时,钢筋笼的加劲筋采用搭接焊方式,而螺旋箍筋采用绑扎方式;(2)压浆管的制作。在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为30mm左右的无缝钢管制作,接头采用丝扣连接,两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长30cm左右,在桩底部长出钢筋笼5cm,上部高出桩顶混凝土面30cm但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头,在该部分采用钻头均匀钻出4排(每排4个),间距3cm,直径5cm左右的压浆孔作为压浆喷头(或采用压浆阀);用图钉将压浆孔堵严,外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当压浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过压浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞;(3)压浆管的布置。将两根桩侧压浆管对称绑在钢筋笼外侧,桩底压浆管绑在钢筋笼内侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,以免造成压浆管在丝扣连接处松动,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。

2.4吊放钢筋笼

(1)钢筋笼第一节放入孔内后,起吊第二节,焊接时,必须校正两节是否同心;(2)焊接完毕,应扶正钢筋笼徐徐下降,避免摆动碰撞孔壁;(3)钢筋笼下到位后应进行检测,确认笼心与桩孔中心偏差不大于10mm,笼顶标高与设计偏差不大于50mm后进行固定。

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2.5混凝土灌注

(1)初灌量:从砼灌入孔内后,保证导管埋入一定深度(一般应大于1.00m);(2)灌注必须连续进行,不得中途无故中断。严禁超拔而断桩;(3)为保证桩头质量,该种长细桩应于超灌,保护层不小于0.5m;(4)灌注结束,及时填写记录表格,并与甲方、监理及有关人员进行会签,做好收存归档工作。

2.6成桩后压浆

后压浆技术主要采用2SNS型高压压浆泵和YJ340型泥浆搅拌机,整体总功率达到14kW。同时,施工人员利用压式灌浆技术成桩3~5d后,将地面压浆系统与孔内(一根)压浆管进行连接,并去掉另一根压浆管顶端的丝堵,进行适量的清水注入。如果另一压浆管内出现清水后,注入调配好的水泥浆液。如果另一压浆管内流出水泥浆液时,停止浆液注入,并覆盖丝堵,继续浆液注入。如果腔内压力达到1.5MPa时,稳压15min左右后,进行压浆管堵住,并换另一压浆管进行二次水泥浆液注入。如果腔内压力达到1.8~2MPa时,稳压15min左右后,将上部压浆系统进行拆卸和清洗,进入下一桩基施工。

3压浆效果和特点分析

3.1施工效果

施工质量监督部门对桩基的检测结果显示:(单)桩基承载力提高56%,前后承载力提升明显。同时,桩基周围地层卵砾层固化良好,基本可以达到微风化岩层效果。由于某高层有2层地下室,开挖到基础桩顶标高-7m位置,可以看见桩身周围有水泥浆层护裹,厚度为:3~10mm。另外,部分桩基有部分脉状水泥延伸,长度为:2~3m,厚度为:50~150mm。由此可知,后压浆技术对桩基周围土层起到加固、填充、密封和劈裂的作用,实现了提升(单)桩基承载力的目的。某高层钻孔灌注桩施工过程中,成功地使用了后压浆技术,并取得比较理想的施工效果。

3.2施工特点

(1)大幅提升(单)桩基承载力。由于压浆技术的使用,可以使得周围土层进行挤压、充填和固化,并在桩底周围扩大头,有效地消除了钻孔灌注桩沉碴问题,使桩体与桩端持力层紧密结合。由于高压压浆技术的使用,使得桩底产生反向预应力,进而提升和增加(单)桩基承载力。根据某高层桩基检测中心的高应变测试曲线可知:后压浆技术使桩端持力层,或者卵石层的端阻进入微风化岩层,充分证明桩基桩端压浆的有效性。

(2)有效提高(单)桩基摩阻力。由于后压浆技术使得桩基注入浆液,沿桩周向上扩散并泛浆,增加(单)桩基摩阻力。根据某高层施工情况可知,部分(单)桩基桩上部可见压浆层,厚度为:5~15mm。

(3)防止出现桩顶端下沉问题。在天津市津南区某高层施工中,(单)桩基压浆量平均为2.0m3,大于设计初值1.5m3,甚至大于2.5m3。沿桩基基础向桩顶标高(-7m)时,发现桩基周围存在脊脉状压浆物,厚度为:50~150mm,并呈现不规则排列,说明后压浆技术可以有效地消除不良地质对(单)桩基的影响。

(4)加固周围土层。由于某高层均采用后压浆技术施工,使得桩周土加固、填充、密封和劈裂,部分压浆渗入土粒、砂粒、砾石粒之间,进一步提升加固效果。

4结语

本文研究结果显示:后压浆技术可以大幅提高(单)桩基的承载力,减少桩基周围土质沉降,导致的桩顶端下沉的问题。然而,后压浆技术也存在不足,主要表现以下几方面:(1)虽然后压浆技术可以在(单)桩基桩侧、端位置形成胶结体,但是其对(单)桩基的形状、尺寸、强度的影响程度尚需研究。(2)后压浆技术中的相关参数计算和取值缺乏统一标准和规范。(3)后压浆技术应用过程中,如何提高压浆质量和(单)桩基自身质量,尚需进一步研究和分析。

参考文献

[1]唐开一.灌注桩后压浆技术在高层建筑桩基中的应用[J].四川建材,2013,(1):7.

[2]雷进昇.高层建筑桩基中灌注桩后压浆技术的应用探讨[J].施工技术,2015,(16):8.

论文作者:李梓

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/11

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