江苏扬子基础建设工程有限公司
【摘 要】以无锡哥伦布广场二期工程桩为工程背景,进行灌注桩后压浆并最终在该工程中得到成功应用,并采用静载检测,完全满足设计要求承载力。
0引言
无锡哥伦布广场二期16#楼主楼32层,总高度98米,设计采用Φ800灌注桩后注浆,有效桩长44米,承载力特征值5000KN,注浆管采用Φ25×3钢管制作,设置4道环形注浆器位于桩底及桩底向上10、20、30米处各一道。分行灌注桩后注浆是钻孔桩成桩后,利用预埋在桩身的注浆管通过地面高压油泵系统,将水泥浆液经桩底及桩侧装置均匀地注入桩底及桩侧面。根据浆液性状,土层特性和注浆参数等不同,压力浆液对桩底土层、桩底沉渣及桩侧周边土体起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等不同作用,通过改变土体的物理力学性能及桩土间边界条件提高桩的承载力并减少桩基的沉降量。
1、灌注桩后注浆方案及工艺
施工流程:钻孔→制作钢筋笼、加工注浆导管→安放钢筋笼,安装环形注浆器并固定注浆管→浇筑桩体砼→清水疏通注浆管→按顺序注浆(注浆量和压力达到设计要求)
1.1注浆参数的确定
①水灰比。根据设计采用P032.5级普通硅酸盐水泥起始水灰比为0.6~0.7,压力正常后逐渐配成0.5~0.55,水泥浆搅拌时间不少于2min,浆液进入桶时必须用16 纱网过滤。
②注浆量与注浆压力。桩身砼浇筑12-24h后必须用清水疏通注浆管,桩身砼浇筑3-7天后进行注浆施工。第一步,对桩底进行注浆,分2次注入,间隙为30分钟,根据实际多次试验,每次分别需700~800㎏水泥,每根桩底实用水泥量达1.4~1.6t,每根桩水泥用量比设计量1.2t,备用0.2-0.4 t。第二步,依次从底上10米、20米、30米依次注浆,先采用低压(不高于1Mpa),当桩顶有明显水泥浆泛出,可先停注15分钟,再以较高压力再次注浆(一般压力控制在2 Mpa左右),直到水泥浆明显溢出为止。
2、后注浆施工质量控制
2.1注浆管及环型注浆器的制作
注浆管采用Φ25壁厚3.25㎜钢管制作,接头采用丝扣连接,连接处螺纹必须用止水胶带包裹,并分别检查其通水性。环型注浆器采用带钢丝的胶管,在胶管周边采用钻头均匀钻出2排,间距为15cm,Φ8㎜的注浆孔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并用车内胎将孔包裹严密,这样注浆器就形成了一个简易的单向装置,当注浆时压浆管中压力将车内胎迸裂,水泥浆通过注浆孔,压入土层中,而砼灌注时该装置又保证砼浆不会将压浆管堵塞。
2.2注浆管的设置安装
①注浆管预埋时,应按照桩设计要求规定的长度,进行注浆管断料(注浆管长度=孔深+200㎜(进出土体深度+露出地坪长度))。注浆出浆孔孔径大于7㎜,且要求出浆孔总面积不大于注浆管内孔的截面积,注浆管底部必须有可靠且有效的密封性及单向阀性能。
②在施放钢筋笼时,4根Φ25钢管用12#铁丝对称绑扎,在钢筋笼主筋上注浆管与主筋必须牢固可靠,并分别检查其通水性。管与管之间采用套丝连接并涂密封胶,外面螺纹用止水胶带包裹,并牢固拧紧密封。注浆管每连接好一段,必须用10#或12#铁丝与主筋牢固绑扎,严防注浆管折断。每节钢筋笼下放结束时,必须在注浆管内注入清水检查管路的密封性能。如发现漏水应提起钢筋笼检查,在排除漏水点后才能下笼。
③在桩身砼浇筑后12-24h内,必须用清水劈裂,疏通注浆管,水量不宜大,贯通后即停止灌水。
④对露出孔口的注浆管,要加强工序间的协调保护,防止损坏。
3、桩基承载力检测与效果分析
本工程Φ800的钻孔灌注桩共128根,应用后注浆技术。单桩竖向承载力设计值为5000KN,经静载竖向抗压极限承载力最大加荷值为10600KN。通过检测提供的试验数据以及Q-S曲线,S-lgt曲线分析,3组桩结果均符合设计要求且沉降量明显降低。与一期相比同地质条件,同样桩径及桩长承载力设计值提高了1500KN(一期单桩竖向承载力设计值为3500KN),提高了42.86%的承载力。
4、结语
灌注桩后注浆可起改善泥皮及沉渣性状、挤密扩孔作用,后注浆技术是可行的;注浆效果也很明显,注浆作用使单桩承载力得到大幅提高,在相同的注浆量条件下,桩端、桩侧联合注浆,注浆效果要优于桩端、桩侧单独注浆。
注入桩端的浆液,在压力作用下,在桩端以上一定高度范围内会沿着桩身向上泛出,加固泥皮,充填桩身与桩周土体的空隙,浆液固结后,调动起更大范围内的桩周土体与桩的承载,提高桩侧摩阻力。同时由于在桩端形成水泥土结石体,增加了桩端的承压面积,相当于对钻孔桩进行扩底,从而提高了桩端阻力。
注浆浆液的扩散模式并非理想的球形、柱形,实际浆液的扩散是循软弱劈裂或大孔隙渗透,形成不规则的浆脉,或充填块状水泥土结石,范围较大,这已为开挖观察所证实,可知按传统灌浆理论估算的注浆量往往偏小,所以运用灌浆理论作近似估算,以现场注浆试验浆液扩散范围的因素及其相互之间的联系,从此确定有效扩散半径和注浆量。
5、总结
通过对灌注桩后注浆在该工程的成功应用,形成了较为系统和完善的压浆理论和成熟的工艺,对今后工程领域采用灌注桩后注浆技术提供了指导和借鉴作用,具有较广阔的社会价值和推广前景。
论文作者:吴阿建
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第4期
论文发表时间:2016/8/30
标签:注浆论文; 承载力论文; 浆液论文; 水泥浆论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 压力论文; 《低碳地产》2016年第4期论文;