关键词:建筑工程;灌注桩后注浆工艺;机理;应用实践
灌注桩后注浆技术工艺是现阶段国内建筑行业和工程施工建设领域常用的一种技术方法,该技术的应用可以有效改善建筑工程项目施工建设环境条件,有利于促进建筑水平的不断提升。
一、灌注桩后注浆技术工艺机理分析
1、增强桩端阻力
实际施工过程中向桩底位置注入适量的高压浆液,可以使虚土沉渣的化学、物理力学性能发生改变,而且改变了岩层土体边界条件。若桩底以及周围土体颗粒相对较粗,则会导致渗入胶结效应强度增大。同时,颗粒相对较粗的沉渣,被固化成强度相对较低的混凝土。若土体颗粒相对较细,在浆液注入时土体就会变成网状加筋复合土体,此时土体强度及其刚度增大。在向非渗透性中风化基岩中注浆时,若注浆压力较大,则会出现挤密以及劈裂注浆问题,桩端阻力也因此而增大。若压力相对较小,则浆液难以深入渗透,此时在沉渣孔隙内就会形成浆泡并挤压沉渣颗粒,以致于泥浆充填物因脱水而出现固结问题。
2、增强桩侧阻力
向桩底位置注入一定量的浆液以后,因注浆容量以及压力增加,浆液、桩侧之间的摩擦力以及浆液覆盖土体压力减小,此时部分浆液会泛出并形成高压浆液进入桩侧土体。通过挤密土体以及土体摩擦力加强,从而增强桩侧阻力。
3、减少沉降量
建筑工程灌注桩后注浆技术应用过程中,通过提高土体刚度来实现桩沉降量减小之目的。注浆压力增加时,会导致桩端压缩变形,提前使部分工程得以完工并有效避免在之后使用过程中发生竖向变形。
二、建筑工程灌注桩后注浆技术工艺与施工要点
基于以上对灌注桩后注浆是技术基本特点和机理分析,笔者认为要想充分发挥这一技术工艺的应用优势,应当加强具体施工工艺和施工环节的质量控制,具有表现在以下几个方面。
1、灌注桩后注浆施工工艺
正如图1所示,灌注桩后注浆施工过程中应当加强各环节的施工技术要点控制,其中孔底注浆室为施工基础,实际施工操作过程中应当确保建筑钢筋材料能够顺利进入桩底部位置。由于操作工艺相对比较复杂且要求较高,因此施工人员应当规范操作,加强各环节技术要点管控。灌注桩桩孔有效设置以后,应当在孔中布设注浆管并用以混凝土灌注。在此过程中,应当注意将出浆口布设在注浆管下部位置,一般要高于孔底,以30~50cm为宜,设置后用塑料薄膜进行密封。注浆管布设完成后,应当灌注混凝土,此前需先在孔底位置布设适量碎石以及石块等,并且要保证其能够有效覆盖出浆口,然后在灌注混凝土。完成以后工作以后,固定好注浆管,这在很大程度上关系着灌浆施工操作效果。在此过程中,施工操作人员应当加强思想重视,注浆管应当固定在钢筋笼之上;先在桩底位置压土30~50cm,并利用单向截流阀作为出浆口,以免混凝土浆液进入阀内出现回流问题。
2、灌注桩后注浆施工技术要点
第一,制作注浆管。目前多采用镀锌管、无缝焊管等作为注浆管制作材料,通常包括端部花管以及中部直管和上部接头三部分。端部花管制作过程中,按照梅花形对出浆孔进行制作,出浆孔直径以6~7cm为宜,花管直径Φ25mm、Φ30mm均可。对于长度超过50m的桩而言,应当分析和研究注浆管内的摩阻力以及灌浆压力。一般而言,施工人员应当选择规格为Φ30mm、Φ38mm的钢管作为注浆管制作材料。注浆管制作过程中,以塑料薄膜或者胶带为工具来绑扎花管段,以免灌浆过程中出现渗漏问题。值得一提的是,钢筋笼下放过程中,应当对注浆管采取有效的保护措施,避免出现撞笼以及墩笼和扭笼等现象。
第二,安装注浆管。在注浆管施工安装过程中,应当注意做好各注浆管的对接工作,在焊接操作过程中应当确保焊缝连续饱满,而且不能有缝隙。注浆管安装以及下放时,应当确保施工安装操作严格按照要求和规范进行,安装过程应当密闭、连续。注浆管连接时,应当加强现场丝扣加工,套管连接以及出浆位置用钻头打出四排每排小孔,各孔放置图钉并且在其外部用胶带缠绕和封严,注浆喷头的作用类似于简易单向阀。
第三,压水试验。建筑工程施工过程中采用灌注桩后注浆技术工艺,压水试验至关重要。通过进行严密的压水试验,建筑工程灌注桩后注浆施工人员可将灌注桩注浆通道疏通。压水试验过程中,通常在成桩后大约3至7天的时间内进行,选用高压水压法对注浆通道疏通,其中压水量控制在0.2至0.6m3之间,压水压力以0.5至1.0Mpa为宜,压水时间控制在3至5min以内。
第四,注浆顺序与时间。建筑工程灌注桩后注浆技术的最后环节即注浆操作,注浆过程中要求施工人员必须准确把握好注浆压力、水泥量以及浆液水灰配比等重要参数指标,同时还要严格按照规范要求进行施工操作。实践中可以看到,因注浆压力参数指标不固定,建筑工程施工人员在获得压水试验结果以后应根据具体的工况和土体特点、饱和度以及性能和桩长指标,适当调整注浆压力,并基于试注浆对其进行确定。具体操作过程中,注浆压力以压水压力为宜,终压力为初压的2~3倍。注浆水灰配比过程中,应当先用稀浆,然后再注入适量的中等浓度浆液,然后再进行浓浆灌注。就具体的配比而言,地下水位以下以0.45~0.7:1为宜;地下水位以上配比控制在0.7~0.9:1。
第五,灌注桩注浆过程中的参数以及终注要求。建筑工程施工过程中的灌注桩后注浆施工过程中,注浆量应当以桩端土体性状和沉渣量为基数进行事先计算,利用注浆量以及注浆压力进行注浆控制。若桩端为卵石或者砾石,则注浆量以及注浆压力等均会较大;若桩侧为砂土,则注浆施工完成后的指标应当为注浆压力达到终压,此时吸浆量逐渐减小,最终稳定在5~15min,即完成注浆操作。终压稳定以后,注浆量应当达到或者操作事先计算的注浆量。
3、施工过程中的主要问题及其解决方法
第一,注浆喷头容易出现堵塞而难以打开。实践中压力在10MPa以上仍难以打开时,说明注浆管路或者喷头出现了损坏问题,此时不得再进行强行对注浆压力增大,而是应当在另一根注浆管中适量补足注浆量。如果注浆管出现了堵塞问题,若为群桩基础可适当加大对邻近桩注浆弥补量,单桩基础利用小钻机补打注浆孔注浆。
第二,冒浆问题。压力注浆操作过程中,水泥浆通常会沿着桩侧或者在其他位置冒出地面。如果在本桩侧壁位置出现冒浆问题,则通常要采用间歇注浆法进行操作。冒浆以后应当立即停止注浆,然后用清水对管路进行冲洗,8至24小时以后再进行复注,循环操作达到预设标准为止。
第三,浆液流失。注浆操作过程中,一直处以较低压力状态时,注浆很容易而且注浆量相对较大时地下可能有土体断层以及溶洞孔洞等通道,导致浆液流失。该种情况下应当先查明其缘由,在其中加入适量的速凝剂或者通过控制水灰比以及增加水泥用量等方式,多次进行间隔注浆操作。
结束语:
总而言之,灌注桩后注浆施工技术在建筑工程领域的应用效果非常的显著,值得推广应用。 优势。
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[5]张忠苗.灌注桩后注浆技术及工程应用[M].中国建筑工业出版社,2009.
论文作者:黄魁奕
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/25
标签:注浆论文; 过程中论文; 浆液论文; 压力论文; 操作论文; 沉渣论文; 技术论文; 《建筑实践》2019年第12期论文;