高层建筑后注浆钻孔灌注技术的要点分析论文_毛文明

高层建筑后注浆钻孔灌注技术的要点分析论文_毛文明

大昌建设集团有限公司 浙江 舟山 316000

【摘 要】高层建筑灌注桩是整个工程的重点,其对于整个工程质量有着重要的影响。本文结合某高层建筑施工案例,主要对灌注桩后压浆技术的应用作出要点分析,应用后效果显著,以供同类工程参考!

【关键词】高层建筑;灌注桩基;后压浆;技术应用

在高层建筑中通过使用桩基灌注桩后压浆技术,能够有效的提升桩基的承载能力,在保证工程整体质量上起着重要的作用。桩后压浆技术主要指在桩身混凝土浇筑终凝之前,将具有流动性的水泥浆通过注浆管,在压力的作用下注入到桩底或者是桩身的侧壁缝隙里,使其与桩身形成一个整体,从而能够增强单桩的承载能力。下面就以具体的实例做个简单的分析。

1 工程概述

某建筑工程地上 19 层,总高度为 62.2m,采用框剪结构设计施工。经过综合的分析论证,桩基工程采用桩后压浆技术比较合理。该工程的桩承载形式为入岩端承桩,后压浆钻冲灌注桩 82 根:其中准 800 桩 31 根,单桩承载能力达 3800kN;准 900 桩 51 根,单桩承载力设计值 4600kN。

2 后注浆钻孔灌注技术应用

后注浆冲孔灌注桩施工工序步骤比较简单,主要分为以下几个步骤:首先要冲击成孔,然后安装钢筋笼,浇筑混凝土,最后在混凝土终凝前进行成桩后注浆。

2.1 成孔工艺

主要通过卷扬机悬吊冲击钻头不断返复冲击,形成达到设计要求的孔状。在冲孔之前还要做施工准备,需要在桩位处埋设大于桩径的护筒,然后进行冲孔。在整个过程中需要使孔壁挤压密实,当孔深位于护筒下 3-4m后,再适当的加快速度和冲程。在操作过程中需要注意将孔中的残渣及时的排出来,避免留在孔内埋入混凝土中。

2.2 吊放钢筋笼(预埋注浆管)

吊放钢筋笼也就是预埋注浆管的时候,总体分为三个步骤:

(1)在成孔后,把钢筋笼和两根注浆管同时放进孔内。

(2)接下来就需要进行注浆前的检查,主要针对注浆管是否有锈蚀、管内是否有杂物等问题进行严格的严查,避免铁锈等杂物将注浆管阀阻塞,从而导致注浆的失败。

(3)当以上两个步骤完成后,下面主要开始埋设注浆管。在这里要注意压浆管的上端要高出自然地坪 200mm,下端接管箍后距孔底 800mm,压浆导管的接管要采用套管焊接牢固。要求套管的材质和压浆管相同,直径要满足 32mm 的要求,长度需要达到 150mm。

随钢筋笼入孔时不得反复冲撞孔底,不得悬吊,施工时必须避免压浆管路漏水和弯曲,以确保压浆通畅。注意:为确保压浆管进入沉渣和桩尖影响土层,桩孔深度严禁超深,同时钢筋笼和压浆管制作时,底部加劲箍往下钢筋和压浆管均适当加固,以便压浆管进入沉渣和桩尖影响土层,确保压浆阀能正常打开,顺利实施后压浆工艺。

2.3 混凝土灌注

当对孔深和泥浆等相关指标检验合格后,就开始混凝土的灌注,在这里设计采用 C30 混凝土进行施工。为了保证整个施工的质量,在进行施工时要注意,灌注时要求导管离孔底 0.3~0.5m,初灌量应保证导管埋深 1.0~1.5m,灌注混凝土应连续进行,并严禁把导管底拔出混凝土面。

3 成桩后注浆

3.1 注浆技术参数

在进行成桩后注浆时,需要满足一定的技术指标。采用灰度比是 0.7的 42.5 矿渣水泥为原料,在进行注浆量的计算时一定要进行严格的计算,在这里初步计算单桩设计注浆量为 5.0m,但是在具体的实施工程中,使用的注浆量要大于这个值。在进行压浆时要保持一定的速度,达到 50-75L/min就可以满足要求。注浆的压力也有明确的规定,一般要求初始压力在0.5-1MPa,最大压力为 3MPa,稳压时间要达到 15min 左右。在进行注浆阀门的设计上要注意要根据注浆内径在下部打孔,并且孔径的总的面积与注浆端的面积之比约大于 1.05,并保证其有效的喷射面积。

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3.2 注浆施工

在进行压浆时采用 2SNS 型高压注浆泵并和 YJ340 型泥浆搅拌机配合使用,两种设备的总功率达 14kW。

工程施工使用纯压式灌浆法,在成桩 35d 后,把注浆系统和孔内其中一条注浆管连接,并将另一个注浆管阀打开,通过压入适量的清水对孔内的浆腔室进行彻底的清洗。当发现另外一条管有清水流出时,开始进行注浆。在这里使用的水泥浆液就是刚才配比好的,灰度比等参数均需要满足相关的标准。当发现另外一条注浆管有水泥浆时需要立刻停止,并安装上丝堵,然后进行持续注浆,在压力达到 1.5MPa 后,扔需要保持 15min 左右。接下来对两个注浆管进行注浆这个时候压力需要稍微大一些在1.8-2MPa,同样需要保持 15min 左右,完成注浆后要拆卸地上的注浆系统,采用同样的方法对下一条桩施工。

4 注浆效果及特点分析

经过以上的施工最后需要对整个工程进行质量检测。经过有关部门对该工程进行检测后发现工程中每个单桩承载力提高了 60-800%左右,而且强风化花岗岩层固化情况也满足要求,达到了微风化岩层效果。当对基础桩顶进行检测时发现部分桩身有 3-10mm 的水泥浆层包裹着桩身,还有很多厚度达 50-150mm,长度为 2-3m 的脉状水泥延伸。经过综合分析可以看出,该工程的注浆工艺产生的劈裂、固化、扩底扩径效应均达到了注浆的相关标准,提升了整个基础的承载能力。该工程通过采用桩后注浆的技术取得了良好的效果,保证了工程质量,提升了施工的效率。经过分析采用这种技术使工程有了如下特点:

4.1 单桩端承力显著增强

通过采用后注浆的方式,经过上层压力的挤压和固结作用,在桩底形成了一个扩大头。施工过程中清除了灌注时的沉渣,使状体和桩端持力层牢牢的结合在一起。增强了桩柱的承压能力。经过高压注浆,在桩底形成了强烈的反向预应力,使单桩的承受能力提升了一个新的高度。通过对该工程的桩基做相关的实验,结果证明在工程中,使用后注浆法具有很强的优势。

4.2 桩侧摩阻力明显增加

在注浆的过程中,浆液会向柱的周围扩散,在一定程度上增加了单桩的摩阻力。通过对现场桩体进行的检测来看,不少的桩上有厚达 5-15mm的注浆层出现。

4.3 改善了桩身受力情况

在施工的过程中,因为要求注浆量要比设计的要大,通过检测我们发现,不少注浆量达到了 7T,甚至还有达到 9T 的。并且在桩顶处我们发现脊脉状注浆物大量存在,厚度在 50-150mm 不等,通过这种现象我们可以分析,后注浆工艺的确可以消除不良地质对工程质量的影响,从而保证了工程的整体质量。

4.4 很好的加固了地基

在工程施工的过程中由于均采用桩后注浆法,在上层压力下,会使部分浆液深入到砂粒和砾石粒的缝隙中,固结后能够和周围的地层形成一个牢固的整体。这就使整个地基得到了加固。

4.5 工艺先进

桩后注浆技术在我国的应用时间并不是很长久,但是在工程建设中起到了不可替代的作用。从之前建筑工程的案例来看,后注浆法是非常科学的,具有一定的先进性,是现代科技在工程施工中的具体体现。相信在不久的将来,我国的后注浆技术会越来越成熟,在工程建设上发挥的作用也会越来越大。

4.6 不足之处

虽然桩后注浆法在工程技术上有一定的先进性,但是在施工的过程中它也有不好的一面,比如在注浆过程中对设备的磨损比较大,这就增加了施工时的成本。另外,针对处于地质条件比较恶劣条件下的工程勘测,不能进行很好的把握,导致注浆量不能很好的控制。

5 结束语

桩后压浆和普通的方法相比,不但能大大提高桩柱的整体承载能力,而且还能耐大大提升桩柱的稳定性和可靠性,在保证工程质量上起着重要的作用。通过对高层建筑使用后压浆法,能够大大减少工作量,提升工作效率,缩短施工周期。并能增强工程的基础,改善不良的地质条件,提升整个工程的安全性。在今后高层建筑基础处理中可以做一项重要技术进行推广应用。

参考文献

[1]谢晓锋.高层建筑桩基工程中灌注桩后压浆技术应用[J].广东建材,2012(3).

[2]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(01).

[3]谢晓锋.高层建筑桩基工程中灌注桩后压浆技术应用[J].广东建材,2012(03).

论文作者:毛文明

论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期

论文发表时间:2016/11/18

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