摘要:灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定时间,通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀注入水泥浆。注浆的目的一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣(虚土)和桩身泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围内的土体通过渗入(粗颗粒土)、劈裂(细土粒)和压密(非饱和松散图)注浆起到加固作用,从而增大桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩从承载力,减少桩基沉降,灌注桩后注浆技术有效提高单桩承载力提高40%~120%,减小桩基沉降30%,取得了良好的应用效果。
关键词:灌装桩 后注浆 承载力
1 沈阳宝能项目T1塔楼桩基工程简介
沈阳宝能项目T1塔楼地上高度568米,地下五层,底板标高-24.65m,为东北第一高楼,如此高的结构高度,随之而来的是巨大的荷载和对桩基承载力的高要求,T1塔楼桩基工程共计有工程桩618根,桩径1m,桩长分为45m、50m和52米,属超长桩基,为了保证桩基承载力,采用灌注桩后注浆技术,为东北第一高楼打下坚实的基础
2 桩基工程重难点分析
(1)钻孔灌注桩在成孔过程中孔壁土体的扰动,以及成桩后桩底沉渣较厚和桩侧泥皮过厚等因素,严重影响钻孔灌注桩的垂直承载力。
(2)桩底沉渣厚,桩端承力得不到充分发挥,这对桩端进入密实砂层的桩尤为明显。
(3)无论是正循环还是反循环施工的桩或正循环还是反循环清孔的桩,都不同程度地存在上述问题。
3 实施方案
3.1灌注桩后注浆技术实施应用方案
为提高钻孔灌注桩的垂直承载力,本工程后注浆施工将注浆管固定在钢筋笼上,出浆口采用单向截流阀并压入桩底土中30~50cm。由于采用单向截流阀,在进行桩身砼浇注时浆液不会灌入阀内,注浆时浆液也不会回流。钻孔灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力,使土体产生劈裂破坏,浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙,并挤密桩侧土,促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。
3.2桩基工程方案
采用“之”字形巡回式路线进行桩基钻孔施工,并在东侧、西侧分别预留长55m的桩基钢筋绑扎场地,并预留钢筋堆场。
4 主要施工方法及要点
4.1施工流程
灌注桩钻孔施工→钢筋笼绑扎→钢筋笼预制注浆管底部设置单向阀(单节注浆管连接)→灌注混凝土7-8小时内注水加压打开注浆阀→超声波检测完成后开启注浆管使浆液均匀加入加固土体→注浆量达到设计要求时停止注浆→转移到另一孔注浆,直至所有桩基注浆结束。
4.2施工准备及要求
(1)压浆顺序的确定
根据工程桩施工进度,对桩的完工日期进行统计列表,按顺序进行压浆施工。在正式压浆施工前,对于四周10m范围内有钻孔桩施工的桩,不得进行压浆施工。
(2)水泥浆配制要求
水泥采用P.O42.5MPa普通硅酸盐水泥,同时要求水泥新鲜、不结块。水泥浆的水灰比为0.55。搅拌好的水泥浆液在注入之前用孔径不大于3×3mm的滤网过滤杂质,然后经过湿磨机细化处理。
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(3)压入水泥浆
对所有桩全部进行注浆,施工完成了的工程桩及试验桩在强度达到70%以后,方可进行后压浆。压浆时须控制渗入,确保慢速、低压、低流量,以让水泥浆自然渗入土层,流量控制在 30~40L/min以内。
(4)终止注浆条件
本工程桩端注浆终止标准应采用注浆量与注浆压力双控原则,以注浆量(水泥用量)控制为主,注浆压力控制为辅。当注浆量达到要求时,可终止注浆;当注浆压力达到要求并持荷3min,且注浆量达到要求量的80%时,也可终止注浆。
4.3施工要点
(1)后注浆导管应采用钢管,直径采用Φ25mm,壁厚3.5mm钢管,注浆导管应与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接。
(2)桩端后注浆导管的数量:桩底后注浆管阀的设置数量应根据桩径大小确定,最少不少于2根。本工程直径1200mm以下工程桩设置两根注浆管,直径1200mm以上工程桩设置3根注浆管。
(3)出浆口的位置宜按下列要求设置:
桩底出浆口宜埋入桩底以下土中的30~50cm,一方面可避免出浆口被水泥浆包住,同时也可以让水泥浆充分加固桩底沉渣或虚土。
(4)浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定,对于饱和土,水灰比宜为0.45~0.65;对于非饱和土,水灰比宜为0.7~0.9(松散碎石土、砂砾宜为0.5~0.6);低水灰比浆液宜掺入减水剂,本工程根据实际情况,浆液水灰比采用0.55。
(5)注浆宜用低压、慢速注浆,这样可以让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和缓慢刺入,以得到最佳加固效果。规范规定注浆流量不宜超过75L/min,本工程注浆流量基本控制在30~40L/min,保证施工质量。
(6)单桩注浆量的设计应根据桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅及是否复式注浆等因素确定,可按下式估算:
Gc=аpd+аsnd
式中 аp、аs——分别为桩端、桩侧注浆量经验系数,аp=1.5~1.8,
аs=0.5~0.7;对于卵、砾石、中粗砂取较高值;
n ——桩侧注浆断面数;
d ——基桩设计直径(m);
Gc ——注浆量,以水泥质量计(t)。
(7)当注浆作业与成孔作业同时进行时,应控制作业点间的距离不得小于8~10m,以防止注浆作业对成孔产生不利影响。
(8)当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆,应改为间歇注浆,间歇时间宜为30~40min,或调低浆液水灰比。 采用间歇注浆的目的是通过一定时间的休止使已压入浆提高抗浆液流失阻力,并通过调整水灰比消除两种不正常现象。
实施总结
通过现场合理的组织,得当的措施,在施工后对完成施工的桩基进行了检测,根据检测结果显示,单桩承载力提高40%~120%,粗粒土增幅高于细粒土,软土增幅最小,桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆;桩基沉降减小30%,取得了良好的经济效益和社会效益,不仅保障了施工质量与结构安全,更为推广2010年建筑业10项新技术贡献了自己的一份力量。
参考文献
[1]罗重兵.、灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用探析[J].、中华民居(下旬刊),2014,(03):289.
[2]林佳.、浅析灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用[J].、建材与装饰,2016,(09):52-53.
论文作者:王高飞1,陈思明2,魏小海3,李昊然4,洪旭5
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签:注浆论文; 桩基论文; 水灰比论文; 浆液论文; 承载力论文; 水泥浆论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第26期论文;