摘要:灌注桩桩端质量缺陷后注浆处理施工措施的有效落实,一方面能够有效降低桩体更换或返工的概率,使工程施工质量与工期的可控性得以显著增强;另一方面,凭借注浆处理技术,也更便于提升软岩地基的整体承载强度,以便使工程结构的稳定性得以保障。本文基于软岩地基灌注桩桩端质量缺陷诱导因素展开分析,在明确设计要求与注浆方法的同时,期望为后续注浆处理施工提供良好参照。
关键词:软岩地基;灌注桩;桩端质量缺陷;注浆处理
灌注桩在建筑工程中是较常见的基础加固措施,特别是在软岩基土环境中,灌注桩的应用能够凭借桩体摩擦力和材料刚性,为地上建筑结构荷载提供稳定持力平台,以避免不均匀沉降等问题对建筑工程结构的整体性造成损害,也正因为如此,若是灌注桩质量出现了问题,也势必会对建筑结构质量造成影响。因此,管理人员理应对软岩地基灌注桩桩端质量缺陷后注浆处理施工技术给予足够的重视。
一、项目工程概况
本项目为某引水工程中的输水渡槽,因排架柱结构重量较大,并且对结构整体性的要求较高,因此在基础以下部位采用了嵌岩灌注桩,但因为施工中存在失误,使得部分桩体孔洞内出现坍塌的情况,这导致灌注桩桩头部位存在质量缺陷,为避免对工程质量造成影响,便需要结合注浆处理措施,加强基土的整体性与刚度。
二、灌注桩桩端质量缺陷诱导因素
结合以往灌注桩桩端质量缺陷资料可知,在软岩地基环境中,共存有以下三种诱导因素。
(1)在灌注桩钻孔期间,护壁方式选用了原土加水造泥浆的措施,以便借助加压的方式,使土壁密度得以提升。但根据软岩泥土结构的特性可知,在加水后泥浆浓度普遍比施工规范要求较低,且使得岩土分界面处渗水量较大,使黏土存在流塑的情况,如此极易影响原有岩土结构的稳定性,使灌注桩的施工质量受影响;
(2)在灌注桩钻孔期间,旋挖钻孔装置提升速率过快,造成孔内局部负压,使孔壁结构受损,而受损脱落的泥土则会掉落至孔洞的桩头部位,在尚未清理彻底的情况下,贸然浇筑桩体材料,则势必会对桩端质量造成影响;
(3)施工过程中,管理人员对孔底沉渣厚度检测并未给予重视,致使钢筋笼放置期间,使孔内发生塌孔的情况,如此便会对灌注桩的质量造成极为严重的影响。
三、桩端缺陷后注浆处理设计要求
为确保灌注桩桩端缺陷后,仍能够为地表工程提供稳定的持力环境,注浆处理理应结合岩土质量状况等数据对现场承载力进行勘测与计算,并提供适宜且稳定的承载力平台,降低受损灌注桩的沉降参数,才能使工程质量得以保障。
结合以往施工资料可知,管理人员需率先检测混凝土桩身强度,分析桩身是否满足桩体设计的要求,并研究桩端缺陷情况下,桩基极限状态的承载力数值,以便更好的把控差异量。其次,在未进行处理的状态下,管理人员需对地域岩土质量、抗震烈度、水土环境展开检测,并计算,桩体摩擦数值若满足荷载平衡要求,则无需再破坏周围土壤结构。若不满足承载力要求,则需要对桩端进行注浆加固。最后,当注浆处理结束后,设计人员需对桩基础沉降量进行重新核算,确保沉降量在外界荷载的作用下,仍吻合工程结构稳定性的要求,才能继续应用于工程基础结构体系内。
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四、桩端缺陷后注浆处理施工措施
桩端后注浆施工处理措施应着重控制浆液水灰比、桩端压浆终止压力、持续压力时长、压力流量计压浆量数据,确保各项数据满足承载力要求,并有效降低不均匀沉降差额,才能使桩端缺陷后注浆处理施工质量得以保障。而具体的施工处理流程,则理应从以下几个方面着重分析。
1. 桩端沉渣清理
利用桩身的φ91mm取芯孔处理孔底沉渣的措施,向孔底下两根φ25的钢编管,一根管向孔底送水,另一根向孔内送1MPa的压缩空气,采用压力风、水混合清渣,将桩端沉渣采用气举法清出孔外,然后采用压力灌浆法对桩端的空腔灌注浓水泥浆,对未清除的沉渣用水泥浆固结补强。桩基为摩擦端承桩,桩端地基受压,注浆补强加固桩端土,在高压水泥浆灌注下,桩端空腔用水泥浆填充,桩底残留沉渣在水泥浆高压下排水固结。在反复用气举法清除桩端沉渣时,因桩端以上桩壁处泥皮被击穿,在地表桩侧有气泡冒出,对后注浆增强桩侧阻力效果有利。
注浆压力不能采用高压,因桩端侧基岩为泥岩,抗剪切力小,大的灌浆压力会造成桩端泥岩劈裂破坏,土层桩侧土体破坏,影响桩的承载力。
2. 后注浆施工措施
根据《建筑桩基技术规范》,水泥浆液配比采用0.5∶1的水泥浆,在水泥浆中掺加3%的微膨胀剂,灌浆前采用压缩空气排出孔内的积水,灌浆采用在混凝土桩身内设灌浆塞,射浆管下至桩孔底0.3m,采用孔内循环注浆法,设计灌浆压力采用2MPa。在回浆管内的浆液比重达到0.5∶1的水泥浆比重时,控制灌浆压力达到2MPa,当孔内吸浆量小于1L/min时,连续灌注30min即可结束灌浆,后在孔口卡灌浆塞,全孔段灌注0.5∶1的水泥浆,孔内不吸浆量后,连续灌注30min即可结束灌浆封孔。
对桩进行后注浆加固处理后,在28d后采用基桩竖向静载荷试验验证单桩极限承载力设计值及基桩的沉降量观测值,后采用取芯法检查后注浆对桩端处理的效果。
3. 后注浆处理效果检测
后注浆效果检测后注浆完成达到设计强度后,施工单位委托检测单位对采取后注浆补强的灌注桩采取钻孔取芯和做静载试验方式检测,通过单桩静载试验确定单桩竖向抗压极限承载力。
根据部分灌注桩桩端后注浆处理后的钻孔取芯情况,原桩端过后的沉渣已被凝固的水泥浆体置换,桩端水泥浆结体较好,桩底中风化泥岩。通过单桩静载荷试验,桩基承载力和变形满足设计技术要求,桩端置于中风化泥岩层,泥岩为不透水层,经注浆加固后,桩端混凝土受地下水影响较小,满足设计对桩身混凝土强度及耐久性要求。
五、结语
灌注桩桩端质量缺陷后注浆处理施工措施的有效落实,不但能够为地上荷载力的传导提供更稳定的地下持力层,以便地上结构体系时刻处于稳定状态,同时凭借注浆措施,更能够有效缩减基土形变量,使受损桩体受压环境更稳定,避免持续性的破坏问题出现。故而,在论述软岩地基灌注桩桩端质量缺陷后注浆处理施工期间,必须明确后注浆处理工艺的难点与要点,并提供详细的解决方案,才能使整体结构稳定性得以增强。
参考文献:
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论文作者:王铭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/6/26
标签:注浆论文; 水泥浆论文; 承载力论文; 缺陷论文; 沉渣论文; 质量论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第11期论文;