摘要:随着我国国民经济现代化进程不断深入,城市建设开发持续进展和对环境要求日益提升,大量高层建筑拔地而起,需要采用灌注桩技术工程项目越来越多,灌注桩技术能在不同土质环境下得到广泛应用,降低施工环境噪声和成桩质量的离散性,单桩承载力得到有效提高。本文灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的主要应用进行初步探究,以提升工程技术运用水平。
关键词:灌注桩;后注浆施工;施工技术;应用研究
一、引言
我国近年来城市建设的快速发展,大量的工程建设为城市规模化、集约化提供良好的基础设施,建筑业成为国民经济发展重要支柱产业之一。由于城市建设发展的对环境保护的严格需求,建筑工程灌注桩施工技术具有效率高、适应能力强、安全系数高以及环境污染少等优点能满足新时期城市建设的要求,为当前建筑行业的进一步发展打下良好的技术基础,提供有力的质量保证。
二、灌注桩后注浆的技术特点及原理
建筑工程施工中运用灌注桩后注浆技术,通常是要等待灌注桩成桩的桩身混凝土满足设计预先设定的强度要求后,利用高压注浆技术通过预埋的注浆管注入水泥浆液,注入的浆液随着注浆量的增加向桩端周围土壤扩散,与桩基础端部封土壤结合形成较强的承压平台,直接与土体中实施有效挤压、渗透、扩充,不断加固桩端持力层强度,从而提升桩周围土体的承载能力,与传统的桩承载力相比,单桩的承载和抗不均匀沉降能力得到50%-100%提升。
灌注桩后注浆技术与传统的桩施工效率对比能提升5-10倍,施工工期大大节约。后压浆钻孔灌注桩不需要循环泥浆,使用制备好的浆液只用在钻孔过程中,泥浆的使用量和排放量大幅度减少,对施工现场可能产生的污染极少,符合当前绿色施工要求。此外,灌注桩后注浆技术不需要用到循环泥浆工序,不需要提供场地存放大量排放泥浆,节省用地资源和水资源。灌注桩技术有效节约工程造价,安装简单,工艺方便,压浆成功率可达98%以上。
三、灌注桩后注浆施工工艺和技术要点
1、后注浆施工工艺流程
灌注桩施工→钢筋笼预置注浆管→浇注桩体混凝土后12h内清水疏通注浆管→7d后开启注浆管,使浆液均匀加入,加固土体→注浆量(或注浆压力)达到设计要求后,停止注浆。
2、后注浆施工技术要点
(1)、制作压浆管
后灌注浆施工作业前,注浆管应与钢筋笼的加劲筋绑扎固定或焊接,在制作钢筋笼的同时制作压浆管,后灌注浆压浆管制作的黑色铁管直径为25mm,黑铁管的接头采用丝扣连接,两端端部采用丝堵封严。施工现场制作的压浆管总长度要超出钢筋笼长度55 cm,上部高出桩顶混凝土面50cm,为保护压浆管完整,不能暴露到地面受到碰撞,桩底部长度超出钢筋笼5cm。压浆管在钢筋笼最下方20cm处制作成压浆喷头,在该部位利用钻头均匀钻出4 排,每排4个、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外面套上相同直径的自行车内胎并在两端使用胶带封严,压浆喷头就形成了一个简易的单向喷射装置,现场注浆过程中通过压浆管中高压把橡胶车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入桩内部土层中,直接进行混凝土灌注时这个装置能保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。
(2)、压浆管的布置
可以根据设计要求,把将多支压浆管对称绑扎在钢筋笼外侧。待成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼起吊安装,垂直下放过程中应加强对压浆管的保护措施,钢筋笼不得任意扭转或弯曲变形,避免造成压浆管在丝扣连接处发生松动问题,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞,现场灌注混凝土要根据施工技术规范要求进行。
(3)、控制好灌注的压浆时间
根据工程现场灌注经验分析,在地下土层中,水泥浆在工作压力作用下灌注渗透面积较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了避免压浆时水泥浆液从附近薄弱部位冒出,通常压浆的桩在混凝土灌注完成7d后,待桩身混凝土初凝后,用高压水(8.0MPa)开塞,一周后开始压浆,压力控制在2~5MPa。要观察施工的桩位周围至少8m 范围内没有钻机钻孔作业,该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3天以上再进行压浆作业,后灌注注浆时间不宜迟于成桩30d后。
(4)、压浆施工顺序
在灌注桩身混凝土之前,预先在钢筋笼埋设两支直径50cm底端带单向筏的注浆钢管,注浆管必须定位准确,确保注浆头畅通。施工现场中使用的后注浆阀要求具有规范要求的技术指标:要求能够承受至少1Mpa以上静水压力,注浆阀的外部保护层要求能够抵挡砂石、岩等硬质物的刮撞而不易受到损伤,注浆阀要具备良好的逆止性能。压浆过程中应采用整个承台群桩一次性压浆,压浆顺序从施工周边桩位灌注再到中间桩。压浆过程使用两支桩循环压浆,即是先灌注压第一支桩的A 管,压浆量约占总量的七成左右,压完后再灌注压另一支桩的A 管,然后依次轮流为第一支桩的B 管和第二支桩的B 管,这样可以确保同一支桩2根管压浆时间间隔控制在30~60min 以上,为灌注的水泥浆提供在地下土层中扩散凝固的时间。压浆过程中派专人作好详细真实的施工记录,施工记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。
(5)、后注浆作业施工注意要点
注浆作业与成孔作业点距离不宜小于8~10m,桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆,对于成桩群注浆顺序应先外部周边再到内部。当达到以下条件其中之一时可以停止注浆作业:注浆总量超过1.8吨(∅700),且注浆压力达到1.2~4MPa或注浆总量超过75%和注浆压力超过4MPa,注浆总量超过75%,注浆压力小于1.5MPa时,要调小水灰比,连续压浆至1.5MPa且注浆总量不低于设计量要求。若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情况,要根据现场情况改为间歇注浆,间歇时间宜为30~60min,重新注浆并达到停止条件才能停止注浆。
四、后灌注浆现场中常见问题及应对方法
1、灌注压浆喷头无法顺利打开
后灌注浆通常喷入管中压力至少1.2—4MPa,当持续提升喷射压力达到10MPa 以上仍然无法打开压浆喷头,说明喷头部位已经受到损坏,不能强行增加压力以免造成质量事故,可在另一根管中补充足够的压浆数量。
2、桩位侧方部位出现冒浆情形
压浆时,注浆压力保持不变但经过仔细观察和对照记录,发现注浆速度明显下降或停止时,说明桩底的水泥浆已经饱和,可以逐步减少注浆直至停止压浆;若从该支桩侧壁发现冒浆且压浆量较少,可以把该支压浆管用清水或用压力水冲洗干净,等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。
3、单桩压浆量不足
通常来说,灌注桩实施地压浆过程中采用整个承台群桩一次性压浆达到较好的质量效果,压浆先沿施工周围桩灌注形成一个封闭圈,再沿圈子实施灌注浆最后到中间桩,这样一来能较好地保证中间桩位的压浆质量,如果出现个别桩压浆量达不到最初设计强度要求,可根据现场灌注桩具体情况加大对邻近桩的压浆量作为有效补充。
五、结语
经过大量工程科学试验研究及现场工程实践,对比传统桩施工工艺,证明灌注桩后压浆技术在工程施工中的应用效果非常明显,产生工程技术经济效益非常明显。工程技术人员不断的员进行总结和完善,随着人们对该技术的进一步认识和理解,灌注桩后压浆技术在建筑行业的应用将不断规范化,灌注桩后压浆技术在当前建筑行业的大力实施绿色施工推广是非常必要的,也是我国现代工程技术发展一大趋势。
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论文作者:秦瑞材
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
标签:注浆论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 作业论文; 浆液论文; 喷头论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第29期论文;