摘要:随着建筑的迅猛发展,对桩基承载力、变形的控制、土层的处理等方面,提出了更高的要求,钻孔灌注桩在高层中应用非常广泛。针对承载力要求日趋提高,造成桩长越长、施工难度大,通过国内大量工程实例的实践,钻孔灌注桩后注浆技术在处理这些问题有着良好的效果,并且可以处理沉桩过程中产生的沉渣、桩尖土,对桩端以上的土层产生影响。本文主要对群桩后注浆施工进行了分析研究。
关键词:建筑工程;群桩施工;后注浆
1前言
桩基工程施工时对群桩后注浆技术进行探索和试验,通过控制注浆压力、注浆时间和水灰比,减少了注浆管堵塞、冒浆、串浆等现象,提高了注浆质量,使桩基础竖向承载力大大提高,减少了不均匀沉降。
2工艺特点
控制注浆顺序,减少群桩中先注浆桩与后注浆桩之间出现串浆现象。控制注浆压力和注浆间隔,使群桩中每一根桩的实际注浆效果与理论效果接近。
3工艺原理
3.1群桩注浆存在注浆管堵塞的问题
3.1.1注浆管封口包裹的塑料皮套脱落,异物容易从管口进入注浆管内,产生堵塞。针对该种情况,采用电弧焊将注浆管口焊熔,让熔化的铁水封住管口,以后注浆时用手提切割机统一锯开使用。
3.1.2成桩时桩底端混凝土过厚,注浆时浆液无法冲破混凝土,造成注浆管堵塞。应采用棕榈丝片把注浆管底端包住,形成一个宽松封密的空间。
3.1.3由于注浆管连接不牢固,与钢筋焊接时产生裂缝等原因,使泥浆、水泥浆顺着裂缝渗漏,导致注浆管底端孔口堵塞,无法注浆。因此在注浆管在封口前,先往注浆管内注满自来水。
3.2群桩的相互影响
3.2.1群桩注浆在没有注浆施工顺序的情况下,一根灌注桩后注浆在建筑桩基外产生冒浆,其余灌注桩注浆的浆液会顺着这条冒浆路线大量渗出。
针对该现象,群桩注浆采用先外围,后中间的注浆顺序。
3.2.2群桩相邻两根桩,先注浆桩与后注浆桩注浆时间的间隔过短,导致后注浆桩的浆液顺着先注浆桩浆液渗透产生的冒浆路线流动,产生大量冒浆。
3.2.3群桩相邻两根桩,先注浆桩与后注浆桩注浆时间的间隔过长,先注浆桩的浆液扩散到下一根需后注浆的灌注桩且浆液完全凝固,强度大,导致后注浆桩的注浆困难,注浆各项要求达不到设计要求,如注浆量、注浆压力。
4工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
施工步骤如下
方案设计→注浆管制作、埋置→注浆管开塞→注浆试验→控制注浆压力、注浆时间、水灰比、注浆量→记录最大压力、时间、水灰比、注浆量→完成注浆→信息反馈→方案设计
方案设计→注浆管制作、埋置→注浆管开塞→注浆试验→控制注浆压力、注浆时间、水灰比、注浆量(出现冒浆、串浆现象)→修整预防措施→方案设计
方案设计→注浆管制作、埋置→注浆管开塞(堵塞现象)→修整预防措施→方案设计
4.2方案设计及施工工艺操作要点
4.2.1方案设计
4.2.1.1群桩注浆顺序
采用先外围,后中间,且宜跳桩注浆。
4.2.1.2注浆管制作
采用钢套筒连接,注浆管底端注浆孔用图钉堵塞,先用止水带密封,再用棕榈丝片包裹。
4.2.1.3注浆管开塞
灌注桩成桩后2天第一次开塞,9天后第二次开塞。
4.2.1.4注浆试验
在后注浆开始前完成注浆试验。
4.2.1.5注浆压力、注浆量
在周边桩后注浆,注浆压力宜用较小压力2Mpa左右,注浆量达到3000kg。由于周边桩注浆时,群桩之间的相互影响,浆液有一部分渗透到了中心区域的桩边。中心区域桩再注浆时,桩边的土体已被加固密实,采用较高压力>3Mpa并持荷3分钟,且注浆量到要求量的80%,满足设计要求。
4.2.1.6注浆时间
在注浆过程中,注浆压力要在大于3Mpa下持荷3分钟,注浆量达到要求量的80%才算注浆完成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当注浆改为间歇注浆时,间歇时间一般为30~60min。
4.2.1.7水灰比
在注浆顺利的情况下,尽可能的用浓浆下注,设计要求水灰比为0.55~0.6。
4.2.2注浆顺序
群桩注浆顺序是一般先外围后内部,但若属于同一承台内或邻近的符合注浆条件的桩宜同时注浆;对同时满足开塞、注浆两个条件的桩,应边开塞边注浆。注浆也由低处向高处,由无水处向有水处注入,以利于充填密实,避免浆液被水稀释离析。
4.2.3注浆管制作、埋置
制作注浆管时,注浆管底端开孔后出浆口段止水胶带包扎,并在每个钻孔处用图钉压孔。在胶带布外用结实通透性较好的棕榈丝片套入管内,并用铁丝扎牢密封。注浆管在埋置安装时,注浆导管之间采用钢套管连接,连接必须密封牢靠。4.2.4注浆管开塞
灌注桩浇灌混凝土7天后,混凝土强度达到75%~80%,用约2MPa的清水进行第一次开塞,达到要求就停止注入清水。待第一次开塞完成后用胶带纸绑牢注浆管口,并做好管口保护工作,在注浆管处做好明显的标识。距第一次开塞2天后,做第二次开塞。
4.2.5注浆试验
一般情况下,压水宜按2~3级压力顺次逐级进行,并要求有一定的压水时间与压水量、压水量。如对其中一根注浆管压水,其它的注浆管在地面上有冒水现象,则表明注浆管已贯通,可以进行注浆。
4.2.6注浆材料
群桩桩端注浆所用的材料采用普通硅酸盐水泥。水泥浆凝固时间较长,在持力层为卵石、砾石等孔隙率大的土层注浆时,需考虑加入一定量的促凝剂,使水泥浆液在桩端范围内凝固,以免水泥浆液扩散太远,导致材料浪费。
4.2.7注浆压力
在注浆过程中,一般刚开始施工时的几根桩注浆压力低,以后随注浆桩数增加而注浆压力增大。当注浆压力长时间低于注浆正常值、浆液流速较快,或地面出现冒浆、周围桩孔串浆时,应改为间歇注浆,同时可采取降低水灰比、加浓浆液、掺加促凝剂等措施。
4.2.8注浆时间
群桩注浆需在成桩2天后进行第一次开塞,并在成桩9天后混凝土强度达到设计强度的75%~80%进行第二次开塞才可以注浆。
4.2.9水灰比
浆液浓度的控制原则一般为:依据压水试验情况选择初注浓度,通常先用稀浆、随后渐浓,最后注入浓浆。浆液浓度的选择原则一般为:在维持注浆较低压力时选稀浆,当注浆压力大时选择浓浆。
4.2.10注浆量
群桩刚开始注浆时,先注周边的灌注桩,且注浆量少于设计注浆量,防止灌注桩注浆量过多导致该桩周边的其他桩无法注浆。
4.2.11群桩注浆中,允许一定量的地基冒浆现象。注浆时,由于注浆压力过大、浆液浓度过稀、注浆时间过长等原因,造成水泥浆液通过卵石圆砾层的渗透作用和粘土层的劈裂作用,顺着地基土层空隙向上渗透,使局部出现冒浆现象。这个过程对注浆的效果来说是不利的,但是它对桩周边的土体产生了充填效应、挤压效应、扩散效应、等加固效应,使整个群桩范围内的土体与群桩形成一个稳固的整体,提高了整个地基的承载力。
5质量控制
5.1注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于10~20m。
5.2浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注,并应在注浆过程中不停的缓慢搅拌,搅拌时间应小于浆液的初凝时间。浆液在泵送前应经筛网过滤。
5.3桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆。
5.4当满足下列条件之一时可终止注浆:(1)注浆总量和注浆压力均达到设计要求;(2)注浆总量已达到设计值的80%,且注浆压力超过设计值。
5.5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30~60min,或调低浆液水灰比。
5.6后注浆施工过程中,应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查,发现异常应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时,应根据工程具体情况采取相应措施。
结束语
由以上数据分析,可见后注浆技术在承载力提高方面、桩长节省、节省造价方面,有显著的效果,能更好确保施工质量和值得进一步推广使用。
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[4]白慧.钻孔灌注桩后注浆施工工艺[J].中国科技投资.2013(11)
论文作者:陈坚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:注浆论文; 浆液论文; 水灰比论文; 压力论文; 时间论文; 方案设计论文; 钻孔论文; 《基层建设》2019年第13期论文;