钻孔灌注桩后压浆技术在高层建筑桩基工程中应用
钻孔灌注桩后压浆技术在高层建筑桩基工 程中应用 【摘 要】后压浆技术对于提高桩体的承载能力有显著的 作用,本文用工程实例,介绍了钻孔灌注桩后压浆技术的施 工工艺流程,总结了该技术的工艺流程及施工时压浆量达不 到时的补救措施,以供类似工程参考。 【关键词】钻孔灌桩;后压浆;承载力;施工工艺 1、前言 钻孔灌注桩后压浆技术主要有桩端后压浆和桩周后压 浆两类。所谓后压浆,就是在钻孔灌注桩成桩后,通过预埋 于桩端和桩侧的压浆器向桩端和桩侧高压注入特殊配方的 水泥浆液,在软土地基条件下,改善钻孔灌注桩工艺,以提 高桩的承载力、减少工程沉降量。 2、工程概况 某住宅小区工程(1〜8栋),该工程基础采用钻孔灌注 桩,设计总桩数为768根,桩径分别为①800、①900、①1000、 中1100、中1200、①1400mm,有效桩长10〜18m 经过多个 设计方案论证,桩基工程采用后压浆钻孔灌注桩,桩荷载形 式为端承一摩擦桩,其中该工程工程地质条件为:①填土: 褐色稍湿、中密、不均匀;层厚:2.2〜3.2m,②黄土状粉 质粘土:浅褐色、硬塑、具湿陷性;层厚:2. 4〜4. 3m,③ 粉土:黄褐色、中密、属中等压缩性土;层厚:3.0-5. 5m, ④黄土状粉质粘土及粉土;层厚:3. 9〜5. 5m,⑤粉细耻、 灰色、中密 局部为中砂;层厚:1.8〜3.3m,⑥卵石、杂 色、中密、粒径3〜10cm、最大>20cm;层厚:5. 0〜7. 5m。 3、钻孔灌注桩后压浆技术设计与计算 3.1注浆管及压浆器的设计 桩端压浆导管选用内径中32mm的国际标准黑铁管,桩 侧压浆导管选用内径中20mm的国际标准黑铁管,两端加工 连接螺纹。为提高注浆质量,沿钢筋笼周边均匀设置三根注 浆管,注浆管采用无缝钢管,注浆管的接长采用丝扣连接, 注浆管下端伸出钢筋笼底端0. 50m,在0. 50m段钻中8mm的 孔眼,孔眼按四行呈梅花型排列成花管(计孔眼38个)。管 底部用60?锥型铁棒焊接封堵。注浆管的上端埋入地表面 0.20m〜0. 30m,平时用管帽盖好以免杂物掉入管内堵塞而影 响注浆。花管部位用橡胶环密封,最下面的一个环用铁丝绑 扎牢固。 3. 2注浆材料的配比 在钻孔灌注桩后压浆技术中,浆液的配比是一项重要的 工作,该技术应用效果的好坏在很大程度上取决于水泥浆液 的配比。水泥浆液的结石强度随着水灰比的降低而提高,但 是,如果水灰比过小,浆液的流动性差,既难于泵送,又不 易渗透到致密的地层中。因此,浆液的水灰比需要根据地层 条件的不同而改变。为了改善水泥浆液的性能,可以在水泥 浆液中掺入适量的外加剂。施工中,注浆材料一般选用P-0 42. 5水混,受潮结块变质的水泥不允许使用。浆液水灰比可 选用1: 1, 0. 8: 1, 0.6: 1, 0. 5: 1四个配比(重量比)。 注浆原则上从稀浆开始灌注,到浓浆结束。起始灌浆墩度的 选择视现场具体情况调整。 3. 3注浆压力的计算 注浆开环压力比较大,理论计算上由于影响因素比较 多,难于精确计算,一般凭经验估计为2. 0 MPa-4. 0 MPa, 必要时还可采用更高的压力强行开环,最高可达到8.0 MPa,注浆压力系指克服浆液流动阻力进行扩散的压强,通 常按注浆深度确定,采用下式计算: P0= (0.2〜0.23) H/ 10 其中,P0为注浆终压(MPa); H为注浆深度(m)o 注浆时压力表一般安装在注浆泵的出口,因注浆管路的 压力损失,一般表压比计算值偏大。 3.4注浆量预估 注浆属隐蔽性工程,注浆参数的准确计算尚有一定困 难,故多采用经验公式米确定,单根注浆管的注入量采用下 式计算: 浆液注入量与用料计算只是一个估计值,与实际情况有 很大的出入,最终以实际情况调整注浆压力和延长注浆时间 使注浆量达到钻孔灌注桩的设计要求。 4、注浆施工及工艺 4.1注浆管预埋 下钢筋笼的同时安放注浆管,注浆管下的花管必须伸出 钢筋笼底端0.50m。最下面的一根注浆管与钢筋主筋绑焊连 接,绑焊不少于两处,再与钢筋笼点焊并用12号铁丝绑扎, 点焊间距一般为2.0 m。螺纹处应缠生胶带,并拧紧螺纹密 封,每下完一节钢筋笼后,必须在压浆导管内注水检查其密 封性。当管内注满水,水面能保持稳定且不下降,证明其密 封性可靠,否则,应提起钢筋笼检查漏水原因,待查明原因 并处理后,再下钢筋笼并注水检查,直至满足密封性要求后 可下下一节钢筋笼。压浆导管不宜露出地表,应低于地表 20cm〜30cm,以免施工时碰断压浆管,用管帽将注浆管的上 端盖好。 4.2注浆工艺流程(图1) 1)注浆泵采用SNS系列高压注浆泵,主要技术参数见 表lo 2)搅拌机采用YJ- 340泥浆搅拌机。该机为双层搅拌 机,分上下两层,容积均为340 L,利用上层制浆进行第一 次搅拌,经筛网过滤放入下层进行第二次搅拌。灌注过程中, 水泥浆始终在搅拌,保持不沉淀。 3)高压胶管采用钢丝编织的高压胶管,其内径为25mm, 工作压力为14MPa。高压胶管、注浆泵、高压阀门与孔内注 浆管宜用快速接手连接。 4)注浆前应做好一切准备工作。包括注浆材料水泥的 准备、搅拌机、注浆泵的试运转、注浆管路的检查等工作。 5)压注浆时间及先后顺序。混凝土凝固后在成桩Id〜 3d内,开始注清水,冲开压浆管底、侧堵头,并进行清水洗 孔,在3d〜7d内开始注浆,先注孔侧以便孔壁泥皮上返, 然后从下往上注浆,最终达到将桩上部密封,提高桩侧摩阻 力,然后再进行孔底压浆。也有根据设计要求只进行桩端或 桩侧注浆的。 6)注浆。开环采用清水,用高压冲开花管上的橡胶密 封环,接着注入水泥浆。水泥浆的浓度本着先稀后浓的原则, 依据单位时间的注入量进行浆液浓度的变换。注浆过程中, 每隔lOmin〜20min记录一次浆液注入量和注浆压力(表压 力),在设计注浆压力下,掌握好注浆延续时间,使浆液注 入量达到设计要求,即可结束注浆。 7)每次注浆结束,应及时用清水清洗搅拌机、高压注 浆泵及高压注浆管,为下一次注浆做好准备。 5、补救措施 5.1当压浆量达不到设计要求而泵压很高无法压浆 时,将起用备用的压浆管压浆,满足设计压浆量; 5.2如发现桩侧壁有漏浆时,应立即停止压浆,并用 清水把压浆管洗净,待水泥浆液初凝后,再进行压浆; 5.3当上述措施仍不能满足设计压浆量,或者因其他 原因堵塞、碰坏压浆管无法进行压浆时,将采用在离桩侧壁 20cm〜30cm 处打小孔(150 mm)作引孔,埋置好压浆管, 进行补压浆,直至压浆量满足设计要求,此时补压浆应不小 于设计压浆量。 6、结语 由于成功运用对钻孔灌注桩进行桩端、桩侧后压浆工 艺,有效地消除钻孔灌注桩因施工工艺原因所造成的不良隐 患,提高单桩承载力,确保工程质量,降低成本,具有明显 的经济社会效益,值得深入地研究探讨。 参考文献: [1] 解志浩.钻孔灌注桩后压浆技术的应用与效果 [J].山西建筑,2005, 31 (13). [2] 谭凤娇.钻孔灌注桩桩底压浆技术[J].四川建材, 2007, 4.