摘 要:本文结合工程实例,首先介绍了泥浆护壁钻孔灌注桩桩端后压浆的加固机理,并从多方面对桩端后压浆施工技术及施工过程中的问题处理措施进行了详细阐述;对钻孔灌注桩桩端后压浆试桩承载力试验检测与注浆效果进行了深入分析和总结。
关键词:泥浆护壁钻孔灌注桩;桩端后注浆;注浆量;单桩竖向承载力;静载荷试验
1工程概况
湖南某花园小区,包括9栋多层、多栋10～14层小高层、地下室1～2层及其它配套设施,工程总建筑面积约152226m2,基坑总面积达13700 m2。采用钻孔灌注桩,直径Φ600mm长26m、Φ750mm长28～32m桩端持力层选择。
但泥浆护壁钻孔灌注桩施工后经检测发现,其中φ750mm单桩竖向承载力低于设计值4700kN,且有部分沉降和变形。究其原因分析:1) 钻孔灌注桩由于施工时使用泥浆作冲洗介质,在灌注混凝土与二次清孔之间存在一定的时间间隔,存在孔底沉渣,影响了灌注桩的端承载力,2)在首灌混凝土时,由于导管长而细,落差大,首灌混凝土因离析在桩底处产生“虚尖”,使桩端混凝土强度低,也影响了单桩承载力,造成单桩承载力达不到设计要求,使建筑桩基的沉降量偏大。为了解决泥浆护壁钻孔灌注桩固有的工艺缺陷,消除上述桩端缺陷,提高钻孔桩单桩承载力,经反复研究且通过试验桩论证后,决定采用桩端后注浆技术对单桩承载力达不到设计要求的Φ750mm桩进行加固处理,取得了良好的施工效果。
2桩端后压浆加固机理分析
桩端后注浆技术是在钻孔灌注桩成桩、桩身混凝土达到预定强度后,采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液或水泥与其它材料的混合浆液,浆液渗透到疏松的桩端虚尖中,结合形成强度较高的混凝土;随着注浆量的增加,水泥浆液不断向由于受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透,在桩端形成“梨形体”,增加了桩端的承压面积,相当于对钻孔桩进行扩底。当“梨形体”不断增大时,渗透能力受到周围致密土层的限制,使压力不断升高,对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集,将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密,使桩土间界面的几何和力学条件得以改善,提高了桩端土体的承载力,从而大幅度提高了单桩承载力(详见图1)。
3桩端后压浆施工技术
施工流程:制作钢筋笼加工注浆导管→吊放钢筋笼、安装固定注浆管→浇注桩体混凝土→清水疏通注浆管
→停止注浆、转入下一根→注浆量和注浆压力达到设计要求→开启注浆管注浆→配制水泥浆。
3.1注浆参数的确定
3.1.1水灰比
水灰比一般不宜过大或过小,过大会造成注浆困难,过小会使水泥浆在压力作用下形成离析。根据设计要求注浆用水泥材料选用32.5级普通硅酸盐水泥,同时要求水泥新鲜、不结块。本工程采用纯水泥浆,水灰比控制在0.55～0.60,搅拌时间不少于2min。搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3mm×3mm的滤网进行过滤。
3.1.2注浆量
注浆量是指单桩注浆的水泥用量,它与土层的孔隙率以及桩间距有关,取决于土层的孔隙率。桩底后注浆注浆量(水泥用量)的大小是由桩端、桩侧土类别与状态、桩径、桩长、承载力要求增幅等因素决定的,但注浆量的大小还没有成熟的公式可预先计算,而是根据上述诸因素估计、经试验确定(见表1)。经与设计沟通和现场试验确定本工程每根桩水泥用量为1500～2000kg。
3.1.3注浆压力
一般来说什么时候结束一根灌注桩的注浆,应该根据事先设定的注浆量来控制,但同时也要控制注浆的压力值。在达不到预先设定的注浆量,但达到一定的压力时就要停止注浆,注浆的压力过大,一方面造成水泥浆的离析,堵塞管道,另一方面,压力过大可能扰动土层,也有可能使得桩体上浮。本工程注浆压力控制在1.5MPa,一般情况下取1-1.2MPa,流速控制在30-40L/min以内,每根桩必须一次注浆完成。特别是两根注浆管注浆时间间隔不得超过12h。
3.2后注浆施工要点
3.2.1注浆管的制作
在制作钢筋笼的同时制作注浆管。注浆管采用Φ33.5mm壁厚3.25mm钢管制作,接头采用丝扣连接,连接处螺纹必须用密胶和外止水带裹,并分别检查其通水性。注浆管在最下部20cm制作成注浆喷头(俗称花管),在该部分采用钻头均匀钻出4排(每排4个)、间距3cm、Φ8mm的注浆孔作[1] [2] [3] 下一页 |
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