略论钻孔灌注桩后注浆技术在建筑工程施工中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 略论钻孔灌注桩后注浆技术在建筑 工程施工中的应用 摘要：众所周知，钻孔灌注桩是 桩基础最主要的形式，在工程施工中具 有举足轻重的地位，本文笔者结合多年 的工程施工经验，对钻孔灌注桩后注浆 技术施工进行了探讨，仅供参考。 中国论文网 /2/view-12910557.htm 关键词：钻孔灌注桩；注浆；持 力层；后压浆 工程概况： 无锡华邸国际大厦工程用地位于 无锡市梁清路北面，东邻孙蒋路，西北 两面均为原有建筑。地块座北朝南，东 邻建工大厦，西面为江南大酒店。地处 政府规划中的商业办公区。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 该工程为高层写字楼，主楼地上 层数为二十八层，地下二层，总建筑面 积 42028O。其中地下二层为车库， 设备用房及平战结合的人防工程，地下 一层为生态车库非机动车库及设备用房， 地下室建筑面积为 10740O。地上 一三层为商业，商业面积为 8806 O，四二十八层为办公，办公面积为 22482O。 该工程采用钢筋混凝土框架剪力 墙体系，转换层以上为剪力墙结构，以 下为框架剪力墙结构。该工程基础采用 钻孔灌注桩施工,检测均按筑桩基技术 规范JGJ 94-94 执行。 桩基设计依据:无锡市水文工程地 质勘察院岩土工程勘察报告勘察编 号:（GK005001） 。根据岩土工程勘察报 告, 主楼下采用桩径为 800mm,桩长为 36m,桩端持力层为 8-3 粉质粘土, 总桩 数为 229。裙房部分采用桩径为 600mm,桩 长为 10m,桩端持力层为 5-2 粉质粘土, 总桩数为 463。 根据试桩报告单桩抗压 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 极限承载力为:800 桩为 6600KN;600 桩为 1700KN。抗 拔桩桩径为 600mm,桩长为 10m,单桩抗 拔极限承载力为:800KN。 一、钻孔灌注桩后注浆技术的施 工工艺 1 2 施工工艺 安装注浆管:将两根注浆管分段固 定在钢筋笼上,一般用扎丝绑,分放于 笼内两侧。注浆管底端须超出钢筋笼 200 mm300 mm,超出部分底部封闭、 侧壁按梅花形钻上小孔(孔径 7 mm8 mm),花管外部再包上胶布并用硬包装带 包扎一层。下注浆管:在孔口焊接钢筋笼 和注浆管,下放时要仔细检查注浆管的焊 接质量,严禁出现砂眼、气孔,再用吊筋 把注浆管固定在孔口。灌注混凝土成桩, 注浆前的养护期不少于 7 天。 安装孔口装置和注浆管线:注浆管 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 上部安装屏浆阀和进浆管线。洗孔与开 塞:在成桩后 24 h48 h 内开动高压清水 泵进行清水压管,使注浆管底部阀门打开,打 通注浆通道。注浆:灌注混凝土成桩养护 7 天后,桩身混凝土达到一定强度后方开 始注浆,过早注浆会破坏桩身材料。按设 计的浆液配比拌制水泥浆,过筛倒入集料 斗中。开启注浆泵,按设计的水灰比和浆 液量将水泥浆注入桩底。浆液浓度一般 先稀后浓,可根据注浆的压力变化而适时 调整。清洗:开启回浆阀卸压,然后卸开 管线,清洗机具和管线。 1 3 压浆参数的确定 1、浆液配合比 压浆浆液可用 32 5 级普通硅 酸盐水泥配制,水灰比控制在 0 50 7 之间,具体配比可根据土体渗透性及 地下水情况等进行调整。浆液以稠浆、 可灌性好为宜。对于在钻探成孔中大量 漏泥浆的桩,在其注浆浆液中适当加入活 性粉煤灰,以控制浆液的渗透范围,确保 浆液的有效利用。另外,可同时掺加适量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的外加剂以发挥浆液的性能,提高注浆效 率。 2、注浆压力 注浆压力不是一个固定的指标,但 压力过大或过小均会影响注浆质量。注 浆压力过大易产生冒浆和跑浆。压力过 小浆液在岩土体内又不易实现劈裂、挤 压和渗透。注浆压力与桩长、桩端土层 的性质等因素有关。在注浆压力超过地 层的压重和强度时,将可能导致地基及其 上部的破坏或上抬现象。因此,注浆压力 一般都以不使地层结构破坏或仅发生局 部和少量的破坏作为确定允许注浆压力 的基本原则。 3、注浆持续时间 压浆时间太短,压浆效果不明显; 注浆时间太长,注浆效果不高。根据经验,综 合考虑各方面的因素,每根桩的压浆持续 时间一般不宜大于 2h。随着注浆压力的 变化,浆液浓度也需适时调节(压力增大, 浆液浓度相应增大)。稀浆便于输送、 渗透能力强;中等浓度浆液起填充、压实、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 挤密作用;浓浆对已注入的浆液有脱水作 用。所用浆液浓度一般先用稀浆,再用中 等浓度浆,最后用浓浆,条件许可时应尽 量用浓浆。 二、提高压浆效果的措施 1、压浆管压浆工艺的改进 （1）在埋设压浆管之前,一定要 认真了解清楚工程地基地层的情况,准确 计算出压浆管的长度。压浆管过长,则会 给埋设带来一定的困难,而且很有可能影 响压浆效果;压浆管过短,将会使压浆失 去意义。 （2）在进行水下混凝土浇注时, 当导管中的球(塞) 剪掉后,混凝土会迅速 下落,冲击孔底,然后立即上浮。这就有 可能引起钢筋笼的上浮,从面引起压浆管 的上浮。如果不及时进行处理,将会直接 影响压浆效果。因此上浮情况发生,则就 及时处理。 （3）当压浆管埋设好之后,要立 即向管内注满清水并把上端密封,以减少 管内外压力差,防止压浆管的变形和异物 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的进入,堵塞管路,影响压浆效果。 （4）在正式压浆之前,最好先试 压清水,待压浆管畅通之后再压注水泥浆 液。第一次压浆结束后,压浆只能影响一 定的范围。为了充分发挥压浆作用,可进 行第二次或多次压浆,以取得最好的效果,第 二次压浆量一般为第一次的 1/31/4,水 灰比可适当提高。 2、压浆过程中提高压浆效果的 方法 （1）多次压浆法 多次压浆法,就是利用埋设在灌注 桩桩内的压浆花管对桩侧(桩端)多次压 浆直到达到桩侧(桩端) 设计压浆量。在 一定的压力作用下,浆液在桩周土体内向 桩周围不完全均等地扩散。一般说来浆 液会沿着压力小的方向(如桩周泥皮)渗 透。由于土的上覆压力较小,一旦浆液渗 透到桩顶,马上停止压浆,如此反复,直至 满足设计的压浆量。这种压浆方法,必须 先向桩侧压浆,待达到一定强度后再桩底 压浆。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 （2）压力腔法 压力腔法,就是把浆液通过预埋在 桩内的压浆管灌入桩底压力腔内的一种 方法。它克服了因土的上覆压力小而桩 顶冒浆的缺陷。压力腔为圆形,其直径是 设计桩径的两倍,用优质高弹性橡胶制成,事 先随钢筋埋在桩底与压浆管相连结。随 着压浆压力和压浆量的增大,桩底橡胶袋 不断膨胀,将桩底沉渣及周围土体不断挤 密,同时在桩底形成一个扩大头,进而大 大提高桩底端承载力。这种压浆措施尤 其适用于桩长较短、桩底沉渣较厚、桩 端持力层均匀的钻孔灌注桩。 3、关于压浆压力及闭浆工作 压浆压力的选定是一个优化设计 问题。为取得最佳的压浆效果,灌浆压力 的选定需要考虑如下的因素:地基条件, 主要是土的孔隙尺寸大小和压浆部位的 情况等;随时间而变化的浆液粘度;施工 技术要求,如压浆目的与阶段、压浆段的 高程等;桩基与上层建筑物的承受力,如 防止地面冒浆、桩或承台过度上抬等;借 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 助于压浆压力的适当增高,以保持进浆量 不变。压浆控制压力与其它的灌浆技术 参数密切有关,它们互相影响,互相制约, 确定其合理数值时要综合虑。 4、关于压浆顺序 压浆顺序可采用先周边桩后中间 桩的顺序。中间成片的桩压浆时可采用 呈梅花状间隔压浆的顺序。这种压浆方 法,可使桩底有效压浆量比较均匀,并在 工程范围内形成一个整体,不但能降低桩 的沉降量,同时也能进一步均匀的改善持 力层的工程地质特性,使沉降保持均匀。 5、关于串桩问题 正在进行压注水泥浆的桩,在压浆 过程中,水泥浆液从其它的桩上喷冒出来 的现象,称为串桩。出现串桩的原因,可 能是由于注入的水泥浆的压力过大,或孔 底土层有洞,经过钻孔被扰动、桩距较小、 孔底虚土又较厚,同时又是砂或砂卵石容 易塌方的土层等等,出现彼此串桩(实际 指彼此串浆)的现象是不难想象的。处 理串桩的方法:一旦发现串桩,应立即停 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 止压注水泥浆,把被串桩的冒浆导管堵死 后,方能继续压注水泥浆。接着就对被串 桩进行施工,否则时间稍长串桩的注浆管 因有水泥浆在其内可能会发生初凝而被 堵。目前对串桩现象有两种认识:一种认 为串桩现象对压力压浆的施工质量是较 好的证明。但另一咱咱认为可能会产生 群桩效应现时影响桩的承载力及变形。 6、关于死桩问题 刚开始压力注浆,压浆管不吃浆, 溢浆管自然也不冒浆,但桩顶压力猛然升 高,这一异常现象叫死桩。死桩的一般处 理方法:立即停止注浆,用桩径 6 mm 钢 筋插进导管被堵部位,锤击钢筋顶端,把 被堵物打碎畅通后,继续施工。出现死桩 现象的原因: (1)施工人员在施工过程中不注意 保护压浆管或溢浆管,使管与接头或管内 有被堵物。 (2)压浆施工有时间间隔问题,水 泥浆有可能串到未施工桩注浆管的下口 或中间,由于水泥浆凝固而堵死,造成似 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 串桩或半串桩状态。死桩现象应该避免 或杜绝。 7、关于控制指标与承载力的关 系 压力压浆工艺的控制指标,包括压 浆量、桩头压力和桩的上抬位移量三项 内容。 （1）压浆量是其中的主要指标, 它与孔底虚土和桩头压力均成正比例关 系。单桩承载力和压浆量的关系,认识各 异。 （2）桩头压力。桩头压力是指 在压浆过程中,水泥浆流经桩头时的压力。 这项指标不能千篇一律硬性规定。桩头 压力应该根据桩基工程持力层的土质情 况灵活掌握,如粉细砂、中细砂的持力层 和砂卵石的持力层的压浆压力就相差 0 5MPa0 8MPa。稳压时间是保证 压浆量的关键。也就是说只有保证稳压 时间,才能满足设计要求的压浆量。 （3）桩的上抬位移量。从理论 上讲,桩的上抬位移量应和桩头压力成正 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 比。即压力值越大,上抬位移量也越大。 但实际情况和理论有明显的区别,即压力 值越大,上抬位移量不一定也越大,呈无 规律状态。这可能是每根桩的桩侧摩阻 力值和桩载承力值之和各不相等而出现 的现象。这项指标为次要控制指标。 四、施工注意事项 1、安装注浆管前应清除管内杂 物,以防堵塞,并做好注浆头和注浆管的 密封;端部花管、压浆管连接完好,每节 或每段均应用具有一定压力的自来水灌 水检验其是否密封,如存在渗水应及时返 工整改;同时,压浆管安装时还必须保证 花管端部与钢筋笼(全笼) 底端齐平。 2、为了保证水泥浆质量,必须采 取计量投料,以保证浆液水灰比的准确性;严 禁使用过期或受潮的水泥。注浆必须连 续进行,如果因故中断应立即处理,尽快 恢复注浆,以保证注浆质量。注浆时要做 好注浆压力、注浆量、注浆时间及其它 异常情况的记录工作,发现问题及时分析 处理。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 3、随着注浆压力的变化,浆液浓 度也需适时调节。稀浆便于输送、渗透 能力强;中等浓度浆液起填充、压实、挤 密作用;浓浆对已注入的浆液有脱水作用。 所用浆液浓度一般先用稀浆,再用中等浓 度浆,最后用浓浆,条件许可时应尽量用 浓浆。 4、注浆时应控制好注浆量和注 浆压力,并综合考虑二者的关系,以确定 结束注浆的依据。一般应同时满足两个 条件:压浆压力达到要求的终压,并保 持终压 5 分钟10 分钟,终压力为初压力 的 2 倍3 倍; 终压稳定条件下达到大 于设计要求的浆液注入量。 5、注浆结束应认真做好屏浆工 作,压浆管封堵后可防止在压浆结束、突 然卸荷后地下水对桩底压浆来回激荡,造 成水泥局部稀释,进而降低压浆混凝土结 石强度,同时压浆客中的浆液与通道中地 下层压水共同作用造成的一定压力,更有 利于提高结石强度。 6、压浆顺序一般采用先周边桩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 后中间桩的顺序。中间成片的桩压浆时 可采用呈梅花状间隔压浆的顺序。这种 压浆方法,可使桩底有效压浆量比较均匀,并 在工程范围内形成一个整体,不但能降低 桩的沉降量,同时也能进一步均匀地改善 持力层的工程地质特性,使沉降保持均匀。 7、正在进行压浆的桩,如果水泥 浆从其它的桩上冒出应停止注浆,把冒浆 的桩上注浆管堵死后方可继续注浆,接着 对该桩进行压浆施工否则时间稍长可能 会因水泥浆初凝而无法注浆。如