后压浆在冲钻孔灌注桩施工中的应用及效果.pdf

第 3 5卷 第 1 9期 1 0 6 2 0 0 9年 7月 山 西 建 筑 s hanxi archi tec - r ure vo 1 3 5 no 1 9 j u 1 2 0 0 9 文章编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 0 9 ) 1 9 0 1 0 6 0 3 后压浆在冲钻孔灌注桩施工中的应用及效果 戴 竞 雄 摘要： 阐述了桩底桩侧后压浆提高灌注桩承载力的机理， 结合具体的工程实例， 介绍了冲钻孔灌注桩后压浆技术在工 程中的应用 ， 并对其试验结果做 了分析， 指 出该技术能大幅提高桩基承载力， 减少桩基 沉降。 关键词 ： 冲钻孔灌注桩 ， 后压浆， 注浆管， 桩基承载力 中图分类号： t u 4 7 3 1 文献标识码： a 对于冲钻孔灌注桩， 桩底沉渣或桩底虚土和桩侧泥皮是影响 桩的承载力和侧摩阻力的主要因素， 而后压浆技术正是解决这一 问题的有效措施。后压浆技术是指冲钻孔灌注桩在桩身混凝土 强度达到 7 5 后， 通过预埋于桩端或桩侧的注浆管高压注入纯水 泥浆或其他特制水泥浆， 固化桩底土层， 使桩底和桩侧一定范围 诉后 ， 才进行分析 、 鉴定和处理 ， 不但增加 了处理难度 ， 而且 已经 产生 了不 良的社会影响。 2 对防止不均匀沉降提出的几点建议 1 ) 严格按照程序分阶段进行地质勘探， 按规定确定探勘点 数、 钻孔深度、 土样数量， 根据勘探工程量投入勘探费用。科学地 布设勘探点位， 使点位有充分的代表性， 以有足够的勘探点地质 柱图为依据 ， 使地质剖面图能准确地反映软土层或不良地基土的 埋深、 厚度变化情况及分布范围。 根据不 同土质采取 不同的取 土器和取 土方 法 。对扰动 敏感 的淤泥质黏土， 应采用活塞式薄壁取土器， 用静力缓慢连续压入 土体以采取土样； 一般黏土， 可采用敞口式厚壁或薄壁取土器， 只 有当静力压入困难时， 才能采用重锤轻击的方法采取土样。这样 最小限度地扰动原状土样， 使室内试验得出的土样指标可靠。 2 ) 设计人员要认真分析勘探资料， 根据不同地基设计相应基 础。对不良地基土 的处理采用 与之相适 应的处理方法 ， 地 基处理 要有针对性， 并注意处理后的局部地基同未处理的地基强度差异。 房屋体形如过大时， 要协调好建筑设计与结构设计的关系。 建筑物各部分的荷载、 刚度、 平面形状差异较大时， 相应地设置变 形缝。纵向长度较长的住宅基础中部的地基附加应力大， 沉降量 大， 两侧沉降量小， 设计时要验算基础和建筑物的整体强度及刚 度 ， 提高抵抗差异沉降的能力。设置沉降缝后， 考虑相邻部分沉 降的相互影响， 或各部分的形心、 重心偏差， 避免造成缝两侧的部 分向缝侧倾斜。在地基土体较软弱的局部地区， 进行地基计算 时， 除计算地基允许承载力外， 还应进行沉降验算， 以控制建筑物 的总沉降量。 施工过程中做设计变更时， 设计人员要坚持设计原则， 尊重 技术规律， 拒绝建设单位或施工单位的不合理变更要求。 内土层得到围化， 从而达到提高桩基承载力， 减少桩基沉降的目 的。后压浆技术在提高承载力、 降低造价方面有明显效益， 现在 已经开始应用在高层建筑及其他工业等工程桩基上。 1 概述 1 1 工程概 况 】， ， 】_ ， ， 一 3 ) 地基加固、 基槽开挖时， 如发现有松土坑、 墓穴、 井 、 旧路 基、 旧房基等局部过硬或过软的情况， 或发现不 良基土的深度和 分布范围与勘探资料有出入时， 应通知设计人员根据尽可能使其 沉降均匀的原则， 对地基做软土变硬、 硬土变软的地基处理。 施工过程中， 随着建筑物重量分级施加上去， 地基土体逐步 固结沉降。研究表明， 加荷速率越慢 ， 越有利于地基承载力的提 高， 同时有利于减小不均匀沉降。近年来， 施工技术水平不断提 高， 施工速度越来越快 ， 不利于土体完成这一过程。因此， 当地基 土较软弱， 同时又缺乏相应的技术措施的情况下， 应适当控制施 工速度 。 4 ) 随着新建工程的加载， 房屋周边的地基土体也会产生一定 的沉降， 所以应将水准点埋设在沉降影响范围之外， 做必要的防 护， 并按规定定期进行复测， 使观测数据可靠。建筑物沉降观测 点应按规定方法和间距设置， 施工中层层进行观测。观测仪器按 规定定期检测， 以保证其精度。在观测过程中， 不应更换测量仪 器和观测人员， 以减小观测误差。 3 结语 鉴于目前住宅工程交付使用后， 由于不均匀沉降引发的纠纷 较多， 为便于分清责任 ， 并切实保证给购房者提供无质量隐患的 房屋， 有必要设置住宅工程竣工验收时的沉降限值， 在验收时， 如 发现超过竣工验收沉降限值， 应及时分析原因， 加强后续观测。 在房屋交付使用后， 建立房屋沉降观测档案， 做出沉降曲线 并分析沉降速率变化情况和发展趋势。如数据变化异常时， 要及 时通知有关单位处理 。 参考文献 ： 1 孙建工 多层住宅地基沉降的原因及防治 j 山西建筑， 2 0 0 8 ， 3 4 ( 3 4 ) ： 1 1 9 1 2 0 on p r e v e nt i o n o f u n e v e n s e t t l e me n t o f m u l t i - l a y e r b u i l d i n g s s u n gu o - q i n g ab s t r a c t ：ai mi n g a t t h e u n e v e n s e t t l e me n t p r o b l e ms o f t h e b ric k mu l t i l a y e r s t r u c t u r e b u i l d i n g s ，t h e p a p e r a n a l y z e s r e a s o n s f o r t h e s i n k i ng f r o m f o u r a s p e c t s ，a n d t a k e s r e l a t i v e p r e v e n t i n g me a s u r e s a c c o r d i ng t o a c t u a l s i t u a t i o n s i t als o p r o p o s e s s e v e r al s u g g est io n s for p r e v e n t io n o f t h e u n e v e n set t l e me n t t h u s a s s u r e q u a l i t y 0 f t h e mu l t i l a y e r r e s i d e n c e ke y wo r d s ：b r i c k mu l t i - l a y e r r esi d e n c e ，u n e v e n s e t t l e me n t ，set t l em e n t i nsp e c t io n ，s u gg e s t i o ns 收稿 日期 ： 2 0 o 9 0 3 1 3 作者简 介： 戴竟雄 ( 1 9 7 5 一) ， 男 ， 工程师 ， 泉州市城建 国有资产投资有限公司， 福建 泉州3 6 2 0 0 0 丢 驾 荤 肯 戴 竟 雄 ： 后 压 浆 在 冲 钻 孔 灌 注 桩 施 工 中 的 应 用 及 效 果 1 0 7 某城东安置小区 ， 总建筑面积为 2 2 6 0 3 8 m 2 ， 建筑以高层为主， 层数为 2 3 层-3 1 层， 高度控制在 1 0 0 m以下， 设有两层地下室， 因 强风化层分布较浅， 拟采用冲钻孔灌注桩， 桩身混凝土强度等级为 c 3 5 ， 设计桩径为 1 0 0 0 i t ff n ， 设计桩长不均 ， 为 1 4 m-4 5 m。单桩承 载力特征值为4 8 0 0 k n。 1 2地质概 况 场地岩土主要有杂填土， 粉质黏土， 中砂， 残积土， 全风化， 强风化， 中风化， 碎块状强风化， 地质情况比较 复杂， 且桩端持力层变化起伏大， 中风化花岗岩层分布不均， 厚 度不等， 局部中风化花岗岩分布在碎块状强风化花岗岩下且 碎块状强风化花岗岩厚度 达到 2 0 m， 如采用预制 管桩 ， 可 能穿 不透强风化花岗岩而出现短桩， 所以采用冲钻孔灌注桩 ， 持力 层拟采用中风化花岗岩或碎块状强风化花岗岩。 2 注浆设计方案 持力层为中风化花岗岩的采用桩端注浆， 试桩桩号选为 j 8 9 和j 7 4 ； 持力层为碎块状强风化花岗岩的采用桩端桩侧复式注浆， 试桩桩号选为 j 2 1和 j 5 4 ， 均沿钢筋笼圆周对称各设计两根， 桩侧 后注浆管阀离桩底 6 r n处。利用桩端桩侧注浆使地下室地基基 础成为一个整体 。 3 注浆施工工艺 3 1 工艺流程 工艺流程： 注浆管制作一注浆管安装下放一预压注浆通道一 压水试验一拌制水泥浆一桩端( 桩侧) 注浆一终止注浆一封孔。 3 2 施 工操作要 点 1 ) 桩身配筋由带压浆阀的注浆钢管及数根钢筋组成。注浆 管对称布置并与钢筋笼加劲筋焊接， 注浆管均应高出桩顶 5 0 0且 用堵头塞紧以防杂质进入管内， 桩端注浆管低于桩端 5 0 c r n ， 并用 特制的桩端注浆阀与注浆管相连。注浆阀应具逆止功能， 并能承 受 1 mp a 以上静水压力。 2 ) 注浆前必须进行压水试验， 同时记录压水试验的稳定压 力， 水压力以压通为准， 压力范围为 0 6 mp a 1 0 mp a ， 多次反 复进行直到压通， 以确保注浆质量。 3 ) 将高压胶管与注浆泵、 注浆管连接， 无误后启动注浆泵。 注浆前宜进行试注浆， 优化并最终确定注浆参数， 本工程注 浆参数为 0 8 ： 1 ， 水泥浆的配制应采用 3 2 5 r普通硅酸盐水泥。 注浆中需严密监视注浆压力， 注浆压力根据地质条件确定， 保持一定的注浆流速， 至注浆量达到设计要求。 4 ) 采用桩端桩侧复式注浆顺序： 对于饱和土先桩侧后桩端， 对于非饱和土先桩端后桩侧， 桩侧桩端注浆间隔时间应大于2 h 。 3 3 压 力注浆标 准 1 ) 注浆作业应在成桩 3 d后进行， 桩端注浆如没有堵管 ， 应对 同一根桩各注浆管依次实施等量注浆。 2 ) 注浆终止压力本工程为 3 mp a 1 0 mp a ， 注浆终止条件 为： 注浆总量及注浆压力均达到设计要求或注浆总量已达到设计 值的7 5 h 注浆压力达到设计要求。本工程每根桩水泥压人量： 桩端应达到 1 5 0 0 ， 桩侧应达到 6 0 0 。 3 ) 当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或串浆应改 为间歇注浆， 间歇时间宜为3 0 mi n -6 0 m i n ， 可调低浆液水灰比。 3 4 注浆管要求 1 ) 下放注浆管时， 连接部位一定要密封、 牢靠。 2 ) 注浆管采用 2 似5或 2 4 2 5无缝钢管， 注浆管应与钢筋笼加 劲筋焊接固定。 3 ) 桩端、 桩侧注浆时， 所在桩的注浆管设置如图 1 所示。 t r r 柱 插筋 行 ： ，端沣 浆蠢 捂 ， 2 b 4 5 、 l 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。一 j1 【 、 l i 目 桩 侧 注 一 十 ： 堂 霾 怠 赢 1 0 1 0 0 螺 糌 薤 ,一： = 一 蘸 与纵筋点焊 ( 距桩 顶 5 d范围内) + 1 o 2 5 0 螺 旋 桩 端注 浆 ： ： ： 箍 与 纵 筋 点 焊 加劲箍 5 h 4 2 0 0 ： = ； 里 一 图 1 注浆管设置示意图 4 注浆过程出现问题及处理 4 1 管阀喷头打不开 在 j 2 1 桩注浆前进行压水试验， 压力最大为 1 o mp ,：q ， 多次反 复后其中一根注浆管 忆5仍未压通， 说明管阀已坏， 不再强行增 压， 在另一根注浆管 5 补注压浆量。 4 2 地 面 出现 冒浆 在 j 7 4桩处注浆时， 当水泥用量达到 8 0 0 ， 地面出现冒浆， 这时停止注浆 3 0 rai n ， 后继续注浆， 采用问歇式注浆 ， 期间调低浆 液水灰比， 经过三次后仍无法注进浆液即行停止， 此时水泥用量 达到 1 0 5 0 k g 。 在 j 2 1 桩处， 进行桩端注浆， 当水泥用量达到 1 1 5 0 l( g ， 地面 出现冒浆， 换另一注浆管也很快就无法再注进浆液即行停止， 经 设计决定桩侧注浆在桩端注浆完成后过 2 0 h进行， 结果效果很 好 ， 水泥用量达到 7 5 0 l g 。 5 桩基检测要求及效果 1 ) 桩基检测以静载试压为主， 可确定单桩竖向极限承载力标 准值， 检验工程桩质量， 沉降及卸载回弹情况。2 ) 试桩应在桩身 强度达到 1 0 0 设计强度， 混凝土龄期 2 8 d 且后注浆 2 0 d 方可进 行， 其中两根桩到破坏为止， 另两根桩达到单桩承载力即可。3 ) 以相同土质的各两根桩， 桩径为 1 0 0 0 it i i t i ， 桩身混凝土强度等级 为 c 3 5 ， 其中一根做压力注浆 ， 另一根不做压力注浆作对 比试验。 从试验结果来看， 后压浆的桩身承载力是普通灌注桩的 1 5 倍 以上， 试桩沉降量在 2 5 i t i y i 以内， 说明后压浆技术确实能降低桩 体沉降量 ， 大大提高桩体承载力， 从而达到减少桩长、 桩径， 降低 投资的目的。 6 结语 1 ) 后压浆是一种冲钻孔灌注桩基础处理技术， 桩端压浆通过 挤密、 渗透作用， 使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结 实体 ， 从而改变持力层物理力学性能， 提高桩端土的强度。 2 ) 后压浆在冲钻孑 l 灌注桩施工中， 有效克服了桩底沉渣、 泥 皮、 桩周土松散等缺陷， 降低了施工难度且施工设备简单， 适用性 强。相信经过设计及施工技术人员不断努力， 后压浆技术将成为 冲钻孔灌注桩的非常有效的辅助配套工艺， 也将更多地应用在其 他工程上 ， 产生更大经济效益。 参考文献 ： 1 朱向荣， 张寒， 孔清华 钻孔灌注桩桩端后注浆单桩极限 承栽力研究 j 建筑科学， 2 0 0 6 ( 6 ) ： 1 1 1 3 2 李超 钻孔灌注桩后压浆技术初探 j 科技情报开发与 经济 ， 2 0 0 7 ( 2 9 ) ： 1 0 1 2 3 窦红奇， 张超 浅谈钻孔灌注桩施工要点 j 常州工学院 学报 ， 2 0 0 8 ( s 1 ) ： 1 8 7 1 8 9 第 3 5卷 第 1 9期 1 0 8 2 0 0 9年 7月 山 西 建 筑 s hanxi arc hi te( ure vo 1 3 5 no 1 9 j u 1 2 0 0 9 文章编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 0 9 ) 1 9 0 1 0 8 0 2 粉喷桩施工质量控 制措施及常见问题 的排除 朱沛荣 郝敏 王宝才 摘要： 结合东莞北王公路扩建工程软土地基处理的工程实践， 从施工前的准备、 施工过程、 竣工检测、 桩体常遇到的问 题原因分析及排除方法等方面， 阐述粉喷桩处理软基施工质量的控制措施， 以确保粉喷桩处理软基的加固效果。 关键词 ： 粉 喷桩 ， 施工质量 ， 控制措施 中图分类号 ： tu 7 5 3 3 文献标识码 ： a 粉喷桩是以石灰和水泥等粉体作为固化材料， 利用专用的喷 桩， 试桩数量不少于5根 1 0 0 m。试桩的目的是： 粉搅拌钻机， 用压缩空气将粉体喷到软弱地层中， 并将软土与固 1 ) 提供满足设 计喷粉量 的各种操作参数。如钻进速度 化剂强制搅拌， 利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学 1 4 7 m mi n ； 钻机提升速度 1 4 6 m mi n ； 搅拌速度 2 0 r mi n ； 管道 反应， 使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一 压力( 钻进、 复搅及提升) 0 1 mp a p0 2 mp a ； 管道压力( 喷 种施工方法。由于粉喷桩具有能有效减少 总沉 降量 、 承受较大 的 灰) 0 2 5 mp a p0 4 mp a 。2 ) 验证搅拌均匀程度及成桩直径。 加荷速率、 抗侧向变形能力强、 可大大缩短施工期等优点， 目前在 3 ) 确定该地质条件下， 符合质量要求的合理掺灰量。4 ) 确定该地 公路建设领域应用得较为广泛。下面根据东莞北王公路扩建工 质条件下， 合理的工艺流程。5 ) 确定进入持力层的判别方法。 程软土地基处理的情况， 按照施工前的准备、 施工过程、 竣工检 2 旆 工讨稗 测、 桩体常遇到的问题原因分析及排除方法的顺序， 谈一谈粉喷 2 1 桩长按进入持力层阶段 桩处理软基对施 工质量的控制措施。 根据本项目的地 报告 ， 初步设计阶段， 曾与塑料排水板 1 施工前准备阶段 处理方案相比 ，采用粉喷桩处理沉降量要减小 2 5 4 9 ， 沉降 1 1 施 工机械 设备 的检 验 的 分布亦有明显的改变， 在桩身范围内的沉降量减小很多， 而桩 每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器， 且记 尖以下的软土沉降量有所增大。在桩长 1 1 m范围内的沉降量与 录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时 桩尖以下沉降量的比值达 1 ： 1 5 。而且由于大部分荷载由桩体承 问、 深度、 喷粉重量、 桩位编号、 复搅深度、 复搅次数等参数 ， 防止 受， 所以桩周土中孔隙压力较低， 而桩尖以下土体中的孔隙压力 伪造施工记录。桩机上的气压表、 转速表、 电流表 、 电子称必须经 较大， 而且很难消散， 因此， 粉喷桩宜尽量打至持力层上( 一般控 过标定， 不合格的仪表必须更换。每台桩机钻架相互垂直两面上 制为 q r =8 0 0 k p a ) ， 并且进入持力层5 0 t i n 左右。在施工过程中， 分别设置两个 0 5 k g 重的吊线锤， 并画上垂直线。在每台桩机的 桩底设计标高往往与持力层并不一致， 施工单位容易出现桩长以 钻架上画上钻进刻度线， 标写醒目的深度。钻头直径的磨损量不 设计标高控制的现象， 如在桩尖下尚留几米软土， 根据科研成果， 得大于 1 c m。 则会有较大的工后沉降量， 由于排水不畅， 预压很长时间也很难 1 2 原材料的检验 稳定。故粉喷桩实际施工桩长应按进入持力层控制。判别是否 粉喷桩所用水泥必须经过试验室抽检， 满足规范的要求， 并 进入持力层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的 尽量不采用那些产量较小、 质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。 读数来判定， 这两个参数是在工艺试桩时由监理确定， 一般下钻 水泥的堆放应该符合防雨、 防潮的要求， 严禁使用过期、 受潮、 结 速度为0 5 m mi n ， 电流值是额定电流值的 1 2 5 以上。 块、 变质的水泥。 2 2 粉体计 量控制 1 3 工艺试桩 粉喷桩的质量好坏与水泥掺人量的多少及喷粉的均匀性有 不同地段具有不同的地质条件， 为了克服盲 目性， 确保粉喷 直接的关系， 因此， 如何来计量粉体是控制的关键。目前一般较 桩加固地基收到预期的效果， 在粉喷桩施工前必须进行工艺试 为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置， 它能在记 4 王岩 钻孔灌注桩后压浆技术在高层建筑中的应用 j 山西建筑， 2 0 0 7 ， 3 3 ( 1 4 ) ： 9 7 9 8 app l i c a t i o n a nd e f f e c t s o f a f t e r g r o u t i ng me t ho d i n d r i l l g r o u t i ng p i l e s c o n s t r u c t i o n d ai j i n g - x i o n g a b s t r a c t ： t h e p a p e r s t a t e s mh a n i s m t o i mp r o v e l o a d i n g c a p a c i t y o