灌注桩桩底后注浆施工工艺在西洋公寓中的应用.doc

灌注桩桩底后注浆施工工艺在西洋公寓中的应用谢振仁（福建六建建设集团公司 350001）摘要：本文介绍了灌注桩桩底后注浆施工工艺流程以及对施工中可能出现的问题所采取的技术措施和该工艺的应用效果。关键词：灌注桩 质量控制 桩底后注浆 注浆过程压力 静载试验 极限承压力1 工程概况西洋新村危房改造工程位于福州市西洋路南侧，施工场地约52*39m，工程总建筑面积27000m2。地下一层，面积2630m2。地上十八层，一层为商业网点及住宅配套设施，二至十八层为住宅。本工程结构类型为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，基础采用冲孔灌注桩。2 工程地质概况根据福建省地质工程勘察院提供的资料，场地土自上而下：杂填土厚1.132.8m，杂质含量5060%；粘土层厚0.61.6m，以可塑性为主；淤泥层厚4.89.6m，呈饱和流塑状；淤泥夹薄层粉砂厚14.625.4m，呈饱和流塑状；中砂与淤泥互层，层厚3.86.55m，中砂呈稍密、饱和，淤泥呈饱和流塑状；中砂厚1.414.6m，中密、饱和；残积粘性土厚1.27.9m，可塑、局部软塑；全风化花岗斑岩厚1.456.7m，呈散体状；强风化花岗斑岩厚3.511.9m，以散体状为主，下部13m呈碎裂状；中风化花岗斑岩厚35.6m（未揭穿），呈内红色，斑状结构，块状结构，岩芯呈短柱状。3 冲孔灌注桩试验桩施工本工程共施打三根试验桩。桩径800，设计桩端持力层为第层，桩端全截面进入持力层800mm，单桩竖向极限承载力标准值8700KN，单桩竖向承载力设计值5200KN。冲孔灌注桩施工工艺流程：测量布设基线埋设钢护筒桩机就位冲成孔终孔土层核对第一次清孔质量检测吊放钢筋笼第二次清孔导管下放灌注水下砼空桩回填4 桩底注浆施工方案4.1 目的试验桩施工完毕后对其中两个编号为试1#、试2#的桩进行静载试验。试验结果为试1#、试2#试验桩单桩竖向抗压极限承载力分别为7200KN、8100KN，未能达到设计要求的8700KN的承载力。虽然本工程在试验桩施工过程中严格采取各种措施，保证冲孔灌注桩的施工质量，但由于冲孔灌注桩本身难以避免的缺陷（桩底沉渣较难清理），导致了最终的施工效果不尽如人意，后会同甲方、设计及监理共同协商，最终决定采用灌注桩桩底后注浆补强工艺。桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底将桩周介质劈裂、挤压、渗透、充填、胶结来达到提高桩体承载力，减少沉降量的目的。采用桩端后注浆技术可较好地解决灌注桩本身不可避免的缺陷，其技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底，并使之留驻桩底周围不远的范围内。本工程正式成功地运用了这一技术，起到了固结桩底沉渣、提高桩端承载力的作用。4.2 注浆施工工艺流程图如下注浆管制作注浆管安装下放预压注浆通道压水试验注浆注浆结束4.2.1 注浆管制作与安装：本工程注浆管材料采用DN15焊接钢管（黑铁管）。联接套管采用DN20钢管。注浆管底端0.5m长范围做成花管。沿花管段每隔0.1m钻取一对出浆孔，孔径68，相邻孔交错布置，孔口毛刺挫平。花管端部装堵头封闭，花管全长先用胶带缠紧密封，再用胶皮和铅丝包裹扎牢。注浆管的安装采用固定式安装。安装时花管底端与钢筋笼底端齐平。制作钢筋笼的同时加工注浆管。每节注浆管通过焊接与钢筋笼的主筋连接固定，连接钢筋笼的同时焊接注浆管。连接套管与注浆管之间应焊接密实。每节注浆管套管连接后向管内注满水以检查连接处的密实性，不合格要补焊。注浆管安装完毕后，其上端应露出地面0.20.3m，且不宜太长，以防损坏管头。注浆管上端接头用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。4.2.2 预压水疏通注浆通道：成桩后25天内，对注浆管预压清水，以便劈裂桩体砼保护层，打通注浆通道，这是提高注浆管安装成功率的有效办法之一。预压清水量不宜过多，以压通的注浆管，压水压力可提高到6MPa。本工程压水压力小等于1.5MPa。4.2.3 注浆施工：采用浓浆、低压慢注及间歇注浆，以利于将定量水泥浆体留驻桩底有效范围内。根据场地地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：（1）注浆前压水试验的压力：注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序，除起到一般注浆工程的三个重要作用：疏通注浆通道；将沉渣及泥皮中的细粒部分推至加固范围外；检查两根注浆管的联通性，以便采取措施充分发挥两根管的可灌性。若只有一根管可灌，应调整注浆工艺参数，使注浆均匀有效。压水量一般控制在0.10.2m3以内。压力时间12分钟。（2）注浆过程压力：以可注入为准，控制在4MPa以下。本工程注浆过程压力控制在1.44.8MPa之间。注浆过程中应密切注意注浆压力变化，根据以下情况实时调整施工：压力逐渐上升，但达不到要求的压力，这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透，或浆液浓度低、凝胶时间长，或部分浆液溢出。注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力值呈下降趋势，这可能是浆液外溢。压力上升后突然下降，这可能是浆液从注浆管周围溢走，或注速过大，扰动土层，或遇到空隙薄弱部位。压力上升很快，而速度上不去，表明土层密实或胶凝时间过短。压力有规律上升，即使达到容许压力，注浆速度也很正常（变化不大），这表明注浆是成功的。压力上升后又下降，而后再度上升，并达到预定的要求值，可以认为是第种情况的空隙部位已被浆液填满，这也是注入成功地例子。本工程注浆压力变化基本属于第种情况。注浆终压比初压提高1MPa以上。（3）浆液浓度（水灰比）：1:10.6:1，先稀后浓。每料水泥浆搅拌时间13分钟。浆液浓度对注浆效果的影响：先灌注稀浆的目的在于稀浆的流动性好，裂隙无论宽窄，均易进浆，先将细缝填灌充实，而后浆液再逐级变浓，使中等或较大的裂隙也得到充实。本工程取其中的两个级别（1:1、0.6：1）用于灌注桩注浆。（4）注入量及注浆时间：对于800桩每桩注入水泥量1.5t，700桩每桩注入水泥量1.25t1.5t。注浆过程采用间歇注浆，每桩注浆时间个小时左右，其中间歇时间大于等于实注时间。可灌性较差桩须小泵量连续灌注。（5）注浆顺序：先注场地周边的桩孔，由外而内逐层内推，最后注场地中央部分桩孔。4.3 注浆施工过程中可能出现的问题及其备用措施：1、注浆管失效：一根桩中若有一根管失效，且另一根管可灌性较差，则应以稀浆为主，使之用单管能注入预定水泥量。若两根管都失效，补救办法是：对其周围的桩，用高压稀浆适量多注。若该桩在关键部位，可在桩中心打孔至桩底补注，或补桩。两根管都失效，其补救措施一定要征得设计院及甲方的认可。2、出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象，应改用浓浆低压慢注，延长间歇时间。3、嵌岩桩或可灌性较差桩，应采用稀浆、高压，小泵量连续灌注。4、串孔现象：由于地层空隙率及持力层裂隙的存在，在A桩进行注浆时间会有水泥浆从邻近B桩已开塞但未注浆的管中喷出，造成注浆管堵塞，致使B桩今后可能住注桩失败。这种串孔扩散现象还可能引起周边土体固结，造成邻近桩机难以钻进，为避免因串孔而造成注浆失败，本工程采用分片开塞，分片注浆的施工流水作业。从场地外围向内共分3片完成全场注浆任务。5 桩底后注浆在本工程中应用的效果5.1 低应变动力检测桩端后注浆技术，使桩底虚土得到固结挤密；减少了群桩的桩土相对变形，降低了桩群内部侧阻力发挥，提高了桩周下部侧摩阻力且使沉降变形减少而均匀，因而使桩承载力得到提高，在相同条件下可优化桩长、桩数、桩径、桩距。本工程结束后，进行了60根桩的低应变动力检测，试验表明类桩54根，占90%，施工效果良好。5.2 静载试验如下表所示桩底注浆桩号桩长（m）桩径（mm）成桩天数（d）极限承载力（KN）最终沉降（mm）注浆前试148.280026720019.18试241.680027810022.71注浆后9653.858007487005.57注浆后试验桩极限承载力提高。试验桩的静载试验未达到极限承载状态，试验加载达到该试验桩设计极限承载力时，试验桩的沉降量只有5157mm。比较注浆前后桩体最终沉降量明显减少，其承载力还有很大的富余。说明桩底后注浆工艺在本工程中发挥了效益。5.3 建筑的沉降量观测本工程建筑物沉降量观测委托福建省建筑科学研究院进行。自主体结构施工开始截至建筑内外装饰装修完成时，建筑的各观测点累计沉降量在4.90mm8.42mm之间，同比相同结构类型的其它建筑，沉降量为小。说明桩底后注浆施工工艺在本工程中有效固结了桩底的沉渣，达到了减少桩体沉降量的目的。6 结束语以