混凝土灌注桩后压浆技术.ppt

混凝土钻孔灌注桩后注 压 浆技术 演讲人 刘宁 目录 1 前言2 钻孔灌注桩后注 压 浆3 施工工艺4 施工过程中的注意事项5 事故处理措施 01 前言 前言 目前高层建筑浅层地基土地承载力很难满足要求 高层建筑大部分采用了钻孔灌注桩 并以砂卵石为持力层较多 泥浆护壁钻孔灌注桩在成孔过程中孔壁土体易出现松动 软化及孔底沉渣 这在很大程度上降低了桩的承载力 然而通过桩底注浆 通过渗透 劈裂和挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结石体 改善持力层的物理学性能 恢复和提高持力层土体强度 桩端沉渣的存在因其强度低严重影响桩端承力的发挥 桩端注浆通过浆液对沉渣的置换 挤密和固结作用改善或消除桩底沉渣对端承力的发挥不良影响 桩端注浆使桩的端承力得到较大幅度的提高 减小桩的沉降量 02 钻孔灌注桩后注 压 浆施工工艺 后压浆技术的定义 定义灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定时间 通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端 桩侧处的注浆阀以压力注入水泥浆的一种施工工艺 使桩端 桩侧土体 包括沉渣和泥皮 得到加固 从而提高单桩承载力 减小沉降 技术目的注浆目的一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣 虚土 和桩身泥皮 二是对桩底及桩侧一定范围的土体通过渗入 粗颗粒土 劈裂 细粒土 和压密 非饱和松散土 注浆起到加固作用 从而增大桩侧阻力和桩端阻力 提高单桩承载力 减少桩基沉降 工作原理钻孔灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合 所谓劈裂注浆 即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力 使土体产生劈裂破坏 浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙 并挤密桩侧土 促使土体固结从而提高注浆区的土体强度 如注浆区在桩底 则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透 使沉渣及桩端附近土体密实 产生 扩底 效应 使端承力提高 如注浆区在桩侧某部位 则该部位也同样出现 扩径 效应 从大量试桩实测资料可看出 桩底注浆后不仅桩的端承力提高了 在桩端以上5m甚至更大范围内的桩侧摩阻力也有较大提高 如果在桩侧某段面注浆 同样该断面以上一定范围内的桩侧摩阻力也有明显提高 03 施工工艺 1 三种工艺2 注管的制作安装3 注浆管试水4 工艺流程 三种工艺 在孔底设置注浆室 采用该工艺时钢筋笼需下到桩底 灌注桩成孔后 在孔内设置注浆管 注浆管的下端设出浆口 并用胶带或塑料膜包住 出浆口的位置高出孔底30 50cm 灌注砼前先往孔底倒入碎石或块石 使出浆口埋入碎石或块石内 然后再进行砼灌筑 将注浆管固定在钢筋笼上 钢管或黑铁管 出浆口采用单向截流阀并压入桩底土中30 50cm 由于采用单向截流阀 在进行桩身砼浇注时浆液不会灌入阀内 注浆时浆液也不会回流 第一种方法工艺复杂 成本高 国内很少使用 第二种方法主要用于桩底加固 在国内已有过多次实验或使用 但由于工艺过于简单 容易发生出浆口堵塞导致注浆失败 第三种工艺由于采用单向截流阀作出浆口 注浆成功率可达97 以上 且压力相对稳定 注浆效果显著 注浆管的制作与安装 压浆管随钢筋笼一起下放 与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密 每根桩的桩底设2根 桩d 1200mm 或3根 桩1200mm d 2500mm 压浆管 对称分布 压浆管之间宜采用丝扣连接或焊接 不推荐 压浆管底部宜伸出钢筋笼30cm以上 进入持力层 出浆孔均匀分布10mm一个 一般情况 封堵材料等 规范均没有规定 注浆管试水 每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验 若发现水柱或水柱消失 则应检查压浆管是否有砂眼 丝扣连接是否密封 钢筋笼放置完毕后孔内进行第二次清孔 完成后须再次检查管内水面 无异常后用堵头封住压浆管上口 工艺流程 准备工作 管阀制作 灌注桩施工 压浆管埋设 按设计水灰比拌制水泥浆液 压浆设备与加筋软管与桩身压浆管连接安装 打开排气阀放气调试 关闭排气阀压开塞 压力稳定后开始压浆 达到设计要求结束 开塞 开环 压浆前为使整个压浆线路通畅 先用高压清水 或者浆液 开环 将出浆口的封堵材料冲开 开环时机为成桩后混凝土能抵抗一定的注浆压力 一般是3 15天 规范无规定 太早容易破坏桩身 太晚又怕混凝土凝结后堵塞出浆口 开塞采用逐步升压法 当压力骤降 流量突增时 表明通道已经开通 立即停机 防止清水大量涌入地下 如采用浆液开塞则不用停机 经查阅多个案例表明 用清水开塞成功率更高 如果压力超过设计或者规范的的最大值 规范最大值是10Mpa 也应立即停机 开环后 立即进行注浆 随开随注 不允许普遍开环 压浆应连续进行 浆液浓度 浓浆 水灰比0 4 对已注浆体起脱水作用 最后注入浓浆可掺入减水剂 膨胀剂和早强剂 中等浓度浆液 水灰比0 6 加固预定范围内的核心部分 起填充 压实 挤密作用 稀浆 水灰比0 8 渗透力强 便于加固预定范围为周边地带 注浆压力 注浆量 注浆皮管变化 控制注浆节奏 监测桩体上抬量 依据设计 规范 关注参数 04 施工过程中的注意事项 注浆次序 同承台桩 尽可能同时注浆对整个群桩基础注浆 先中间再周围 一般可注性好 先周围再中间 注浆效果较好一般是外围进行注浆 逐步到内部桩 以获得良好的注浆效果 注浆作业点与成孔作业点距离保持8 10m 满足下列条件即可停止注浆 本工程 设计 出现下列三种情况可以终止压浆 1 压浆总量达到1300kg与注浆压力超过3Mpa同时达到设计要求 2 压浆总量达到975kg 1300kg的75 并且注浆压力超过3Mpa 3 注浆压力未达到3Mpa 但注浆量达到1300kg 未溢浆 即可停止注浆 除以上三种情况如有其它情况需详细记录待设计提出处理意见在进行处理规范注浆总量和注浆压力均达到设计要求注浆总量达到设计值的75 且注浆压力超过设计值 作业记录 压浆作业记录完整 并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查 发现异常情况时 应立即查明原因 采取措施处理后 继续压浆 注意事项 压浆作业中应采取措施防止爆管 甩管 防漏电等安全措施操作人员应佩戴安全帽 防护眼镜 防尘口罩前台观测人员与后台开泵人员需分工明确 密切保持联系 及时处理注浆过程中的意外情况压力表应定期检验 水泥浆液可根具实际需要参入外加剂 如掺入早强剂 承载力检验可在注浆完成15天后进行施工过程中应采取措施防止粉尘污染物扩散作好记录 以免重复注浆或漏注水泥拌合好后需经过筛网过滤结块 编织袋等其他杂物 05 后压浆事故处理措施 注浆中断 尽量避免注浆中断 注浆中断后应立即查明原因 采取有效措施排除故障 尽快恢复注浆 恢复注浆时宜从稀浆开始 若进浆量与中断前接近 则可尽快恢复到中断前的稠度 否则应逐级增加浆液浓度 若进浆量减少较多 注浆压力上升幅度较大 短时间内即结束注浆 说明被注介质内的裂隙被堵塞 应重新扫孔和清洗后再进行注浆 若仍无改善 则应考虑间歇一段时间后 在附近钻孔补注 注浆达不到结束标准 降低注浆压力 限制浆液流量 以便减小浆液在孔隙中的流动速度 使浆液中的颗粒物尽快沉积 采用水灰比较大的浆液 提高浆液浓度 加入各种速凝剂 如水玻璃等 控制浆液的凝结时间 采用间歇注浆的方式 促使浆液在静止状态下沉积 根据地质条件和注浆目的决定材料用量和间歇时间长短 若有地下水的流动 宜反复间接注浆 若为填充注浆 可在浆液中加入砂等粗粒料 采用专门的注浆设备 注浆管路阻塞 设计方方面的原因 如浆液配比不准 速凝剂比例不当 此时应在注浆前进行室内和现场注浆实验 取得准确的设计参数 施工方面的原因 如施工工艺问题 搅拌站距注浆点距离过大 输浆管弯道太多 浆液流动受阻 操作问题 速凝剂计量不准 导致胶凝时间缩短 在未达到注浆要求的距离时 浆液初凝而阻塞管路 浆液搅拌时外加剂加入顺序不符合要求也可缩短浆液胶凝时间 设备问题 如注浆设备老化 阀门 管路老化 等影响浆液的流动 浆液流失 采用速凝浆液 即在水泥浆中加入速凝剂 采用水泥 水玻璃双浆液控制水灰比