桩底基础灌浆加固处理方案

一、工程概况：本工程冲孔灌注桩在抽芯检测过程中发现如下情况： 1#桩桩径为1.4米，桩身长度为12.8米，桩身混凝土强度设计等级为C35。此桩共抽芯了三个孔，其中两个孔桩身完整性及桩底持力层均满足设计及规范要求，另外一个孔桩身完整性存在局部缺陷，桩底以下1.0米内为中风化砂岩，中风化砂岩以下有0.5米深的软弱层，软弱层以下为中风化泥岩。2#桩桩径为1.6米，桩身长度为11.3米，桩身混凝土强度设计等级为C35。此桩共抽芯了两个孔，其中一个孔桩身完整性及桩底持力层均满足设计及规范要求，另外一个孔桩身底持力层5米范围内有一个孔局部存在夹层现象，此桩桩身砼完整性经判定为类桩。为了保证桩的承载力，经研究决定对这两根桩桩底软弱层进行置换压力灌浆，为此编制本处理方案。二、处理方案：根据以上实际情况，其处理方法是：在桩中对称钻入四个钻孔，深度超过软弱层至完整岩层为止，采用高压水、气送入桩底进行切割冲洗，直至把桩底软弱层冲洗完后，再进行高压灌浆。三、设计参数：1）灌浆段长度灌浆段长度视所加固桩底软弱层深及渗透性及设备的能力等条件而定，其与灌浆质量有关。为提高该桩承载力达到设计要求，浆液进入到桩底的裂隙和孔隙中，扩散、充填其孔隙，后经过硬化、胶结，可以起到加固、防渗等作用。另外，由于112#桩其中一个孔发现桩身有局部缺陷，采用这种劈裂注浆的方法也可以使水泥浆液进入到桩身，从而使桩身密实。2）灌注浆液的方式水泥浆液在静止状态下都有沉淀现象。如果浆液处于流动状态，则浆液的浓度将是均一的。为此，灌注的浆液须保持适当的流速，对灌浆质量有利。从需加固的软弱层来分析，一般其渗透性能较好，采用纯压式灌浆方式也能保持浆液的流动性。因此该工程的灌注浆方式采用纯压式。3）灌浆压力的选定与使用原则灌浆压力一般是指灌浆段所受的全压力，其选定一般是根据灌浆试验来确定。目前尚无此资料可以通过计算来确定，因此本方案只能通过类似的工程灌浆所使用的压力来选定。计算灌浆压力除需考虑地质条件和灌浆方法外，还应考虑浆液的浓度对灌浆压力的影响，其计算式为：Pe=Pwrm（H1H）（H1r1H2r0）式中：Pe容许灌浆压力，Mpa；Pw地下水静水压力，Mpa；r压重层土的重度，KN/m3；H止浆塞以上地层厚度，m；m注浆深度每增加一米所应加的压力值；H1灌浆段总深度，m；r1浆液比重，KN/m3；r0水的比重，KN/m3；H2灌浆段至地下静止水位的高度，m。从本工程的情况分析，其灌浆压力通过计算一般可考虑在0.2 Mpa0.7 Mpa范围内，具体在灌浆过程中再依据试验情况进行调整。使用原则是：在一个灌浆段内的全部灌浆过程中，在一定的条件下，应是基本上在同一压力下进行的。4）压力的控制灌浆过程中灌浆的控制是分成如下两种：一次升压法 ：分级升压法具体采用何种方法视现场的灌浆情况而定，主要是在一定的浆液浓度下视单位吸浆量是否逐渐减少而定。同一个孔在不同的灌浆段可采用不同的控制方法。5）浆液浓度的使用灌浆过程中浆液浓度的使用有两种方法：一种方式是由稀开始逐渐变浓，直至达到结束标准。另一种方式是浆液由稀变浓进行灌浆，具体是当吸浆量达到一定的标准时，再变化其浓度直至达到其标准。本工程可进行灌浆试验确定其浓度或在0.50.8范围内进行选择。6）灌浆孔距的确定浆液的扩散半径一般与所灌的地层渗透系数、注浆压力、注浆时间、浆液粘度对水粘试比、地层的孔隙率等有关。其确定一般时采用试验，本方案暂按maag理论进行计算。r=33khr0t/n式中：r浆液的扩散半径，；H止浆在地层中的渗透系数，/s；h注浆压力，Mpa；r0灌浆管半径，；t注浆时间，s；浆液粘度对水的粘度比；n地层的孔隙率。综合每段的间距确定为1.001.20m，正式施工时应根据现场的试验确定的间距施工。7）灌浆结束的条件本工程的灌浆结束条件可采用以下几种方法：在规定的压力下灌浆段单位吸浆量小于试验值时延续一定时间终止灌浆。在规定的压力下灌浆段单位长度吸浆量小于试验值时延续一定时间，这里考虑灌浆段长度因素在内的终止灌浆标准。在规定的压力下灌浆段单位长度吸浆率小于试验值时延续一定时间，这里考虑灌浆压力因素在内的终止灌浆标准。出现窜浆、冒浆及返浆之情况时。注：一定时间一般为3060min，吸浆量、吸浆率一般是由现场进行灌浆试验确定。处理面积范围详见附图。8）灌浆用材料：1、灌浆用材料为普通硅酸盐水泥（P.O42.5），在灌浆过程中，如灌浆量超大，可考虑加入速凝剂（水玻璃），其配合比按1：0.4搅拌即可。2、施工工艺流程如下图：放样定位钻机就位钻 进冲 洗灌 浆待 凝移机至下一孔位放样定位钻机就位钻进一段冲 洗灌 浆待 凝移机至下一孔位3、设备投入：所需设备：12立方空压机一台，洛阳产潜孔钻机一台，150型灌浆泵一台，搅拌机一台等其他附属设备。四、工期保证措施1、质量控制措施1）控制好原材料，使其达到设计要求；2）控