钻孔灌注桩后压浆技术.doc

钻孔灌注桩后压浆技术的应用1、工程概况滨州学院成人教育中心工程，东西长141.30M，南北宽40.40M，总建筑面积18010.29平方米，全楼共十层，建筑总高度45M，采用后压浆扩底灌注桩。设计桩数335棵，有效桩长18.15米，桩径600mm，扩底桩盘外径为1200mm，混凝土强度等级工程桩采用C20，锚桩、试桩为C25，单桩竖向承载力特征值为1200KN。根据勘察资料，钻孔灌注桩较理想的持力层是第七层粉土，其中桩端承载力标准值为500KP，钻孔灌注桩摩擦阻力标准值qs为35KP，利用地质资料对每个勘察钻孔附近600钻孔灌注桩进行单桩承载力估计，在设计有效桩长范围内单桩承载力均不能达到1200KN。采用钻孔灌注桩成桩后桩底注浆技术，在成桩后桩底注入水泥浆，水泥与桩底及桩身周围土体相结合，从而改善土层的不均匀性，使桩端承载力及桩身摩擦阻力增加，从而有效地提高钻孔灌注桩的单桩承载力，减少沉降量。2 压浆工艺2.1压浆参数：水灰比0.5-1.0，单桩水泥用量不少于400Kg，压浆稳定压力2.5MPa。2.2注浆设备、机具和材料2.2.1注浆设备和机具：2.2.1.1注浆泵：采用SGB6-10型注浆泵其最大工作压力分别达10MPa。2.2.1.2 水泥浆搅拌机：该工程使用的为强制式搅拌机和射流式搅拌机，容量300L。2.2.1.3 贮浆桶：容量500L，附搅拌器。2.2.1.4 25mm钢丝编结管：适当长度。2.2.1.5 滤网：在投放水泥及水泥浆进入贮浆桶前，水泥和水泥浆均应通过滤网。2.2.1.6孔口压力表：最大值5MPa。2.2.2注浆材料及注入量：根据设计要求和施工工艺条件，该工程主要采用以下几种注浆材料：2.2.2.1 P.O.32.5R水泥，每桩注入量400Kg。2.2.2.2 每桩敷设25焊接管2根，长度比孔桩深度长600mm。2.3注浆主要工艺如下在桩身混凝土强度达到要求后，（一般是3-5天后）即进行桩底压浆，具体过程为：安装止浆阀 连接压浆管路 检查压浆泵及压力表 压注清水试验 压注水泥浆 压浆结束 拆卸压浆管路。2.3.1在下入钢筋笼的同时对称下入2根25的注浆管，注浆管采用焊接箍连结。并使注浆管下端的射浆管插入桩底粉土层30cm。压浆管顶部高出地面约0.3-0.5米，下放好导管，内部充满清水，并用堵头堵严。2.3.2射浆管下部沉淀管长60mm，加工成扁平状，并封焊牢，以利其插入持力层，其上段布有梅花形直径为845的孔22个，外部装有逆止阀层（编织袋用棕绳捆绑），经地表清水试验可在不大于0.7MPa时打开，射浆管下入孔内，由于逆止阀层的作用，孔内泥浆、混凝土中水泥浆液不会逆向流入射浆管内，注浆管不会被堵塞。但注浆时，当达到一定注浆压力后，逆止阀层自行开启，水泥浆顺利注入桩底及桩身周围。2.3.3开阀：当钻孔灌注桩成桩24hh后，向注浆管注入清水开阀，以清除射浆管逆止阀周围混凝土中水泥浆浆液凝结物，防止封闭射浆管，确保注浆能顺利进行。开阀压力约2MPa，稳定压力0.8-1.2MPa，整个开阀工作大约持续2-3min即可终止。2.3.4注浆：当桩身混凝土强度达50%以上（一般在成桩后三至五天）后开始注浆。2.3.4.1对于群桩，应在所有钻孔灌注桩都灌注完桩身混凝土之后开始注浆，在开始压浆注浆顺序基本上由边缘向中心顺序进行，中间桩注浆应间隔进行。2.3.4.2每桩2根注浆管采取并联注浆，注浆管上部均装有压力表，注浆前先泵入清水400L清洗注浆管，然后采用水灰比0.5-1.0水泥浆液，由稀到稠进行注浆。2.3.4.3压浆终止条件：a、注浆压力达到始注浆压力的2-3倍；b、压入的水泥浆已达到设计用量的80%以上，且地面已有冒浆显示。2.3.4.4在施工初期，作为压浆实验确定该场地的压浆压力和压浆时间，在以后工作中按此标准进行压浆。施工过程中如压力急剧增加，则可能是管路被泥砂所阻塞，要及时停机换管以免引起爆管。2.3.4.5注浆后立即用清水替浆，清水量应与地面压浆管路容积相当，以确保全部水泥浆液充分注入桩内。2.3.4.6注浆结束，采取机械方法封堵注浆管闭浆，以防止浆液流失和扰动。3 注浆效果评价为了检测注浆效果静载荷试验结果，我们选择了二根工程桩和一根未注浆桩进行静荷栽试验，根据静载荷试验报告，3组试桩试验结果如下：桩号单桩极限承载力试验值（KN/棵）198#（未压浆）1600KN140#2400KN71#2600KN由建筑桩基技术规范JGJ94-94“桩基竖向承载力计算”的有关规定，71#桩和140#桩Qum=2500KN，Sn=0.06Rz=1200KN。满足设计要求。同未压浆的198#桩相比较表明，采用后压浆技术后，单桩承载力提高了50%，同时沉降量也有明显地减少，由此可见泥浆护壁灌注桩后压浆技术是提高钻孔灌注桩单桩承载一种有效途径。4 注浆工艺改进与探讨4.1关于注浆管该工程共下入注浆管670支，12-24h开阀成功率达100%，桩混凝土强度达50%以上，注浆时间在成桩后三至五天，注浆成功率100%，实际其结果证实，只要把好加工注浆管逆止阀、注浆管焊接密封关和加强对下井前注浆管内清洁检查，每个桩压浆只需下入1根25mm注浆管。为了证实其可靠性，专门在编号275号桩作了下入1根注浆管的注浆试验（设计此桩不需注浆），开阀及注浆均顺利完成，注浆用水泥0.45t。4.2关于水灰比由稀到稠分级注入该工程采用纯水泥浆注浆。目前，P.O.32.5R水泥细度0.080mm方孔筛余不超过15%，因而在水中的分散性较高，为了促使渗入的水泥浆液能充分包裹桩身附近的土体各个颗粒，我们采取2个等级水灰比由稀到稠逐次注入的方法，虽然浆液水灰比的大小对混凝土结石强度有影响，但由于稀水泥浆的可灌性和流动性较好，其结石后的均匀性较相对于采用单级稠浆要好。4.3关于注浆压力及闭浆工作桩底注浆结束后，注浆管端部应采取机械封堵闭浆，闭浆时间一般至少是24-48h才能去除，这是因为场内地层层压水位高度在离孔口3.5m处，孔口注浆压力一般在1-1.2MPa，注浆管封堵后，可以防止在注浆结束，突然卸荷后地下水对桩底浆来回激荡，造成水泥浆局部稀释，而降低压浆混凝土结石强度，事实上注浆压力只有2.5MPa（孔口表），过大的注浆压力只会造成浆液向外扩散，从而增大了不必要的注浆量。4.4关于注浆顺序该工程采用注浆顺序是先周边桩后中间桩，中间成片的桩注浆时采用呈梅花状间隔注浆的顺序。采用这种注浆方法，可使桩底有效注浆量比较均匀，并在该工程范围内形成一个整体，这不但能降低桩的沉降量，同时能进一步均的改善全场持力层的工程地质特性，使微