桩基后注浆施工技术的研究与应用计划任务书

精品项目编号： 中平能化集团 科研项目计划任务书项目名称： 桩基后注浆施工技术的研究与应用承担单位： 平煤建工集团土建处 开发机构： 平煤建工集团土建处 起止年月： 2009年5月-2010年9月 项目负责人：徐迪 一、 立项依据和目的意义钢筋混凝土灌注桩后注浆施工工艺，使用后注浆施工工艺将提高单桩极限承载力30到60，能够使锅炉房桩基达到甚至超过设计要求的单桩极限承载力，同时进行试验桩与工程桩的施工，节约了材料、租赁费，同时可以保证项目及时投入使用，创造经济效益。桩端后注浆灌注桩技术是用于减小成桩质量离散性、提高单桩承载力、降低桩基沉降的一项新技术。钻孔灌注桩后压浆技术操作简单，容易掌握，所需设备简单，材料及人力投入少，成本低廉。根据部分工程钻孔灌注桩注浆结果及分析，得到了以下结论： 1、后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施,有显著的经济效益和社会效益。2、经过注浆后的桩其沉降量较未注浆桩要小，对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础，注浆尤为必要。3、有些工程因建筑物需要,设计桩长达到60m,甚至更长,进入砂层很深，这些桩在施工时承载力离散性较大，若适当采用注浆方法在满足承载力要求的同时既可以缩短桩长又可以减小沉降，为工程节约费用。综合以上，采取后压浆技术，极大地改善了桩底及桩周土体力学性能，从而提高桩基承载力，可以相应地修改桩基设计参数，减短桩长，降低工程造价，缩短工期，具有较好的经济效益。二、研究内容和技术方案总体思路：先在桩孔成孔后在桩端持力层中预先埋设灌浆花管，并将灌浆管路引至地面，然后进行钻孔灌注桩的混凝土浇注，并于混凝土初凝后终凝前用压浆设备（灌浆泵）通过灌浆管路将固化液（一般为水泥浆液）压入桩端持力层中，通过固化液的渗流、凝固，对桩端持力层进行挤密、固结，在桩端一定范围内形成相对密实体，从而提高桩端承载力，减少桩基沉降。然后在桩长、桩径、桩深和地质情况一样时比较两组桩的承载力，分析其创造的技术经济效益及社会效益。技术方案: （1）注浆设备和材料。注浆用的主要设备有注浆泵、灰浆搅拌机、储浆罐、车丝机、电钻等。注浆材料包括32.5级水泥、注浆管（1寸）、地面高压胶管、阀门、堵头等。注浆花管采用1寸钢管制作，长0.4米,钢管底部压成扁形，再打上相互错开的4排孔眼,孔眼打好确认不漏水的情况下，在管外用蛇皮袋包扎可靠。中间管路通过丝扣连接，接头缠绕生筋箍。（2）注浆管的埋设。注浆管的埋设与打桩同时进行，注浆管的长度按实际孔深计算。注浆管沿钢筋笼对称设置两根，在下注浆管时每加一根要在管内及时灌水，观察液面变化情况，发现液面渗漏及时查明原因，进行改正，再进行下一节管路的安设。注浆花管底端要伸入桩底，与钢筋笼通长，注浆管在孔口要低于地面0.2m，并用堵头堵严，以防泥浆进入。（3）清水开塞及注浆。成桩2天内进行开塞，开塞压水量控制在50Kg左右，开塞压力一般小于8MPa，若单管清水开塞，水不断注入且压力不断降低说明该桩巳开塞成功。在成桩57天即进行桩底注浆施工，当开塞成功后，用水灰比0.5-0.7的水泥浆高压注浆。注浆直到注入水泥量达到设计要求为止。如果注浆量末达到设计要求，但注浆压力达到8Mpa以上，则停止注浆。桩底注浆到20天以上，桩底水泥浆固结后即可进行静载试验。 创新成果: 桩端后注浆技术是指在桩孔成孔后在桩端持力层中预先埋设灌浆花管，并将灌浆管路引至地面，然后进行钻孔灌注桩的混凝土浇注，并于混凝土初凝后终凝前用压浆设备（灌浆泵）通过灌浆管路将固化液（一般为水泥浆液）压入桩端持力层中，通过固化液的渗流、凝固，对桩端持力层进行挤密、固结，在桩端一定范围内形成相对密实体，从而提高桩端承载力，减少桩基沉降。 解决的主要问题: 分析经桩端后注浆处理的灌注桩与普通灌注桩相比它所具有得优点：（1）相同条件下单桩竖向承载力一般可提高20%40%，最大可提高80%以上，承载力提高的幅度与桩端持力层的性质密切相关；（2）在一定压力下的浆液上返会增加桩与桩间土的粘结强度，从而提高桩的侧摩阻力，同时浆液的劈裂作用可渗入地层中，起到加筋作用；（3）在设计时考虑后注浆对承载力提高的有利影响，可相对减少桩的数量，或减少桩长、桩径，能够缩短工期，节约成本；为以后的工程施工提供宝贵的经验。 达到的主要技术经济指标:（1）孔底沉渣厚度：孔底沉渣厚度均小于50mm，满足设计要求。（2）桩身砼强度情况：统计表明，该工程的桩身砼强度符合设计要求。（3）桩位偏差情况：桩位允许偏差为d/6且不大于100mm或d/4且不大于150mm。由于采用了三次定位复核的措施，使成桩的位置偏差控制在规范允许范围内，最大偏差100mm，最小偏差为30mm。满足设计要求。（4）桩基检测结果及分析：静载荷试桩13根，经检测，承载力实验加载达到设计要求的16000KN时沉降量均为50 mm，结果显示，经过桩底后注浆的桩，其承载力比没有桩底后注浆的桩普遍提高10%15%，符合设计要求。三、新产品市场/技术应用前景预测 该研究成果可在以后集团公司和国内同类工程中推广应用，具有很高的实际意义和应用前景环节的规范化、科学化、标准化的要求。四、计划进度 1、2009.5-2009.6 进行可行性研究，确定方案；2、2009.7-2009.8 设备购置，安装调试技术研究；3、2009.9-2009.12 实施应用；4、2010.1-2010.9 验收，总结。五、实现本项目目标具备的条件 实现本项目依托单位为平煤建工集团土建处总办室及第五项目部，总办室经验丰富，科研基础扎实，技术力量雄厚，技术人员及各种试验方法、设备齐全，能为该项目的实施提供充分的技术保障。六、项目研究人员名单姓名性别年龄职称承担内容负责人宋永恒男50高工项目总负责，路线确定，协调徐迪男39工程师项目负责人，确定提纲，协调王海龙男30助工研制，现场实施朱惠伟男36工程师研制，现场实施黄海峰男30助工研制，现场实施李新立男33助工研制，现场实施任海选男26助工确定提纲，协调王新亮男27助工确定提纲，协调七经费总概算费用名称数量金额(万元)经费总概算一、科研费20二、设备费30三、工程及材料费70合计120八、经费支出明细预算表 费用名称小计 金额（万元）2009年2010年2011年科研人工费515科研设备仪器折旧46开发试验设备租赁费33开发用材料与用品、半成品45中间试验费33试验矿的开挖费技术交流费43技术培训费46水电费及其他能源消耗32技术图书资料费11科研开发设备调整费310技术咨询费33委外科研