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钻孔灌注桩桩端桩侧后注浆技术在工程中的应用

2013-08-22

科技视界 2013年12期
关键词:成桩压浆单桩

郑 重

(上海申电投资有限公司,中国 上海 200122)

1 工程概况

1.1 本项目位于上海浦东世博园B片区,四周以市政道路为主,周围环境较为复杂,对沉降控制和周边环境保护要求严格。同时由于本工程地下室埋深约14.5~18.1m,要有足够的有效桩长来提供单桩抗压和抗拔承载力,场地内第⑦2层埋深较深(局部缺失),同时上部有厚度较大的第⑤2层粉性土分布,桩端入土深度大,预制桩沉桩较困难,故宜采用钻孔灌注桩方案。为避免灌注桩施工质量问题,消除桩侧泥皮和桩底沉渣过厚带来的单桩承载力达不到要求,试桩过程发生桩端突沉等问题,采取后注浆工艺。

1.2 本工程三种直径桩基,分别为Φ800mm、Φ700mm和Φ600mm的钻孔灌注桩,Φ800mm 桩长 50m,桩顶绝对标高-14.4m,桩底-64.4m;Φ700mm桩长47m,桩顶-15m,桩底-62m。Φ600mm桩长36m,桩顶-15m,桩底-51m,均采用端式桩端注浆补强。

2 桩端注浆工艺流程

2.1 钻孔灌注桩桩端桩侧后注浆,就是在钻孔灌注桩的成桩时在桩底或桩侧预置注浆管路和注浆装置,待桩身达到一定强度后,通过注浆管路,利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液,对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化,从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷,达到提高桩的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。其特点是:桩侧后注浆技术具有施工过程简便,质量稳定可靠,注浆量便于控制,施工工期短并可与桩基施工穿插进行,不需要别外的注浆工期,技术经济效益显著等优点。

2.2 本工程采用的压浆泵,泵压高于7MPa的高压注浆泵。地面输浆软管采用耐压值不低于10MPa的双层钢丝纺织胶管。胶管内径为Φ25mm。成桩2天后开始进行桩端、桩侧后注浆施工。注浆量为2T水泥/根桩,注浆水泥采用P42.5普通硅酸盐水泥,水泥浆液水灰比0.50~0.6。桩底注浆采用桩身均匀设置2根注浆管,注浆管为钢管,钢管内径25mm,壁厚3.2mm。注浆管下端与单向阀式注浆器相连。桩端注浆器伸入孔底下面0.2~0.5m。注浆管随钢筋笼一个时间下放,并在管内注水来防止漏浆。

2.3 桩端注浆终止标准采用注浆量与注浆压力双控的原则,即以注浆量(水泥用量)控制为主,注浆压力控制为辅。当注浆量到达一定的要求时,即停止注浆;当注浆压力>2MPa而且持荷3分钟,且注浆量到要求量的80%时,也可终止注浆。

3 质量控制要点

3.1 预埋注浆管依据设计图纸要求指定的压浆管长度进行断料(压浆管长度=孔深+300mm进入土体深度+顶部露出长度)。压浆管埋入孔底30cm处开设出浆孔,出浆孔孔径大于或等于7mm。且要求总出浆孔总面积不小于压浆管内孔的截面积,压浆出口用薄型橡胶封闭,通常使用推车内胎并用扎丝扎牢。如图1。

3.2 在钻孔桩每根钢筋笼上通长安装2根压浆管,压浆管必须与钢筋笼主筋牢靠固定,并与钢筋笼整体下放。压浆管埋入桩底30cm,管与管之间采用丝牙连接,外面螺纹处用止水胶带包裹,并牢固拧紧密封。

3.3 下钢筋笼时必须缓慢下放,严禁强力冲击,在桩身砼浇灌后7小时内,必须用清水劈裂,水量不宜大,贯通后即刻停止灌水。

3.4 部份工程桩上部约有15m的空钻部分,设计本身并无配筋,为了确保空钻深度内的注浆管牢固安装并不易被折断,必须在这一段深度内设置辅助钢筋笼。注浆管需牢固绑扎于辅助钢筋笼的纵向钢筋上。

3.5 压浆施工时为避免注浆对相邻桩的影响,工程桩按照成桩顺序和时间,成片进行注浆。正式压浆施工前,认真检查每根压浆管是否畅通,并对四周10米范围有钻孔桩施工的桩,不得进行压浆施工。

3.6 水泥采用P42.5级普通硅酸盐水泥,单桩注浆量2吨水泥,水灰比为0.6,搅拌时间不小于2分钟。搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3×3mm的滤网进行过滤。压浆时须控制渗入,确保慢速、低压、低流量,以让水泥浆自然渗入土层。本工程压力控制在3MPa以内,一般情况下为 0.4~0.8MPa,流速控制在 32~47 升/分钟以内。 达到以下三个条件之一均可停止压浆:

1)压力大于2Mpa并持荷3分钟;

2)压浆水泥用量超过1T;

3)桩顶出现冒浆。

3.7 每完成一根桩的压浆工作,现场质量员做好有关施工记录,要求做到及时、真实、准确。如图2。

图2

4 结束语

我们对十组一共十四根桩进行了检测。Φ800mm直径钻孔灌注桩最大承载力达到11200kN、Φ700mm直径钻孔灌注桩最大承载力达到9500kN、Φ600mm直径钻孔灌注桩最大承载力达到6100kN,合格率达100%。经后注浆的钻孔灌注桩的强度得到了保证,在很大程度上节约了工程造价,取得了预计的效果。

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