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后压浆灌注桩施工方法分析

2011-08-15杨丽民

山西建筑 2011年18期
关键词:压浆压缩性水泥浆

杨丽民

钻孔灌注桩施工方法在桩基工程中占有举足轻重的地位,但传统的施工工法存在很多难以克服的技术难题,比如在成孔过程中孔壁残留的泥皮以及孔底难以清理干净的沉渣很大程度上减弱了桩体的侧摩阻力和桩端阻力,成为桩基沉降量较大的主要诱导因素,不能很好地发挥桩基的承载性能。后压浆钻孔灌注桩即是针对传统工艺所存在的上述缺陷而发展起来的一种施工工艺,它是指钻孔成桩后,利用预埋在桩身的注浆管,通过地面压力系统,将以水泥为主剂的固化液(如纯水泥浆、加外加剂及掺合料的水泥浆、超细水泥浆、化学浆液等),经桩端注浆装置均匀地注入桩端地层。根据浆液性状、土层特性和注浆参数等不同,压力浆液对桩端土层、桩端沉渣及桩端附近的桩周土体起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等不同作用,通过改变土体的物理力学性能及桩土间边界条件,从而提高桩的承载力以及减少桩基的沉降量。

太铁花园小区是太原铁路局建设的经济适用房项目,共 6栋32层住宅楼,均采用后压浆灌注桩工艺进行地基处理,有效的提高了地基承载力,降低了工程造价,现就后压浆灌注桩施工管理中的一些心得和收获论述如下。

1 地质情况

太铁花园小区场地土质:根据太原市建筑设计研究院提供的勘察资料,第①层为杂填土,厚度为1.1 m~2.8m,平均厚度为2.4m,结构松散、均匀性差;第②层为湿陷性黄土,厚度为3.4m~7.2m,平均厚度为5.1m,具湿陷性、中高压缩性;第③层为粉土,厚度为5.8m~10.6m,平均厚度为7.2m,具中高压缩性;第④层为粉质粘土,厚度为12.5m~18.6m,平均厚度为14.8m,呈可塑~硬塑状态,具中等压缩性;第⑤层为粉质粘土,厚度为10.9m~18.2m,平均厚度为13.7m,呈可塑 ~硬塑状态,具中等压缩性;第⑥层为粉质粘土,厚度为8.5m~14.5m,平均厚度为12.6m,呈可塑 ~硬塑状态,具中等压缩性;第⑦层为粉质粘土,呈可塑 ~硬塑状态,具中等压缩性,本次勘察未揭穿该层,最大揭露厚度15.8m;本次地基勘察深度为 80m,勘察表明地基土质分布比较均匀,持力层基本均为粉土,大部分具中等压缩性,设计院设计的后压浆灌注桩桩长为29m,桩径700mm,注浆采用水灰比为0.5~0.65的水泥浆,注浆量桩端为 1.5 t、桩侧为 1.0 t,注浆压力1.2MPa~4.0MPa。

2 工序流程

本工程采用冲击成孔工艺施工,主要工序有桩位测设、灌注桩成孔、钢筋笼制作及安放、混凝土灌注、泥浆排放及外运、后压浆施工。

3 灌注桩施工过程控制要点

3.1 测量放线

根据给定的高程点和平面坐标点建立高程控制网和平面控制网,高程控制点设3个,平面控制点设 6个,均设在施工范围之外,设醒目标志和防护。

桩位点使用全站仪由平面控制点测放,打入800mm钢钎(直径16)。

3.2 灌注桩成孔

1)桩机就位:要求钻头与桩位钢钎偏差在 10mm以内;2)埋设套筒:采用10mm厚钢板,直径800 mm,2m长护筒,埋设深度1.8m,周围用红土夯实,筒顶保持水平;3)钻孔:开始钻孔时不宜过快,采用低锤轻击,泥浆密度控制在1.05~1.15,深度达到 5m后,可按正常速度钻进,达到设计深度后,用掏渣筒掏渣,确保孔底沉渣不超过50mm。

3.3 钢筋笼制作

1)钢筋笼严格按规范和图纸进行,每 2m设一道加劲箍,每4m设一道钢筋保护层垫块;因钢筋笼长度较长,分成两截制作,入孔时焊接;

2)注浆管采用直径 20的焊接钢管,桩端采用开放式注浆阀,在注浆管底部500范围内,打出 10个直径 6mm的钻眼,用胶带缠紧,端部用堵头封堵,桩端注浆阀伸入桩底土层 200mm以上;桩侧注浆阀设于桩底向上1/3处,采用在1.0MPa压力下自行爆裂的橡胶管。

3.4 混凝土灌注

1)检查泥浆密度不大于1.15,沉渣厚度不大于50mm;2)安装导管,要求距底不大于500mm;3)安放储料斗,混凝土初灌量不小于1.0m3,确保初灌混凝土将导管埋入800mm;4)连续浇灌,同步提升拆卸导管,严禁将导管拔出混凝土面。

3.5 后压浆

1)注浆时间在混凝土浇筑完成后 7 d进行,先注桩侧后注桩端,采用先下后上的原则。2)试配水灰比,确定采用 0.60进行配比。3)注浆结束标准:a.注浆量和注浆压力均达到设计要求;b.注浆总量已达到设计值的75%,且注浆压力超过设计值;c.桩体上抬量超过3mm。4)注浆结束后,要求带压静置10min再泄压、拆管,避免水泥浆倒喷。

4 承载力试验结果

注浆完成 28 d后,进行试桩承载力试验,1号 ~6号楼共试验18组试桩,单桩最大承载力为8060 kN,单桩最小承载力为6 500kN,平均承载力为7 100 kN,达到了设计要求的单桩承载力6 900 kN的标准。

通过后压浆工艺,克服了灌注桩传统施工工艺的弊端,更大限度地发挥了桩体的承载性能。该技术施工重点是压浆量及压浆压力的合理确定,今后可以继续进行相关的试验研究,并结合更多的工程实践,使得该技术得以推广应用。

[1] 王红超.压力注浆法补强地基在施工中的应用[J].山西建筑,2010,36(27):105-106.

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