灌注桩后注浆施工技术在建筑工程中的探讨

2014-09-26 22:44连小琴
科技创新与应用 2014年29期
关键词:灌注桩施工

连小琴

摘 要:随着国内经济的迅速发展,我国建筑行业的发展十分迅速,建筑的灌注桩后注浆的施工技术在桥梁、地铁、建筑的工程建设中应用也十分广泛,还提升了国内建筑行业的效益。本文对建筑建设工程灌注桩后注浆的施工工艺技术原理及施工工艺流程进行了重点的分析与探讨。

关键词:灌注桩;后注浆;施工

1 灌注桩后注浆技术概述

1.1 后注浆技术工作机理

建筑工程技术中灌注桩后注浆技术基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合的技术。所谓劈裂注浆就是指在压力作用下,水泥浆液通过注浆管压入桩端、桩侧的地层孔隙中,使得原来松散的土颗粒、沉渣、孔隙和裂隙胶结合成一个高强度的结合体,提高桩侧摩擦力及桩端阻力。使桩侧土变得密实固结,提高注浆区的土体强度。压入的高压水泥浆能够克服土体主应力面上的初始压应力,使土体产生劈裂破坏,水泥浆沿着土体裂缝渗入到填充空隙中,向桩底注入水泥浆时,水泥浆会使虚土沉渣的物理化学力学性能及桩与岩层土体的边界条件发生变化,产生劈裂效应,形成高强度复合土体,提高承载力。向桩侧注入水泥浆时,由于桩侧注入的浆液以相同机理与土体结合,水泥浆固话,提高了侧阻力,注入位置也会产生劈裂效应,然后和细颗粒土形成高强度、高刚度的网状加筋复合土体,增强土体承载力,加强了土体机密程度,从而增加侧阻力。

1.2 后注浆施工的优势

(1)应用范围广泛。灌注桩后注浆技术在建筑工程施工中应用于陈管灌注桩、泥浆护壁和钻孔灌注桩、挖孔灌注桩和冲孔灌注桩。(2)减少噪音,保护城市环境。该技术在施工过程中不存在挤土、打压和振动,很少产生噪音污染,利于城市的环境保护。(3)与传统的施工工艺相比,后注浆施工可使桩沉渣、泥皮得到固化,从而大幅度提高桩的承载力,缩小沉降量。能够有效地加固土体,增强灌注桩的承载力,提高整个工程的建筑质量。(4)造价低,节约经济。(5)施工工艺流程简单,大大减小了灌注桩技术的施工难度,方便操作,普及性强。

2 灌注桩后注浆技术的施工

2.1 工艺流程图

图1 后注浆施工工艺流程图

2.2 灌注桩后注浆施工工艺

2.2.1 钻孔施工:在桩身离钢筋内侧5-10cm的距离,以120度分布三个孔,采用地质钻机成孔,作为注浆孔。钻孔过程中施工人员应严格控制钻孔深度,确保钻孔深度在桩底以下≥50cm。

2.2.2 孔底清洗:采用高压旋喷钻机,旋转喷射(3-5MPa)水流冲洗、清洗孔底,直至灌注桩孔底泥坯及岩粉被冲出孔底,排气返水清澈为止。

2.2.3 制作注浆管:在制作水泥注浆管时,要依据用途跟制作的材料来进行制作。在只需要通过浆液加固土体时,选用塑料管或钢管,在注浆加固岩体且需要承受一定力时,选用钢管来进行注浆。普遍采用大约长于钢筋笼0.7米的无缝钢管作为水泥的注浆管,钢管要封闭,通常在灌注桩的底部布置压浆喷孔,留意全部的注浆孔面积之和小于灌注桩的水泥注浆管的截面积。

2.2.4 安装注浆管:安装注浆管时首先把两根注浆管分段的固定在钢筋笼上,一般选用铁丝绑锢,并在笼内两侧分别布置。注浆管的底部需要高出钢筋笼200~300mm,底部超出的部分应当封堵,在侧壁钻上梅花形的孔径7~8mm的小孔,然后用胶布缠绕并用硬包装包裹。

2.2.5 注浆:注浆施工是用适当的方法将某些能固化的浆液注入岩土地基的裂缝或孔隙中,通过置换、充填、挤压等方式以改善其物理力学性质的方法。

(1)注浆施工顺序。当场地基土为软土时,桩距过近易造成损坏更桩中高压注浆液涌向临近钢丝网或即将施工的樁位,造成浆液串孔,影响工程质量。因此,在软土地区施工时,应采用间隔法等合理的施工顺序。(2)初次注浆(注浆前压水试验)。注浆前必须先进行压水试验,以确定注浆管是否重新堵塞,确定注浆初压力,并把细粒沉渣推至注浆范围之内。一般情况下,采用2到3级水压机逐级进行,并要求有一定的压水量及压水时间,压水压力以注浆管疏通为准。待压水试验结束后,便可以将配置好的水泥浆液通过高压泵和预埋管注入到桩底。初注阶段注浆压力要小,浆液由稀到稠。初注时要密切注意压力、注浆量和注浆管的变化及注浆节奏,并检测注浆过程中桩的上抬量。(3)二次注浆:浆液先稀后浓,采用2TG60/210双液注浆机,将配好的浆液与水玻璃分别通过注浆注浆管高压注入孔底汇合,对孔底进行封堵。封堵完成后撤出水玻璃注浆管,采用水泥净浆进行高压灌注,控制注浆速度,待出气管冒出水泥浆时,采用螺栓堵头或阀门方式密封出气口,然后继续加压到恒压(6MPa),停止注浆。阀门紧闭注浆孔1h,方可断开与高压泥浆泵连接管路。(4)闭浆:注浆结束后,注浆管端部应采取机械封堵闭浆,闭浆时间一般至少应为一天到两天,以防止地下水对浆液的局部稀释,造成浆液固结强度的降低。

2.2.6 清洗:打开回浆阀卸压,然后卸开管线,清洗机具和管线。

3 施工注意事项

在灌注桩后注浆的施工过程中多数选用低注浆泵,以减缓浆液流入速度,达到浆液的密实;施工前多与设计人员进行交流,明确设计意图,提高建筑的安全质量;在注浆工作过程时要加强对注浆管的防护,防止损坏注浆管;在施工区域布置安全防护线,严禁人员进入施工区域,保障注浆施工的安全进行;做好在施工过程中产生的污水、余浆等垃圾的处理工作,做到环保施工、绿色施工。

在注浆施工过程中突然出现了注浆压力下降或注浆量增大,应立即查明原因,如果出现浆液漏的现象应立即停止注浆,并采取补漏、减小珠江、加大浓度或不定时注浆的方法。注浆过程先后采用先桩侧的注浆、后桩端的注浆,先群桩外侧的注浆,后群桩内部的注浆的方式。压浆顺序通常是先周边桩后中间桩的顺序。如果中间成片的桩浆时则可采用呈梅花状间隔压浆的顺序。在注浆结束后,注浆管的两端部应封堵,以免出现冒浆的现象,影响注浆的效果。

4 建筑工程中灌注桩后注浆技术的施工质量控制

在灌注桩后注浆施工之前要依据详细的施工命令设计出相应的注浆施工方案;要注意专门的工作人员对施工设计的方案的估测;要加强对施工的材料质量管制工作,确定选择的建筑材料的质量与相关的要求相符合;加强对施工设备的检查维修的工作,施工中注意对设备的工作指数的记录,及时更改坏掉的设备,严禁使用不符标准的设备;完善对施工的人员资格审查工作,保证施工的人员持证工作;加强对专业性高、技术性强的施工队伍的培训工作,提高整支施工队的技术水平;在施工现场的施工过程中做好质量检查工作,做好对施工的材料、建筑的设备、施工技术工艺的监管工作,对施工中注浆使用的钢材、水泥。

5 结束语

灌注桩的后注浆技术能够成功地解决钻孔灌注桩的沉渣问题及桩侧泥皮问题。它不仅仅可以提升桩的承载力而且还大大减少桩的沉降,在钻孔灌注桩工程中广泛运用了后注浆技术。综合考虑各种桩土体系的承载力计算值和按桩身抗压的强度承载力的计算值来确定注浆处理后的单桩竖向极限承载力取值,留有完全的安全储备,从而保障工程的质量安全。

参考文献

[1]季承龙.注浆技术在房屋建筑工程施工中的应用[J].中国高新技术企业,2010(13).

[2]郭永生,赵红燕.浅谈灌注桩后注浆技术的施工控制[J].科技信息,2010(1).

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