邹 军(湖南五强工程有限公司,湖南 长沙 410000)
解析建筑工程中灌注桩后注浆施工技术的应用
邹军(湖南五强工程有限公司,湖南长沙410000)
在我国建筑工程施工中,灌注桩后注浆施工技术研究起步较晚,但是发展迅速,目前已经在建筑工程施工中得到了广泛应用。本文首先介绍了后注浆施工技术的作用机理,然后根据工程实例,详细探究了建筑工程中灌注桩后注浆选施工技术的应用,以期提高工程建设的社会效益和经济效益。
建筑工程;灌注桩;注浆
在建筑施工中,传统的灌注桩施工技术有一定的应用缺陷,比如很难清除底部沉渣,而且在桩侧会形成泥皮。而后注浆施工技术的应用不仅能够提高灌注桩施工经济效益,而且在施工质量方面具有很大的应用优势。
2.1后注浆施工技术的作用机理
施工技术的应用原理为:采用高压注浆的方式,将混凝土注至桩底,混凝土与沉渣以及周边的土体发生化学作用,胶结成为颗粒状。粗粒土的渗透作用,能够有效提高注浆材料的密实度,而细颗粒渗透入浆液中,并且通过反应作用,形成中等强度的混凝土,而岩土反应形成浆泡,会对土体造成挤压作用,提高桩体的承载力。另外,桩体注浆施工,还能够有效提高反向承载力,提高摩擦组立,尽量避免或者减少桩体产生沉降。在高压注浆施工中,混凝土灌注桩通过高压作用能够提高压缩量,避免施工后期桩体产生沉降和压缩。
另外,灌注桩施工中,随着浆体的不断填入,浆液会与周边土体产生反应,从而形成承载力较大的结构体,而桩底周边也会形成较大的承载能力范围,这样有利于扩大桩体底部的实际受力面积,减少单位面积受力情况,以此提高桩体的承载力。随着浆液不断深入至桩身的周边土体中,浆液能够与周边土体产生反应作用,如果土体的承载力较小,则会被逐渐压缩成为凸面,而如果土体的承载力较大,则会被逐渐压缩成为凹面,在这种情况下,接触面会形成凹凸面,而桩身与土体之间的摩擦力也会不断增加,最终能够有效提高桩基承载力。
2.2后注浆灌注桩施工技术的优点
后注浆施工技术的应用优点在于,能够有效固结桩底的沉渣与桩侧的泥皮,以此提高桩体的承载能力,尽量减少桩身沉降作用。通过研究分析,后注浆讲题能够显著提高细粒土和粗粒土的承载能力,因此施工经济效益较好。如果灌注桩直径较大,则提高承载力的效果更加明显。另外,后注浆施工技术适用于各种不同的岩层,近年来,该项施工技术已经被应用于干法钻孔灌注桩施工中,而且取得了较好的施工效果。除此以外,埋设注浆管能够对桩体的实际施工情况进行检查,而且还能够起到截面钢筋的作用,有利于提高桩体抗侧能力。
某住宅楼楼层为24层,施工周边没有其他建筑,对于建筑基础,使用钻孔灌注桩进行施工方法。综合考虑工程实际情况,设计灌注桩桩径为φ800mm,桩身长度为22~29m。
在本次工程设计中,考虑将强风化花岗岩层作为持力层,此时,单桩可承载力可以达到5500.0kN,但是,经过试验研究后发现,钻进难度较大,因此施工效益较差。如果将碎卵石混砂层作为持力层,在施工前,先进行试桩作业,根据试验所得注浆前后的静荷载变化情况发现,施工后,桩体的承载能力得到了有效提升,而且能够将承载力控制在15mm以内。
根据上述试验研究,并且综合考虑施工环境,参考施工经验,确定本工程采用钻孔灌注桩直径为φ880mm的桩体,总数为328根,钻进灌注施工持力层为卵石层,并且使用桩端联合注浆施工方法。
根据灌注施工注浆管的埋设方式不同,一般可以被分为钻孔埋管注浆法和桩身预埋管注浆法这两种。其中,前者指的是成桩后,在桩身外侧进行钻孔施工,然后将注浆管放入其中,并在侧压力的作用下进行注浆施工;而后者指的是在放入钢筋笼的同时,将注浆管一同放入桩孔。在实际施工中,具体的施工工艺如下:
(1)灌注桩成孔和清孔。在成孔施工时,应该综合考虑地下水位情况以及土层的地质情况,然后选择最符合实际需要的成孔方法。在实际施工过程中,泥浆护壁钻孔成孔法、冲击钻成孔法都比较常用。在具体的施工过程中,孔径的垂直度不宜过大,而且施工完成后,还应该做好清理工作。
(2)注浆管埋设施工。桩侧注浆管一般是沿着钢筋笼的纵向方向进行设置的,施工前,首先需要准备好深度不同,但是已经成孔的钢管,然后将这些钢管绑扎在钢筋笼外部。在施工过程中,为了尽量避免在混凝土灌注施工中,混凝土材料堵塞孔眼,必须在混凝土灌注前,堵塞好孔眼。如果使用环向桩侧注浆花管,必须在施工前将花管道固定在钢筋笼外部。如果使用桩侧压力单向阀,则应该将其与注浆管进行连接,并且固定在钢筋笼上,如图1所示。
图1 注浆管的埋设图
(3)对于注浆量和注浆时间的设计。通常情况下,泥浆护壁灌注桩混凝土的初凝时间在1周以上,所以可以将注浆施工安排在一周后。通常情况下,脏侧注浆压力较小,而且单桩的水泥用量在1500kg作用,注浆施工完成后,侧压力会显著提升。
(1)在本次灌注桩后注浆施工中,注浆管选择壁厚为3mm、内径为25mm的无缝钢管,在注浆管接头位置,采用丝扣进行有效连接,桩底端使用单向节流阀。在本工程实际应用中,注浆管的长度应该预留出超过孔深34cm的部分,注浆管超出混凝土表面29左右。
(2)为了有效提高注浆施工进度,保证施工进度,可以采用单行截留阀作为出浆口,以此提高注浆施工效果。在混凝土浇筑过程中,为了避免将浆液关注到阀中,需要将注浆管固定在钢筋笼上,并且将注浆管下部制成单向节流阀。
(3)在钢筋笼外侧绑扎注浆管时,应该保持两根注浆管对称,清孔后才可以将钢筋笼下入。在具体的安装过程中,为了避免注浆管丝扣的连接位置出现松动,必须对注浆管加强保护,避免对钢筋笼造成挤压,而且还应该避免对孔壁造成摩擦。放置好钢筋笼后,就可以进行混凝土浇筑、清孔施工,成桩1d后开塞,然后使用清水将管底封孔冲开。一周后进行注浆施工。
(4)对于注浆浆液,需要根据工程实际情况确定配合比,在本工程中,使用435#普通硅酸盐水泥,然后根据0.56水灰比进行配置,为了减少水泥水化热反应,可以在混凝土中加入UEA膨胀剂。单根桩水泥使用量应该在4t以上,桩侧总压浆量应该控制在1.65t以上。
在混凝土浇筑施工过程中,必须确保成桩施工工艺符合国家标准和相关规范,这样才能有效保证后注浆灌注桩施工质量。在注浆施工过程中,必须对施工中的各项施工工序和施工数据参数进行检验监督。在注浆管进场时,首先应该对注浆管的长度、直径、气密度等参数进行检测,确保符合施工需要,然后才能正式投入使用。注浆施工完成20d后,还应该对桩体的承载能力进行检测,并对检测参数进行记录和分析。
在注浆施工过程中,施工人员的操作水平能够在很大程度上影响施工质量。人是控制施工质量的主体,施工人员必须提高质量控制意识和安全生产意识。施工企业也应该加强对于施工人员和技术人员的技能培训。同时,在施工全过程中,施工质量监理人员应该加强监督,及时发现施工问题,然后采取有效措施督促施工人员及时改正。
在注浆施工前,首先应该对灌浆孔进行检测。由于很多影响因素都会影响灌浆管的正常使用,因此还应该采取有效措施保护灌浆管。如果在施工过程中,混凝土进入灌浆孔,影响灌浆孔的正常使用,则会直接影响施工质量,对此必须重点控制,确保灌浆孔的通顺性。与此同时,施工中所使用的机械设备的使用情况也会影响工作质量,因此还应该加强对于施工机械设备的检查,并正确操作,一旦发生事故,必须立即停止使用,并仔细检查,解决问题。
综上所述,本文主要对灌注桩后注浆选施工技术进行了详细探究,将该项技术应用于建筑施工中,有利于提高施工质量。在未来的发展过程中,技术人员应该积极改进该项技术,政府部门也应该加强支持,促进灌注桩后注浆选施工技术的推广和应用。
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邹 军(1976-),男,工程师,本科,主要从事工程建设工作。
TU753
A
2095-2066(2016)12-0163-02
2016-3-15