注浆技术在处理PHC管桩断桩的应用

2016-09-20 01:55陈晚金
西部探矿工程 2016年9期
关键词:断桩内腔管桩

陈晚金

(福建勘察基础工程公司,福建福州350000)

·岩土工程·

注浆技术在处理PHC管桩断桩的应用

陈晚金*

(福建勘察基础工程公司,福建福州350000)

根据实际的施工经验,分析PHC管桩产生断桩的原因及注浆补强机理与效果。

PHC管桩;断桩;注浆处理

静压PHC管桩具有强度高、单桩承载力大、施工速度快、工期短、施工场地整洁无污染、噪音小、造价便宜等优点,目前在我省被广泛地采用。由于福建沿海地区上覆第四纪土层复杂,常有孤石夹层、淤泥软弱层厚度较大,又加上管桩的连接是采用焊接连接,对电焊质量要求较高,在施工中或基坑开挖时,难免会造成PHC管桩的爆桩或断桩等缺陷的现象。对此类桩的处理以往常采用补桩、人工挖孔接桩的方法,如果地下室开挖后或场地内存在流泥、流砂层或淤泥软弱层,将给处理带来很大的施工难度。若对断桩采用压力注浆补强,不但可以克服施工场地、地层等问题,达到补强目的,同时缩短工期、减少经济损失。现以工程实例介绍PHC管桩断桩注浆补强施工方法、效果等。

1 工程实例

(1)福建某住宅小区,其基础采用PCH-AB-500管桩,设一层地下室,基坑开挖后,经低应变检测,有100多根存在缺陷问题,判定为Ⅲ类桩,经多方单位讨论、研究,决定采用压力注浆补强的处理方法。

(2)根据地质资料显示,场地内自上而下分布的岩土层有:①杂填土(厚度为1.4~3.80m),②(层厚为0.2~2.40m),③淤泥夹砂(层厚为11.6~19.2m),④(层厚为1.2~6.6m),⑤中粗砂(层厚为0.6~7.3m),⑥残积砂质粘性土(层厚为1.1~5.1m),⑦全风化花岗岩(层厚为0.2~4.5m),⑧强风化花岗岩(揭露厚度为0.2~12.5m),⑨中风化花岗岩(揭露厚度4.9~8.6m)。

(3)缺陷桩注浆补强情况见表1。

表1 缺陷桩注浆补强情况表

2 产生断桩质量问题分析

(1)据检测资料显示的缺陷位置,经与压桩施工记录比对,缺陷位置一般是处于接桩部位,可能是接桩没有严格按有关要求进行焊接,产生如焊缝不连续、不饱满等质量问题造成断桩。

(2)因场地内有较大厚度的软弱淤泥层,在基坑开挖时,没有分层分段或采用小型挖机进行挖土,因机械碰撞桩身或因机械碾压,使土体产生侧压力,造成管桩移位、倾斜产生断桩。

3 注浆作用与机理

(1)在压力的作用下,浆液在填满管桩内腔后,继续渗入断桩裂缝,进行充填、压密、固结,部分浆液通过裂缝在管桩外侧形成浆包,使桩身完整性得到改善,确保桩身的连续性。

(2)在管桩内腔安装小钢筋笼,注浆体固结后,使其与管桩连成一体,增强了桩身完整性、连续性,提高桩身的抗弯、抗剪强度,达到了较好补强、加固效果。

4 注浆施工方法

(1)扫孔:由于PHC管桩内腔被杂物充填,应采用XY-1型钻机,加工专用Ø130mm~Ø172mm合金钻头进行扫孔,并用泵送冲洗液冲孔、排渣。扫孔深度为扫至缺陷位置以下3.0m。

(2)钢筋笼、注浆管制作与下放(参见图1):

①钢筋笼主筋6Ø18mm、螺旋筋Ø8mm@150mm、锚固段长度0.75m,钢筋笼下至缺陷位置以下2m。

②注浆管为DN20镀锌管,回水管长度为1.2m。注浆管绑扎在钢筋笼内侧一齐吊入,露出地面0.20~0.50m以便操作。注浆管底部0.5m加工花管(即注浆器),做法是冲4对共8个小孔,孔径为Ø6mm~Ø8mm,相互交错布置,孔口毛刺挫平,花管全长用胶布缠绕密封,再用胶布皮铅丝包裹扎实。

图1 钢筋笼注浆管安装示意图(单位:mm)

(3)填碎石:桩顶下0.6m至缺陷位置以下3.0m整个范围填入粒径5~10mm碎石。

(4)封闭孔口:孔口封闭采用水泥砂,封闭长度约为0.6m。

(5)洗孔:注浆前应进行洗孔,确保注浆通道,提高固结体的强度。

(6)注浆:

①注浆材料及浆液配合比:水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥,附加剂为三乙醇胺早强剂、膨胀剂,水灰比:0.6~0.8。每桩水泥用量为300~500kg。

②普通压力注浆:连接注浆管道,打开回水管,进行注浆作业,随着水泥浆液的缓慢注入,管桩内腔的清水由下至上通过注浆回水管返至孔口,当水泥浆液置换管桩内腔清水而充满管桩内腔后,注浆回水管返出水泥浆时,封闭注浆回水管。

③压力注浆:封闭注浆回水管后,继续进行压力注浆。

④注浆原则:以可注入为准,尽可能采用低压慢注的形式。

⑤注浆结束标准:终压力控制在不小于2MPa或桩周冒浆,即可结束单桩注浆工作。

5 注浆成功的几个关键点

(1)应尽量清除管腔内泥质物,扫孔应扫至事故段以下3m位置。

(2)洗孔应洗至回水管返出冲洗液从混浊泥浆水变为较清的水为止(允许含砂),为注浆提供通道,提高加固范围内可灌性和注浆固结体质量。

(3)合理计算注浆量,使桩身事故段范围内驻留足够复合水泥浆液。

(4)严格执行注浆结束标准:①终压比初压高0.5MPa以上;②完成设计注入量;③终压力控制在不小于2MPa(除桩周冒浆外)。

6 结果分析

注浆补强施工结束15d后,100%采用低变进行检测,检测结果为:达到Ⅰ类桩标准为93%,Ⅱ类桩7%,无Ⅲ类桩。根据检测结果表明,注浆补强达到预期的目的,解决了因场地、地层无法进行补桩、接桩的问题,同时也降低了处理成本,缩短了处理施工工期。

7 结语

通过以上工程实例,说明在处理PHC管桩断桩时采用注浆补强方法,可以降低处理成本、缩短处理工期,这种方法是可行的,是值得推广的一种处理工艺。

[1]JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].中国建筑工业出版社,2008.

[2]彭振斌.注浆工程设计计算与施工[M].中国地质大学出版社(武汉),1997.

U443.15

B

1004-5716(2016)09-0001-02

2016-04-29

2016-05-05

陈晚金(1967-),男(汉族),福建惠安人,工程师,现从事地基与基础施工工作。

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