张 桥 刘 磊
(长江大学文理学院,湖北 荆州 434020)
灌注桩后注浆技术在建筑工程施工中的应用
张 桥 刘 磊*
(长江大学文理学院,湖北 荆州 434020)
介绍了灌注桩后注浆技术的优缺点,从注浆准备、注浆管制作安装、注浆流程、冒浆处理等方面,阐述了灌注桩后注浆技术在建筑工程中的应用,提出了灌注桩后注浆技术的优化方向。
灌注桩,后注浆技术,承载力,桩基
灌注桩施工技术已经在各大沿海城市中得到广泛运用,因为其噪声低、对周围环境影响小,而且还不会发生挤土的现象,所以在沿海地区的很多道路桥梁以及高层建筑物中都可以很好的被利用。但是随着我国大型建筑物的规模的不断扩大,对桩基础的承载要求也越来越高,传统的处理方法已经无法满足现代化的需求了。通过采用灌注桩后注浆施工技术,可以对桩底沉渣,桩端持力层以及桩周泥皮等起到很好的固结、填充、压密以及渗透的作用,从而大大提高桩的承载力,防止其变形,还可以有效节省开支。
灌注桩后注浆技术是灌注桩施工中的一种辅助工艺,它主要是利用钢筋笼底部和侧面预先埋设的注浆管,在成桩后的一段时间内对桩进行高压注浆,通过浆液渗透、填充、挤压等作用与桩体周围的土体结合,从而固化桩侧泥皮和桩底沉渣,最终起到减少沉降,提高承载力的效果。灌注桩后注浆技术主要包括桩底后注浆、桩侧后注浆和桩底、桩侧复合式后注浆。从目前使用情况来看,桩底后注浆技术使用最为广泛。
灌注桩后注浆技术实用性优点:第一,它可以固化桩沉渣、泥皮等,大幅度提高桩的承载力以及减少沉降量。第二,可以节省工程造价,技术经济效益特别高,尤其是对直径比较大,桩比较长的效果更加显著。采用灌注后注浆技术可以减少桩径,缩短桩长,还可以避免穿透较难穿透的地质土层,明显的降低了施工难度,提高了工作效率。第三,灌注桩后注浆技术适用范围特别广,几乎可以运用于各种地质土层及强、中风化岩层中。而且灌注桩后注浆预埋的内导管可以利用声波透射法对桩身的完整性进行检测,经过注浆后还可以替代强大截面钢筋,施工工艺简单易于操作,还大大的提高了经济效益。
灌注桩后注浆技术实用性不足:第一,因为在施工的过程中桩基难免会受泥皮的影响而降低桩基的承受力。第二,一旦桩端出现沉渣的现象,也会影响到桩基的承受力。第三,在桩柱混凝土强度无法统一的前提下,会难以保证钻孔灌注桩的竖向承载力,最后发生分离的现象。所以在利用灌注后注浆施工技术优点的同时还要注重控制工程施工中存在的不足之处,不断挖掘灌注后注浆施工技术最大的潜能,使它更好的运用于建筑工程中,从而保证建筑工程质量。
2.1 注浆施工的前期准备
注浆施工的前期准备工作主要包括注浆机的准备,采用专用注浆机,主要是高压注浆泵、单向逆止阀以及注浆管等。其中高压注浆泵必须满足注浆压力的标准进行设置,并且在使用前对注浆泵和注浆管线进行密封性试用运行检测,同时还要检测注浆泵上的压力表和流量表。一般注浆管采用直径为A30 mm或是A38 mm的黑铁管,在制作前还需检查管线的密闭性。安装前要检查注浆头长度、孔径以及孔距是否符合标准要求。
2.2 注浆管的制作与安装
注浆管连接分为两种,一种是丝口连接,另一种是焊接连接,前一种存在滑丝以及连接后线管不垂直的现象,第二种虽然牢固性比较好,但是会因为操作不当而造成线管烧坏,出现沙眼的现象。注浆管数量的设置要根据桩径大小进行设置。在桩径大于1 200 mm时要设置三根注浆管,当桩径小于1 200 mm时则设置两根,并且要严格按照钢筋笼圆周对称设置,进行连接和焊接时必须要牢靠。一般注浆管的制作分为三个阶段,分别是注浆管上部的接头、注浆管中部的直管以及注浆管上部的花管。钢筋笼的安放关系到注浆管的安装情况,钢筋笼应该放在孔底,而注浆管头距离孔底30 cm~50 cm最为合适。注浆管上端应要稍微高出地面一点,端头必须封固牢闭,防止杂物进入。注浆阀外要设置保护层,防硬物刮坏管阀。在成桩以后要做好成品保护,避免人为或自然原因破坏注浆管头端。
2.3 注浆的控制事项及注浆顺序
注浆主要是要控制好注浆压力大小、注浆量以及注浆的时间。刚开始注浆时间应该在成桩后的7 d~25 d内,在开始注浆之前对水泥浆进行控制,要严格按照不同土层的渗透率合理的配备水灰比例,从而保证水泥浆液的均匀渗透。注浆压力最好是开塞压力的1/2,注浆压力宜低不宜高,速度要慢不要快,水灰比也不可过大。注浆时应准确记录注浆量、时间、压力等,在注浆结束后及时清理管线、注浆泵等,并且将压浆管堵住。因为灌注桩后注浆的最佳时间是在一个星期左右,这时肯定会和周围桩基施工发生冲突的,所以要充分考虑注浆顺序,要保持整个承台群桩一次性压浆,先在施工周围进行注浆,然后再施工中间桩,保证下部水泥浆处在整体封闭环境下,而不至于四处扩散。
2.4 冒浆情况控制及处理
因为地下情况复杂多样,所以水泥浆会选择在薄弱土层中开始突破,从而出现地面冒浆或是周边桩孔串浆的现象,所以在注浆周围一定范围内不可以有成孔作业的开展,从而减少串浆事件的发生。在注浆过程中除了对压力表进行控制外,还应该对周围土壤结构以及施工桩孔进行巡查。如果已经发生冒浆或是串浆的现象,要采取合理的措施,比如进行间歇性注浆或是在此基础上稍微降低水泥浆的水灰比,从而减少扩散阻力。如果这样还不能有效控制,那么就应该停止注浆,并对浆管进行彻底清洗,等到先注浆部分堵浆现象解决后再进行重新注浆。
2.5 灌注桩后注浆实际应用分析
表1 单桩极限承载力检测表
以郑州会展宾馆为例,它占地面积约为29 000 m2,总建筑面积约225 000 m2。主楼高280 m,地下有3层,采用桩筏基础结构,基础桩为钻孔灌注桩,一共646根,其中主楼基础桩292根,有效桩长48 m,裙房基础桩354根,有效桩长23 m。沉渣厚度小于100 mm,最小成孔直径不大于1 000 mm。由于各方面原因,这种类型的桩存在桩底沉渣以及桩侧泥皮的现象。使单桩承载力下降,对灌注桩进行后压浆加固后,可以消除沉渣和泥皮现象,从而还可以提高承载力,降低工程造价。在实际施工中表明,采用后注浆工艺可以提高20%~50%的桩基承载力,所以得到广泛使用。在工程前期对后注浆和没有进行注浆的单桩进行极限承载力检测,分别选取抗拔桩及抗压桩,如表1所示。
从表1可以看出,进行注浆后的单桩极限承载力比没有注浆的明显要高,所以说采用桩底注浆工艺,可以大大提高桩的承载力,从而产生较大的经济效益。
通过对灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的具体应用进行分析,得出采用后注浆既可以满足承载力的要求,还可以缩短桩长,减少沉降,从而节省工程开支。所以在满足了这么多优势的前提下,要不断优化对土质和桩体对压浆参数的估算,从而使后注浆技术更加完善。
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The application of bored pile post grouting technology in building engineering construction
Zhang Qiao Liu Lei*
(YangtzeUniversityCollegeofArtsandSciences,Jingzhou434020,China)
This paper introduced the advantages and disadvantages of bored pile post grouting technology, from the grouting preparation, grouting pipe production and installation, grouting process, grout treatment and other aspects, elaborated the application of bored pile post grouting technology in construction engineering, put forward the optimization direction of bored pile post grouting technology.
bored pile, post grouting technology, bearing capacity, pile foundation
1009-6825(2017)03-0079-02
2016-11-14
张 桥(1993- ),男,在读本科生
刘 磊(1984- ),男,讲师
TU473.14
A