彭聪 吕法良
摘 要:工程实践证明,在建筑工程中,应用灌注桩后注浆施工技术,能够提升高层建筑的质量。这项技术能够改善桩基的坚固性,提升整体的承受能力,降低沉降出现的概率,本文详细分析了这项技术的相关内容,对其概念、内容、要点等进行了细致性的把握,希望能够起到一定的作用。
关键词:灌注桩后注浆技术;建筑工程;施工
1 灌注桩后注浆施工技术概述
(1)灌注桩后注浆施工技术基本概念。灌注桩后注浆技术的基本工作机理包括以下几点:1)后注浆技术能够使桩端土体被注入的浆液挤密,并产生固化作用,大大提高了桩基的承载能力。2)灌注桩后注浆技术的高压浆液能产生局部的挤密、渗透、填充、固结效应,提高了土体的密实度,能够对土体产生胶结作用。3)在桩根数较多的群桩地基中,后注浆技术可以使得桩与桩之间注浆后的持力层形成人工加固地基,避免了各个桩之间由于沉降量不同而产生的质量问题,使得施工项目的整体沉降量较为均匀,同时在一定程度上降低了地基沉降。
(2)灌注桩后注浆技术的主要加固效应。1)固结效应。通过后注浆可以对钻孔灌注桩施工过程中产生的沉渣、泥皮等进行劈裂、渗透和压密,使两者形成固结体,以增强灌注桩的强度和密度。2)填充胶结效应。当后注浆的浆液渗到中粗砂、砂卵石等地层中时,可以填充地层颗粒之间的孔隙,使之胶结在一起,提高桩体的整体承载力。3)加筋效应。对于一些粒径较小的地层,浆液在劈裂的作用下会在地下形成网状的注浆体,实现了对土地的加筋,显著提高了土地的强度。4)压密效应。对于部分粉质黏土层,因涂层当中颗粒间的孔隙较小,浆液在高压力的作用下会在地层中形成浆泡,挤压土体颗粒形成压密效应,提高了细粒土本身的强度。
2 实例分析
(1)工程概况。某住宅项目,地上16层,无地下室,建筑总高54m,建筑结构为框架剪力墙结构,在设计阶段,设计人员对多个方案进行对比研究,最终选择了压浆冲孔灌注桩。整个项目共有灌注桩85根,其中直径800的为33根,单桩承载力为3300kN,直径900的桩为52根,单桩承载力为4000kN。
(2)采用后注浆施工工艺的目的。在前期的钻孔灌注桩施工过程中,难免会出现各种缺陷,例如沉渣、泥皮、桩底及桩周岩土体,被扰动、遇水软化等。为了提升桩底乃至桩周介质的力学强度与刚度,以保证桩端及桩周承载力的高效发挥,同时保证桩沉降均匀,本工程采用了后注浆施工技术。在整个后注浆施工过程中,技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底,并使之留驻桩底周围不远的范围内。
(3)后注浆设计。在钻孔灌注桩施工过程中,应在桩身内沿钢筋笼对称预埋2根注浆管,管端设置在桩主筋下端150mm处。后注浆的注浆管采用φ32mm壁厚2.75mm的钢管,注浆管在孔口高出地面200mm。同时,注浆阀应能承受1MPa以上的静水压力,注浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致使注浆阀受损,且具备逆止功能。
3 具体施工流程
(1)钻孔施工。灌注桩后注浆施工技术的施工工艺首先是钻孔施工。进行这一工艺前应做好准备工作,准备好需要的钻孔设备,并设定测量基线,明确钻孔位置。钻孔施工中还应注意孔应布在灌注桩和钢筋内侧距离五至十厘米的位置,三个孔洞成120的角,准确布置好孔洞后再通过钻孔设备进行钻孔。钻孔施工过程中应特别注意孔的深度,将钻孔的深度控制在低于桩底半米以上的范围。
(2)孔洞清理。清孔是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔。冲桩达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,合格后方可清孔,清孔时可用桩锤挤压桩孔加速泥浆运动导出杂质及沉渣,最终将桩孔内的沉渣清除干净。在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头及泥浆浓度,防止塌孔。清孔后泥浆含砂率<2%,粘度17-20S,比重1.03~1.10,孔底沉渣厚度不大于50mm时,方可终止清孔。
(3)注浆管的安装。当选择好合适的注浆管道后,就需要进行管道的安装工作。注浆管道的安装施工中最重要的内容就是安装钢筋笼。安装人员需要将注浆管道固定在钢筋笼内,再将钢筋笼安装入清理好的孔洞。将固定了注浆管道的钢筋笼安装到孔洞中后,施工人员应确保注浆管道的底部没有超出钢筋笼,离钢筋笼底部的距离最近不能超过200到300毫米。
(4)混凝土浇筑。在完成上述工作之后,接下来就是要进行混凝土浇筑。在浇筑过程中首先是要对桩身来进行科学浇筑。在浇筑前期就需要利用碎石来作为辅助,通过碎石的重力作用就能够把孔口底部沉降物质进一步抬起来。这样也井能够进一步减少孔部底端沉淀物质,这样也将能够进一步减少孔底厚度。在浇筑过程中对于浇筑管道也必须要进行科学检查,重点是要观察浇筑管道是否完整,是否存在渗漏情况。
(5)压水试验。一般情况下,在灌注桩浇筑施工结束后的五天之内需要进行建筑工程施工中的压水试验,在进行压水试验的过程中,要检查注浆管路的畅通情況,要检查单向阀的通畅情况,在同时进行的过程中,要清理单向阀周边的混凝土的泥浆和沉渣。另外,在压水试验的过程中,如果桩端和桩侧有塌孔、扩孔和充盈系数较大的现象出现时,要提前进行压水试验,要在建筑工程灌注桩浇筑施工之前,只有这样,才能冲开比较厚的混凝土覆盖层,在此压水试验的过程中,对于灌注桩管路的通畅情况和冲破压力值情况要有相关的技术人员进行准确的记录。
(6)后注浆施工。本工程后注浆的水灰比为0.5~0.6,在注浆过程中采用先稀后浓、低压慢注及间歇注浆的方式施工,具体的注浆要点:1)注浆顺序。在对本工程周边的灌注桩进行注浆作业,然后由外而内逐层内推,最后对场地中央部分桩孔进行后注浆作业。2)当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆,应当改为间歇注浆或调低浆液水灰比,间歇时间宜为30~60min。
4 结束语
综上所述,在建筑工程施工中,灌注桩后注浆技术的应用,具有较强的功能性和实用性。由于涉及到较多的环节,必须进行全面把握,对存在的难点进行详细分析,提高桩基承载力,降低施工难度,实现工程质量的有效提升,为建筑行业的进步奠定良好的基础。
参考文献:
[1]付广元.灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用[J].甘肃科技,2019,35(04):115-116+131.