陈书状
摘 要:钻孔灌注桩施工技术和桩底注浆是提高单桩承载力、减少沉降的一种有效措施。本文以实际工程为例,首先对钻孔灌注桩施工进行了分析,然后对注浆施工技术进行了讨论,并提出了质量控制要点,提高了桩底承载力,减少桩的沉降量,提高了工程施工质量。
关键词:底注浆施工技术;房屋建筑;桩基工程
1 工程概述
某工程是集餐饮、商务、办公为一体的现代化高层建筑,该高层建筑面积为51946m2,其中有14层的D#楼和C#楼,其中还有人防、车库和设备空间;地下建筑面积为15000m2,地下室有两层,而且这两层相互连通。本次建筑属于框架-剪力墙结构,该工程属于一种民用建筑,建筑结构都是根据国家抗震标准进行设计的,安全等级为一级。灌注桩桩基直径分别为φ1000mm和φ1200mm,首先成孔清孔、安放钢筋笼、插入导管、进行二次清孔、然后对钻孔进行灌注,这种建筑桩基一共有256根,本工程灌注桩使用了桩底后注浆技术,但需要特别注意,该工程面临的地质条件是从地表由下,施工过程中会遇到不同土质,土层大致分为四种,其中最厚的是卵石层。
2钻孔灌注桩施工
2.1钻孔灌注桩施工技术
钻孔灌注樁施工的工作流程如下:确定桩的位置→对护筒进行埋设→循环机到位→使用设备进行钻孔→钻孔结束后对孔底沉渣进行第一次处理→将钻孔机移出→测量孔的直径→在孔底放进钢筋笼→在钢筋笼中插入导管→对孔底沉渣进行第二次处理→向桩基灌注混凝土→拔出导管→拔出护筒。
2.2钻孔灌注桩施工要点
2.2.1 成孔
用在成孔机上的设备为GPS-15型,土壤性质不同,选用的钻头也不同,软土钻头采用三翼钻头,钻孔时应注意土的性质,对于密实度较高的土层,采用三翼钻头成孔效果不好,可用四翼钻头,使土层振荡,再用三翼钻头成孔。
2.2.2 清孔
(1)打洞后第一时间进行清理。清除孔底沉渣时,此时终孔钻具的转动必须停止,将钻头从孔底移开,然后向孔底注入清水,稀释新的泥浆,在清除孔底之后还要进行检查工作,以确保清理工作符合工程要求。
(2)二次沉淀法。第二沉渣处理工作在灌注混凝土之前,采用普通导管的气升液排渣法,其操作过程为:在气管一段连接1米左右的长管,将长管插入导管中;用这种方法从气管底部抽气,抽气后,孔内水位会下降,此时需要在孔内补充清水;检查沉渣厚度,如沉渣厚度符合要求,最后振捣混凝土。
2.2.3 钢筋笼的制作与安放
钢筋笼是全长配置的,这样设计是方便骨架垂直,制作钢筋笼时采用分段制作的方式,每节都是按照9m的长度进行的;孔口焊接采用电弧单面的方法进行,制作好后使用塔吊进行水平运输;安放钢筋笼时,有2名焊工是同时操作的,这样做是为了确保安放位置正确。
2.2.4 灌注水下混凝土
在水下灌注混凝土采用导管法,在导管法中使用钢管。钢管与钢管之间连接采用丝扣的方法,导管底部使用橡胶密封,确保不会出现漏水情况,如图1所示为注浆管平面设计。
3 注浆施工技术
3.1 注浆设备
注浆泵,水泥浆搅拌机,过滤器,高压胶管等设备。②注浆泵:采用杭州钻探机厂生产的SGB6-10高压注浆泵,工作压力10 MPa。水泥浆搅拌机:用搅拌机将备好的水泥浆搅拌均匀,搅拌量可达500 L。C过滤:水泥浆液进入储备浆液桶前,必须先进行一次过滤,使浆液中的大颗粒被吸附到过滤上。高压胶管:高压胶管由双层钢丝制成,直径为φ25 mm。
3.2 注浆顺序与工艺
注浆顺序:由建筑四周开始向中间方向进行钻孔桩的后注浆。
注浆工艺如下:①准备浆液;②找到底孔,链接阀门;③使用压水清理底孔;④制备稀浆液;⑤灌注浆液;⑥终孔。
3.3 注浆施工参数与方法
灌注浆液是纯水泥浆液,浓度比为1:0.5~1:1,注浆流速50L/min左右,注浆压力控制在0.5~3MPa左右。
①灌浆管的制作和安装;焊管是由2~3根直径25 mm、厚度2 mm的钢管制成,焊管与钢筋笼紧密连接,置于孔底。注浆管端部连接上一个40 cm的尖形喷嘴,然后用胶带将底部封口,并在旁边排成两排,就形成了梅花状,喷嘴也用防水胶带塑封,防止水泥进入底部,因为水泥进入底部会影响注浆。如灌浆管底端超过钢筋笼直径30 cm,则灌浆管顶部应高于地面50 cm。管道与管道部件之间采用套管连接,每隔1米安装一套套管,可保证管道垂直度,避免钢筋碰撞。②注浆管道堵塞。模塑桩后应立即清理单孔,清除沉渣,再用清水堵住灌浆管道,保证灌浆通路正常。清水开塞时压力缓慢上升,当压力突然开始变化时,说明灌浆道通畅,开塞后,封顶管。③准备浆液并进行灌浆处理。④进行灌浆施工。形成桩基后半个月,桩身强度达到结构设计要求,注浆灌注在孔底。初次灌浆,以浆液稀释液进行,浓度适中。注浆后,浆液压力开始增加,且压力也逐渐增加,注浆浓度也逐渐增加。压力随时间延长而增加,当压力达到最大压力时停止注浆。为保证灌浆质量,增大浆液灌注半径,以提高浆液的固结效果,在施工过程中,灌浆工序均为间隔重复,特别是在桩身附近出现浆液流出时,应选择浆液浓密的浆液灌注间隔,既能改善灌注效果,又能提高建筑物的结构强度。⑤处理质量问题。注浆工艺是实现效果的重要保证。所以施工监理在施工过程中一定要注意桩位密集的位置,确保灌浆工艺没有问题,面对这种情况选择跳孔灌浆,再进行复注,保证单桩灌浆。
4质量控制要点
注浆施工质量控制要点如下:①注浆液前一定要设计好施工方案,设计好的施工方案必须由现场监理审批,审批通过方可实施。②入场的人员单位一定要有纸质资料,所有问题注浆机不能进入现场施工。注浆操作人员上岗必须有资格证,按照要求先灌注稀浆,然后灌注浓浆,多次进行反复灌注进行注浆。③注浆使用的水泥和钢管材料都是按照要求现场取样,取样后送到质检部进行检测,检测不合格的不能在施工现场使用。④成桩1d后可以进行开塞,但开塞压力一定要控制,对钢管管路的密封性必须定时检查,关于开塞的数据一定要详细记录。⑤现场施工过程中,现场监理一定要随时检查建筑施工质量,施工质量一旦出现问题,立刻停止施工。⑥水泥注浆前根据规定进行压水试验,然后结合压水试验数据调整注浆参数,科学合格的注浆参数才可实现注浆的目的。⑦现场监理在注浆施工中必须全程旁站,随时检查施工质量,对于单桩灌注的水泥量一定要如实记录下来。
5结束语
综上所述,钻孔灌注施工技术及桩底注浆是提高桩端承载力的有效方式。该技术不仅能增强桩壁的摩擦力,还能起到增强桩底承载力的目的,所以这种技术在未来的应用是非常广泛的。注浆成功的前提是要有合理的注浆参数,注浆参数不合理必须进行调整,采用科学合理的施工技术和注浆设备进行注浆。现场监理则是整个施工过程的见证者,提高工程施工质量,明确实施注浆的目的,保证注浆目的的实现。
参考文献:
[1]于长海.大直径钻孔灌注桩施工技术及桩底注浆研究[D].西安:长安大学,2009.
[2]陆申一.超深钻孔灌注桩及桩底注浆施工技术[J].西部探矿工程,2007(01):40~43.
(江苏省金陵建工集团有限公司,江苏 南京 210019)