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【摘要】桩端后注浆技术可以在不提高桩长和桩径的前提下提高钻孔灌注桩的承载力,该方法工艺简单,经济合理,承载力提高显著。本文结合工程实例介绍了钻孔灌注桩桩端后注浆工艺。
【关键词】钻孔灌注桩;桩端后注浆;承载力
Practice about bored pile Construction of Post-grouting Technology
Lu Li-hai
(School of Civil Engineering and Architecture, Hubei University of TechnologyWuhanHubei430068)
【Abstract】The grouting technique of pile tip post can raise bearing capacity of bored pile under the premise of not increasing the length and diameter of pile. This method is simple, economical and reasonable, bearing capacity increased significantly. This paper introduced the technology of Post-grouting pile about bored pile.
【Key words】 Bored pile;Post-grouting pile;Bearing capacity
1. 灌注桩桩端后注浆技术简介
桩端后注浆技术是指在桩孔成孔后在桩端持力层中预先埋设灌浆花管,并将灌浆管路引至地面[1],然后进行钻孔灌注桩的混凝土浇注,并于混凝土初凝后终凝前用压浆设备(灌浆泵)通过灌浆管路将固化液(一般为水泥浆液)压入桩端持力层中,通过固化液的渗流、凝固,对桩端持力层进行挤密、固结,在桩端一定范围内形成相对密实体,从而提高桩端承载力,减少桩基沉降[2]。
2. 注浆施工工艺要求
桩端后注浆技术需要精确计算注浆管长度及孔深,保证注浆管达到孔底端。注浆管连好后要在管内注满清水[3]。水位稳定则证明密封性良好,否则拉上重新连接,直到确认不再漏水方可继续下放。注浆管要与钢筋笼绑扎牢固,不得出现注浆管掉入孔内的现象。
注浆管要低于地面20cm左右,在施工时用堵头堵严,防止泥浆进入[4]。为确保注浆成功,在压水时保证注浆管通畅,若一管压水,另一管冒水则连通,或用单管开塞压水,水不断注入也说明开塞成功。
注浆时,保证水灰比控制在0.5～0.7,压力维持在2～8MPa。同时要严格控制压浆压力和压浆量,当压力增大至8MPa以上,而注浆量又远没达到设计要求时,应停止注浆并及时同设计单位联系处理。
3. 桩端后注浆施工技术的优点
桩端后注浆处理的灌注桩与普通灌注桩相比,具有以下几个优点:
(1)相同条件下单桩竖向承载力一般可提高20%～40%,最大可提高80%以上,承载力提高的幅度与桩端持力层的性质密切相关;
(2)在一定压力下的浆液上返会增加桩与桩间土的粘结强度,从而提高桩的侧摩阻力,同时浆液的劈裂作用可渗入地层中,起到加筋作用;
(3)在设计时考虑后注浆对承载力提高的有利影响,可相对减少桩的数量,或减少桩长、桩径,能够缩短工期,节约成本;
4. 工程实例
4.1工程概况。
某工程地质条件由自上向下分别为杂填土、淤泥、粉质粘土、粉砂层、卵砾石层、全风化、强风化、中风化基岩等。场区地质条件属典型的沿海软弱地基基础。根据设计要求[7],工程地基设计为钻孔灌注桩,设计桩长85m,桩径Φ1000mm,砼强度等级C25,为了提高基底的承载力,降低工程造价要求进行桩底后注浆。每根桩预埋两根1吋注浆管,设计注入强度为32.5级水泥3T。
4.2施工设计方案。
(1)注浆设备和材料。
注浆用的主要设备有注浆泵、灰浆搅拌机、储浆罐、车丝机、电钻等[8]。注浆材料包括32.5级水泥、注浆管(1寸)、地面高压胶管、阀门、堵头等。注浆花管采用1寸钢管制作,长0.4米,钢管底部压成扁形,再打上相互错开的4排孔眼,孔眼打好确认不漏水的情况下,在管外用蛇皮袋包扎可靠。中间管路通过丝扣连接,接头缠绕生筋箍。
(2)注浆管的埋设。
注浆管的埋设与打桩同时进行,注浆管的长度按实际孔深计算[9]。注浆管沿钢筋笼对称设置两根,在下注浆管时每加一根要在管内及时灌水,观察液面变化情况,发现液面渗漏及时查明原因,进行改正,再进行下一节管路的安设。注浆花管底端要伸入桩底,与钢筋笼通长,注浆管在孔口要低于地面0.2m,并用堵头堵严,以防泥浆进入。
(3)清水开塞及注浆。
成桩2天内进行开塞,开塞压水量控制在50Kg左右,开塞压力一般小于8MPa,若单管清水开塞,水不断注入且压力不断降低说明该桩巳开塞成功。在成桩5～7天即进行桩底注浆施工,当开塞成功后,用水灰比0.5-0.7的水泥浆高压注浆。注浆直到注入水泥量达到设计要求为止。如果注浆量末达到设计要求,但注浆压力达到8Mpa以上,则停止注浆。桩底注浆到20天以上,桩底水泥浆固结后即可进行静载试验。
5. 实验结果
经检验钻孔灌注桩经桩端后注浆后各项质量保证项目以及检测项目、技术资料等全部满足规范和设计要求,基础工程经验收为优质工程。主要控制指标如下:
(1)孔底沉渣厚度:孔底沉渣厚度均小于50mm,满足设计要求。
(2)桩身砼强度情况:统计表明,该工程的桩身砼强度符合设计要求。
(3)桩位偏差情况:桩位允许偏差为d/6且不大于100mm或d/4且不大于150mm。由于采用了三次定位复核的措施,使成桩的位置偏差控制在规范允许范围内,最大偏差100mm,最小偏差为30mm。满足设计要求。
(4)桩基检测结果及分析:静载荷试桩13根,经检测,承载力实验加载达到设计要求的16000KN时沉降量均为﹤50 mm,结果显示,经过桩底后注浆的桩,其承载力比没有桩底后注浆的桩普遍提高10%～15%,符合设计要求。
6. 结论
实践证明,采用桩端后注浆技术能将钻孔灌注桩承载力[10]提高10%～15%,技术经济效益显著。经桩端后注浆的钻孔灌注桩孔底沉渣、桩身砼强度、桩位偏差、静动载试验等技术指标均符合规范要求[11]。桩端后注浆技术作为一项新型技术,尚未形成成熟的理论,和统一的技术标准,应在今后的实践中不断完善施工工艺,拓展桩端后注浆技术的应用范围。
参考文献
[1]黄生根等.地基处理及基坑支护工程[M].2004
[2]徐新跃.桩端压浆在卵石层钻孔灌注桩中的应用.建筑技术[J].2006(3)
[3]李望江.钻孔灌注桩后注浆工程实例.西部探矿工程[J].2005(12)
[4]上海工程局.GBJ20-83 地基与基础工程施工及验收规范.北京;中国建筑工业出版社出版,1983
[5]中国建筑科学研究院.JBJ94-94 建筑桩基技术规范.北京; 中国建筑工业出版社出版,1995
[6]建筑施工手册编写组.建筑施工手册(第四版)[M].北京;中国建筑工业出版社,2005
[7]DG/TJ08-202-2007,钻孔灌注桩施工规程[S]
[8]JGF94-2008,建筑桩基技术规范[S].北京;中国建筑工业出版社,2008
[9]陈志坚,韩学伟.大直径超长钻孔灌注桩桩端后压浆机理探讨.河海大学学报(自然科学版)[J]2007,35(4)
[10]程晔,龚维明,戴国亮,季杰.超大直径钻孔灌注桩桩端承载力研究.南京航空航天大学学报[J].2007,39(3)
[11]吴鹏,龚维明,梁书亭.钻孔灌注桩桩端破坏模式及极限承载力研究.公路交通科技[J].2008,25(3)
[文章编号]1006-7619(2010)03-17-182
[作者简介]卢立海(1966-),男,浙江温州人,高级工程师,一级注册建造师(房屋建筑),研究方向:土木工程结构理论及施工技术。
【关键词】钻孔灌注桩;桩端后注浆;承载力
Practice about bored pile Construction of Post-grouting Technology
Lu Li-hai
(School of Civil Engineering and Architecture, Hubei University of TechnologyWuhanHubei430068)
【Abstract】The grouting technique of pile tip post can raise bearing capacity of bored pile under the premise of not increasing the length and diameter of pile. This method is simple, economical and reasonable, bearing capacity increased significantly. This paper introduced the technology of Post-grouting pile about bored pile.
【Key words】 Bored pile;Post-grouting pile;Bearing capacity
1. 灌注桩桩端后注浆技术简介
桩端后注浆技术是指在桩孔成孔后在桩端持力层中预先埋设灌浆花管,并将灌浆管路引至地面[1],然后进行钻孔灌注桩的混凝土浇注,并于混凝土初凝后终凝前用压浆设备(灌浆泵)通过灌浆管路将固化液(一般为水泥浆液)压入桩端持力层中,通过固化液的渗流、凝固,对桩端持力层进行挤密、固结,在桩端一定范围内形成相对密实体,从而提高桩端承载力,减少桩基沉降[2]。
2. 注浆施工工艺要求
桩端后注浆技术需要精确计算注浆管长度及孔深,保证注浆管达到孔底端。注浆管连好后要在管内注满清水[3]。水位稳定则证明密封性良好,否则拉上重新连接,直到确认不再漏水方可继续下放。注浆管要与钢筋笼绑扎牢固,不得出现注浆管掉入孔内的现象。
注浆管要低于地面20cm左右,在施工时用堵头堵严,防止泥浆进入[4]。为确保注浆成功,在压水时保证注浆管通畅,若一管压水,另一管冒水则连通,或用单管开塞压水,水不断注入也说明开塞成功。
注浆时,保证水灰比控制在0.5～0.7,压力维持在2～8MPa。同时要严格控制压浆压力和压浆量,当压力增大至8MPa以上,而注浆量又远没达到设计要求时,应停止注浆并及时同设计单位联系处理。
3. 桩端后注浆施工技术的优点
桩端后注浆处理的灌注桩与普通灌注桩相比,具有以下几个优点:
(1)相同条件下单桩竖向承载力一般可提高20%～40%,最大可提高80%以上,承载力提高的幅度与桩端持力层的性质密切相关;
(2)在一定压力下的浆液上返会增加桩与桩间土的粘结强度,从而提高桩的侧摩阻力,同时浆液的劈裂作用可渗入地层中,起到加筋作用;
(3)在设计时考虑后注浆对承载力提高的有利影响,可相对减少桩的数量,或减少桩长、桩径,能够缩短工期,节约成本;
4. 工程实例
4.1工程概况。
某工程地质条件由自上向下分别为杂填土、淤泥、粉质粘土、粉砂层、卵砾石层、全风化、强风化、中风化基岩等。场区地质条件属典型的沿海软弱地基基础。根据设计要求[7],工程地基设计为钻孔灌注桩,设计桩长85m,桩径Φ1000mm,砼强度等级C25,为了提高基底的承载力,降低工程造价要求进行桩底后注浆。每根桩预埋两根1吋注浆管,设计注入强度为32.5级水泥3T。
4.2施工设计方案。
(1)注浆设备和材料。
注浆用的主要设备有注浆泵、灰浆搅拌机、储浆罐、车丝机、电钻等[8]。注浆材料包括32.5级水泥、注浆管(1寸)、地面高压胶管、阀门、堵头等。注浆花管采用1寸钢管制作,长0.4米,钢管底部压成扁形,再打上相互错开的4排孔眼,孔眼打好确认不漏水的情况下,在管外用蛇皮袋包扎可靠。中间管路通过丝扣连接,接头缠绕生筋箍。
(2)注浆管的埋设。
注浆管的埋设与打桩同时进行,注浆管的长度按实际孔深计算[9]。注浆管沿钢筋笼对称设置两根,在下注浆管时每加一根要在管内及时灌水,观察液面变化情况,发现液面渗漏及时查明原因,进行改正,再进行下一节管路的安设。注浆花管底端要伸入桩底,与钢筋笼通长,注浆管在孔口要低于地面0.2m,并用堵头堵严,以防泥浆进入。
(3)清水开塞及注浆。
成桩2天内进行开塞,开塞压水量控制在50Kg左右,开塞压力一般小于8MPa,若单管清水开塞,水不断注入且压力不断降低说明该桩巳开塞成功。在成桩5～7天即进行桩底注浆施工,当开塞成功后,用水灰比0.5-0.7的水泥浆高压注浆。注浆直到注入水泥量达到设计要求为止。如果注浆量末达到设计要求,但注浆压力达到8Mpa以上,则停止注浆。桩底注浆到20天以上,桩底水泥浆固结后即可进行静载试验。
5. 实验结果
经检验钻孔灌注桩经桩端后注浆后各项质量保证项目以及检测项目、技术资料等全部满足规范和设计要求,基础工程经验收为优质工程。主要控制指标如下:
(1)孔底沉渣厚度:孔底沉渣厚度均小于50mm,满足设计要求。
(2)桩身砼强度情况:统计表明,该工程的桩身砼强度符合设计要求。
(3)桩位偏差情况:桩位允许偏差为d/6且不大于100mm或d/4且不大于150mm。由于采用了三次定位复核的措施,使成桩的位置偏差控制在规范允许范围内,最大偏差100mm,最小偏差为30mm。满足设计要求。
(4)桩基检测结果及分析:静载荷试桩13根,经检测,承载力实验加载达到设计要求的16000KN时沉降量均为﹤50 mm,结果显示,经过桩底后注浆的桩,其承载力比没有桩底后注浆的桩普遍提高10%～15%,符合设计要求。
6. 结论
实践证明,采用桩端后注浆技术能将钻孔灌注桩承载力[10]提高10%～15%,技术经济效益显著。经桩端后注浆的钻孔灌注桩孔底沉渣、桩身砼强度、桩位偏差、静动载试验等技术指标均符合规范要求[11]。桩端后注浆技术作为一项新型技术,尚未形成成熟的理论,和统一的技术标准,应在今后的实践中不断完善施工工艺,拓展桩端后注浆技术的应用范围。
参考文献
[1]黄生根等.地基处理及基坑支护工程[M].2004
[2]徐新跃.桩端压浆在卵石层钻孔灌注桩中的应用.建筑技术[J].2006(3)
[3]李望江.钻孔灌注桩后注浆工程实例.西部探矿工程[J].2005(12)
[4]上海工程局.GBJ20-83 地基与基础工程施工及验收规范.北京;中国建筑工业出版社出版,1983
[5]中国建筑科学研究院.JBJ94-94 建筑桩基技术规范.北京; 中国建筑工业出版社出版,1995
[6]建筑施工手册编写组.建筑施工手册(第四版)[M].北京;中国建筑工业出版社,2005
[7]DG/TJ08-202-2007,钻孔灌注桩施工规程[S]
[8]JGF94-2008,建筑桩基技术规范[S].北京;中国建筑工业出版社,2008
[9]陈志坚,韩学伟.大直径超长钻孔灌注桩桩端后压浆机理探讨.河海大学学报(自然科学版)[J]2007,35(4)
[10]程晔,龚维明,戴国亮,季杰.超大直径钻孔灌注桩桩端承载力研究.南京航空航天大学学报[J].2007,39(3)
[11]吴鹏,龚维明,梁书亭.钻孔灌注桩桩端破坏模式及极限承载力研究.公路交通科技[J].2008,25(3)
[文章编号]1006-7619(2010)03-17-182
[作者简介]卢立海(1966-),男,浙江温州人,高级工程师,一级注册建造师(房屋建筑),研究方向:土木工程结构理论及施工技术。