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【摘 要】随着现代经济的发展,高层超高层楼房在城市中雨后春笋般地拔地而起。为了适应桩基工程安全合理和国家节能降耗的需要,相应的桩基础设计逐步采用桩端后注浆技术。本文介绍了泥浆护壁钻孔灌注桩桩端后压浆的加固机理和工艺流程,通过具体的工程实例对钻孔灌注桩桩端后压浆工程桩承载力试验检测进行了深入细致地分析。
【关键词】钻孔灌注桩;桩端后注浆;单桩竖向承载力;静载荷试验
引言
随着现代经济的发展,高层超高层楼房在城市中雨后春笋般地拔地而起。为了适应桩基工程安全合理和国家节能降耗的需要,相应的桩基础设计逐步采用桩端后注浆技术。研究发現,运用此项技术能够缩短桩长、节约成本,更重要的是能够有效的改善桩端与土界面的几何和力学条件,进而提高单桩承载力。本文根据桩端后注浆技术的基本原理,结合工程实例具体地展示了后注浆技术的优越性。
1 桩端后注浆技术的基本原理
在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设,桩混凝土强度满足要求后,将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的土、碎石等持力层的孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散,在桩端形成“梨形体”,对于单桩区域,向四周扩散相当于增加了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域所有的浆液连成一片,使得土、碎石层成为一个整体,当“梨形体”不断增大时,渗透能力受到周围致密土层的限制,使压力不断升高,对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集,将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密,使桩土间界面的几何和力学条件得以改善,从而提高了桩的承载能力。
2 桩端后注浆技术的工艺流程
后注浆灌注桩的钢筋笼应带有2根DN25压浆管,对称地分布在钢筋笼的两侧,压浆管的上部和下部用丝扣分别和密封丝堵和压浆阀连接。用生料带做丝扣密封材料,压浆管顶部用堵头密封,底部压浆管比主筋长200mm~300mm,压浆阀伸入持力层中。成桩后2天即可开塞,试压清水打通管路,在一周后即可桩底注浆,具体施工流程图如下图1:
3 工程实例
3.1 工程概况
天津某住宅小区项目,基础形式为钻孔灌注桩基础,部分楼号采用后压浆工艺,桩总数为771根,桩径为650mm,有效桩长为27m,砼强度为C35,建筑物高度为21层、27层,地下1层。根据地质详勘报告看,场地土层分布为①杂填土:松散、干,密实度差,层厚0.7~1.6m;②粘土:黄褐色,软塑,具锈染,土质不均,夹砂斑,层厚1.2~3.8m; ③淤泥:深灰色,流塑,含少量云母和有机质,层厚6.4~7.8m;④粉质粘土:灰色,流塑状态,土质不均,云母微量,砂粘混杂,层厚5.6~6.6m;⑤粉质粘土:灰黄~褐黄色,可塑状态,土质不均,砂粘混杂,夹少量姜石,该层厚2.2~3.1m,⑥粉质粘土:褐黄色及黄褐色,可塑状态,含少量氧化铁染,夹和砂斑,土质不均,该层厚3.9~5.5m;⑦粉质粘土:灰色,可塑状态,含贝壳,土质不均,砂粘混杂。该层厚1.9~2.5m;⑧粉砂:黄色,湿,密实状态,具锈染,含钙核,土质不均,夹粉质粘土及粉土,该层厚大于5m。
3.2 试验后分析
通过静载荷试验综合分析,未注浆工程桩虽然承载力达到了设计值,但桩顶沉降量大,沉降范围在55~120mm;注浆工程桩的承载力为未注浆工程桩承载力设计值的130%~182%,且桩顶沉降量小,沉降范围均小于18mm。分析表明,桩端注浆对桩基加固处理效果十分理想,建筑物处于稳定和安全状态。此外,由于部分楼号采用了此法,在桩数等指标上进行了优化,成本降低,施工速度加快,工期缩短。
4 结束语
4.1 桩端注浆明显改善了桩端持力层和桩周条件,提高了桩的端承力,改善桩荷载传递性能,使桩的综合承载力得到大幅度提高。
4.2 桩端注浆在提高桩基承载力和减少沉降量方面不失为一种经济合理,技术先进的方法。经过注浆后的桩其沉降量小很多,对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础,注浆尤为必要。
4.3 桩端注浆对桩基处理为建设单位节约了资金和争取了建设工期,创造了良好的社会效益和经济效益。
4.4 桩端后注浆技术作为一项新型技术,还有很多需要在实践中有待于发现,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]中国建筑科学研究院,《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中国建筑工业出版社出版,2008
[2]中国建筑科学研究院,《灌注桩后压浆技术规程》(Q/JY14-1999)中国建筑工业出版社出版,2001
[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]刘雪玲《后压浆钢筋混凝土灌注桩的应用》[J],建材技术与应用,2002年03期
[5]黄生根,龚维明等《钻孔灌注桩压浆后的承载性能研究》[J],岩土力学,2004(8)
作者简介:
王键新,男, 1980年5月出生,工程师,工作单位:天津市地质工程勘察院,单位所在地:天津市
【关键词】钻孔灌注桩;桩端后注浆;单桩竖向承载力;静载荷试验
引言
随着现代经济的发展,高层超高层楼房在城市中雨后春笋般地拔地而起。为了适应桩基工程安全合理和国家节能降耗的需要,相应的桩基础设计逐步采用桩端后注浆技术。研究发現,运用此项技术能够缩短桩长、节约成本,更重要的是能够有效的改善桩端与土界面的几何和力学条件,进而提高单桩承载力。本文根据桩端后注浆技术的基本原理,结合工程实例具体地展示了后注浆技术的优越性。
1 桩端后注浆技术的基本原理
在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设,桩混凝土强度满足要求后,将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的土、碎石等持力层的孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散,在桩端形成“梨形体”,对于单桩区域,向四周扩散相当于增加了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域所有的浆液连成一片,使得土、碎石层成为一个整体,当“梨形体”不断增大时,渗透能力受到周围致密土层的限制,使压力不断升高,对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集,将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密,使桩土间界面的几何和力学条件得以改善,从而提高了桩的承载能力。
2 桩端后注浆技术的工艺流程
后注浆灌注桩的钢筋笼应带有2根DN25压浆管,对称地分布在钢筋笼的两侧,压浆管的上部和下部用丝扣分别和密封丝堵和压浆阀连接。用生料带做丝扣密封材料,压浆管顶部用堵头密封,底部压浆管比主筋长200mm~300mm,压浆阀伸入持力层中。成桩后2天即可开塞,试压清水打通管路,在一周后即可桩底注浆,具体施工流程图如下图1:
3 工程实例
3.1 工程概况
天津某住宅小区项目,基础形式为钻孔灌注桩基础,部分楼号采用后压浆工艺,桩总数为771根,桩径为650mm,有效桩长为27m,砼强度为C35,建筑物高度为21层、27层,地下1层。根据地质详勘报告看,场地土层分布为①杂填土:松散、干,密实度差,层厚0.7~1.6m;②粘土:黄褐色,软塑,具锈染,土质不均,夹砂斑,层厚1.2~3.8m; ③淤泥:深灰色,流塑,含少量云母和有机质,层厚6.4~7.8m;④粉质粘土:灰色,流塑状态,土质不均,云母微量,砂粘混杂,层厚5.6~6.6m;⑤粉质粘土:灰黄~褐黄色,可塑状态,土质不均,砂粘混杂,夹少量姜石,该层厚2.2~3.1m,⑥粉质粘土:褐黄色及黄褐色,可塑状态,含少量氧化铁染,夹和砂斑,土质不均,该层厚3.9~5.5m;⑦粉质粘土:灰色,可塑状态,含贝壳,土质不均,砂粘混杂。该层厚1.9~2.5m;⑧粉砂:黄色,湿,密实状态,具锈染,含钙核,土质不均,夹粉质粘土及粉土,该层厚大于5m。
3.2 试验后分析
通过静载荷试验综合分析,未注浆工程桩虽然承载力达到了设计值,但桩顶沉降量大,沉降范围在55~120mm;注浆工程桩的承载力为未注浆工程桩承载力设计值的130%~182%,且桩顶沉降量小,沉降范围均小于18mm。分析表明,桩端注浆对桩基加固处理效果十分理想,建筑物处于稳定和安全状态。此外,由于部分楼号采用了此法,在桩数等指标上进行了优化,成本降低,施工速度加快,工期缩短。
4 结束语
4.1 桩端注浆明显改善了桩端持力层和桩周条件,提高了桩的端承力,改善桩荷载传递性能,使桩的综合承载力得到大幅度提高。
4.2 桩端注浆在提高桩基承载力和减少沉降量方面不失为一种经济合理,技术先进的方法。经过注浆后的桩其沉降量小很多,对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础,注浆尤为必要。
4.3 桩端注浆对桩基处理为建设单位节约了资金和争取了建设工期,创造了良好的社会效益和经济效益。
4.4 桩端后注浆技术作为一项新型技术,还有很多需要在实践中有待于发现,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]中国建筑科学研究院,《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中国建筑工业出版社出版,2008
[2]中国建筑科学研究院,《灌注桩后压浆技术规程》(Q/JY14-1999)中国建筑工业出版社出版,2001
[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]刘雪玲《后压浆钢筋混凝土灌注桩的应用》[J],建材技术与应用,2002年03期
[5]黄生根,龚维明等《钻孔灌注桩压浆后的承载性能研究》[J],岩土力学,2004(8)
作者简介:
王键新,男, 1980年5月出生,工程师,工作单位:天津市地质工程勘察院,单位所在地:天津市