后压浆钻孔灌注桩施工工法

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后压浆钻孔灌注桩施工工法
摘要:钻孔灌注桩采用后压浆施工工艺后,能大幅度的提高桩的承载能力,减少其下降,近年来已推广应用。

本文就对灌注桩的工法,适用范围,工艺原理,操作要点,这些问题进行探讨和简要的分析,提出相应的质量控制和安全措施方案。

关键词:后压浆;钻孔灌注桩;施工工艺
一、前言
近年来我国的高层建筑迅猛发展,对地基承载力的要求越来越高,基础形式一般采取灌注桩基础。

钻孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、适应性广、单桩承载力高等特点,在高层建筑、道路桥梁及荷载较大的建(构)筑物的基础中被广泛应用。

但其在施工过程中形成孔底沉渣及孔壁因泥浆护壁形成泥皮等因素,严重影响着桩端阻力和桩侧摩阻力发挥。

近年来,针对这一问题,不少工程采用了后压浆技术,在桩内预埋压浆管,并在灌注桩混凝土达到一定强度后通过预埋的压浆管,用高压注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底,对桩底沉渣,桩端持力层及桩周泥皮起到渗透、劈裂充填、压密和固结作用,从而提高单桩的承载力,降低桩基沉降量。

二、工法特点
施工简便。

设备简单。

料广价廉。

技术新、噪声小、速度快、效益高。

三、适用范围
钻孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、地层适应性广、单桩承载力高等特点,在高层建筑、道路桥梁及荷载较大的建(构)筑物的基础中被广泛应用。

四、工艺原理
后压浆钻孔灌注桩技术是在钻孔灌注桩成桩后,采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液,通过浆液的劈裂、填充、压密、固结等作用,从而提高桩基侧摩阻力和端承载力。

五、施工操作要点
(1)旋挖钻孔:用筒式钻头,在动力驱动下由筒底的斗齿切削土体,并旋转装入筒内,然后由抽拉式钻杆提出孔口,如此反复完成成孔作业。

(2)安放钢筋笼和后压浆装置:
在挖好的桩孔内安放带有后压浆装置的钢筋笼,所说的后压浆装置是由纵向压浆钢管和环向出浆管组成,纵向压浆钢管由普通钢管制作,最上端套扣用丝堵封堵;环向出浆管由优质PVC管和保护装置组成,在PVC管上取桩身外侧每隔一定距离设置一排出浆孔,然后用透明胶带封缠,最后外套橡胶袋做为保护装置;纵向压浆钢管和环向出浆管由三通相连接组成闭合式后压浆装置,后压浆装置预先置于钢筋笼外侧,随钢筋笼一同预埋入桩身。

(3)浇注桩身混凝土:
安放好带有后压浆装置的钢筋笼和浇注混凝土的导管后,开始通过导管向孔内浇注混凝土。

(4)后压浆:
当桩身混凝土浇注完成适当时间后,开始后压浆作业,包括以下过程:开环、压注清水、压浆;首先将后压浆装置用高压清水贯通,即所说的开环,使出浆管上的出浆孔开封,保证水泥浆压入桩侧和桩端,开环完成后压注不少于10分钟时间的清水,冲开桩侧泥皮和桩侧与孔壁之间的缝隙,并按先压注稀浆,再压注稠浆的顺序进行压浆操作。

六、质量控制
1、钻孔质量的控制
钻孔质量控制应严格按照《建筑桩基技术规范》(JG94-94)及《建筑地基基础工程质量施工验收规范》(GB50202-2002)的相关要求和设计规范进行控制,重点控制的对象为钻孔深度、钻孔直径和垂直度,并及时了解钻孔情况,是否存在扩径、缩径、孔壁坍塌等现象,以便在注浆施工中采取必要的相应措施。

2、安放钢筋笼和后压浆装置质量控制
1)钢筋笼底部外环筋环绕时应成圆形,不得绕成椭圆形,以免减少钢筋笼截面。

2)钢筋笼在吊放入孔时,注意吊车的大钩和小钩同时吊运,谨防钢筋笼出现弯曲变形。

3)钢筋笼上所附设的压浆管,有侧管和底管,因在安装和混凝土浇注过程中容易使压浆管位置发生偏移,造成压浆时不易辨认,可在顶部做个标记,与底管区分开。

4)钢筋笼应可靠固定,防止钢筋笼上浮或下沉,避免混凝土浇注完成后
钢筋笼标高不符合设计和规范要求。

3、混凝土浇注质量控制
1)浇注混凝土过程中,及时用测锤测量导管埋深及导管内外混凝土面的高度,保证导管在混凝土内埋深在2m—6m范围内,杜绝将导管提出混凝土面,以免出现断桩现象。

2)采用商品混凝土浇注,每车混凝土进场都必须做塌落度测试,不符合要求的坚决退回,以保证混凝土的浇注质量。

4、后压浆施工的质量控制
4.1压浆管的制作、压浆设备、材料安设控制
对于压浆管,首先要根据钻孔深度检查竖向压浆管的长度、环向注浆管的质量、注浆头的长度、出浆孔直径、孔距,并提前对管线的密封性进行试验,以保证其密封性;对于高压注浆泵、注浆搅拌机等设备应进行必要的检查,确保压浆时的压力和设备运转正常;安设压浆管时,纵向压浆管要根据环向出浆管的位置牢固固定在钢筋笼主筋之上,并确保纵向压浆管高出地平,封堵良好,防止杂物进入注浆管;为保证后压浆工作的顺利进行,钢筋笼下方时,应采取必要的措施,防止压浆管路被刮破损坏,导致出浆孔堵死。

4.2开塞控制
在完成混凝土灌注后,混凝土强度达到100Mpa~150 Mpa时,就应该进行开塞。

开塞过早混凝土未形成一定的强度,在高压水流的冲射下会破坏桩的形成和混凝土强度;开塞过晚,包裹纵向及环向压浆管的混凝土强度过大,会造成注浆头及环向压浆管的保护装置打不开,使预埋压浆管报废,最终导致不能注浆。

开塞时要观察高压注浆泵的开塞压力,写明开塞状况,为以后压浆提供可靠的依据。

七、安全管理措施d:8s•# Ms*c
g{•J [中国散装水泥网] [中国砂浆网]
(1)、严格贯彻执行国家、建设部、省、市及建设单位的施工现场安全管理有关规定和本公司的各工种岗位安全责任制。

八、环境保护措施
1、针对水污染:施工现场的污水必须经二次沉淀处理排入场区排水沟后再排入市政污水管网或处理达到排放要求后排入河流。

沉淀池应定时清掏。

2、针对运输抛酒:混凝土车出场前清理下料斗,安排专人清扫路面。

3、针对现场夜间施工光污染:夜间施工时,所有灯具设置灯罩,并注意灯罩方向。

九、效益分析
后压浆灌注桩是近几年研制开发的一种新技术。

通过桩底桩侧后压浆固化沉渣和泥皮,并加固桩底桩周一定范围的土体,大幅提高桩的承载力,增强桩的质量稳定性,减少桩基沉降,实现桩技术与土体加固技术的有机结合,采用后压浆法工艺后,后压浆钻孔灌注桩工程总造价约700万元,比采用传统的桩基工程施工节约180万元左右工期相对缩短,其经济效益是显而易见的。

参考文献:
【1】建筑地基处理规范[S].北京:中国计划出版社,2000。

【2】段新胜,顾湘。

桩基工程[M].武汉:中国地质大学出版社,1998。