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钻孔灌注桩孔底注浆施工技术和质量控制要点
1工程概况
浙江航达集团办公超市综合楼工程位于杭州市江干区杭海路256号,总建筑面积109168.3m2,设有二层地下室,地下建筑面积24035m2,地上建筑面积85133.3m2,分A、B二座高层写字楼,A座26层,建筑高度99.95米,B座24层,建筑高度93.15米。建筑结构形式为框架剪力墙结构,基础设计为Φ700、Φ800、Φ1000、Φ1200钻孔灌注桩,共计567根,桩长34m,所有桩持力层均为压缩性较小的7号圆砾层作为桩端持力层,采用灌注桩后注浆技术,对桩底注浆以改善桩的沉降,注浆量根据试打桩情况,注浆压力大于1Mpa,确定水泥用量为2T;注浆压力小于1Mpa,注浆水泥用量为2.5T。设计要求采用孔底桩端后注浆提高单桩竖向承载力20%以上(Φ1200单桩竖向承载力提高24%以上)。
2注浆机理
通过对桩端风化破碎的砂砾石持力层压浆和水泥浆液的挤压、辟裂、扩散和渗透作用,可以形成桩端扩大头,增大桩端承载面积,充填裂隙固结碎石,挤走承压水,提高桩端持力层的整体性和岩石强度,从而大大提高桩端承载力。与此同时,通过水泥浆液上翻,还能挤走置换桩底的沉渣,挤密固结沉渣,消除或改善桩底沉渣对桩端承载力的不良影响;改善桩土和砂砾石层之间的边界条件,增加桩周的摩擦力,改变桩间土层的物理力学性能,以达到提高桩端承载力的目的。
3注浆施工技术
3.1 注浆设备①注浆泵。施工现场采用杭州钻探机械制造厂生产的SGB6—10高压注浆泵,最大工作压力可达10Mpa,副泵压力表最大值15Mpa。②水泥浆液搅拌机。使用射流式搅拌机,使水泥浆液搅拌均匀,容量为500L。③滤网。在投放水泥浆液进入储浆桶前,通过滤网,使大颗粒沉淀在滤网上。④高压胶管。采用Φ25mm的两层钢丝网编制高压橡胶管。
3.2 注浆顺序从建筑边界周边向中间跳孔单孔注浆。
3.3 注浆工艺注浆准备→找孔接阀→压水清孔→制浆→注浆→终孔
3.4 注浆施工参数该工程注浆设计参数为:采用纯水泥浆液,配比浓度1:0.5～1:1,注浆压力为0.5～3MPa,开表压力为3～6 Mpa,终止压力为1.5～6 Mpa,最大压力控制在10 Mpa以内,注浆水灰比1:0.55注浆速度为50～80L/Min。
3.5 注浆方法①注浆管的制作与安装。在制作桩钢筋笼时,用2～3根内径为25mm,壁厚为2mm的焊接管固定在钢筋笼内测,和钢筋笼一起下放到孔底。注浆管端部加工一段落长为40cm的尖型喷头,其底部用防水胶布封死,侧部钻两排直径￠6的注浆孔,梅花形布置,且用防水胶带包裹严实,避免水泥浆进入管内而堵塞。注浆管底部超出钢筋笼30cm,顶部宜高出地面50cm。管间采用套管密封连接,每隔1M要与钢筋笼绑扎固定,保证其竖直度,且不得碰撞。②注浆管的开塞。成桩后应及时清孔,冲洗沉渣,并在24h内用清水对注浆管进行开塞,开通注浆管路。开塞时,压力由小渐渐加大,当压力突然变小,说明已开通,便停止注水,开塞结束,将顶管密封好。③注浆准备。④注浆施工。成桩15天后,桩体砼强度达到设计强度70%时,开始孔底注浆。初始注浆时,宜选用稀浆,浓度宜为1:0.5。注入过程中,注浆压力一般来说都是由小渐渐增大,在增大的过程中,浆液浓度也应该渐渐加大;30分钟后,压力会更大,当发现压力突然增大,接近注浆终压时,应首次停止注浆。为保证足够的注浆量,增大浆液的扩散半径,提高浆液固结效果,注浆施工中大都采用浓浆多次间隔复注。特别是遇到桩孔周边跑浆严重时,采用浓浆进行多次间隔复注就更加有效。⑤质量问题处理。合理的注浆工艺是实现注浆目的的保证。所以,监理一定要注意在桩位较密区注浆易出现临孔周边冒浆现象,这时应该跳孔间隙注浆,通过间隔多次复注保证单桩注浆量。
4质量控制要点
为了确保注浆施工质量的有效控制,应从以下各方面对注浆施工全过程进行控制。①注浆前要求施工方根据注浆设计要求编制注浆施工专项方案,上报监理审批。②专业分包要上报单位、人员资质和设备资料,老化的注浆机不得进场使用。注浆操作人员要持证上岗,并按照升级法始注稀浆,后注浓浆,多次复注的工艺流程进行注浆。③注浆用的水泥、钢管材料和外加剂必须按规定进行现场取样送检,不合格不准使用。④成桩后24小时内要按规定进行开塞,如果开塞压力过大,要多压几分钟,检查管路的密封性,确保开通率,并留有各孔开塞记录。⑤注浆管在加工过程中,现场监理要随时检查其加工质量;下放钢筋笼前监理要检查其安装连接和固定质量。⑥注浆前要按规定进行了压水试验,并根据压水情况用时调整注浆参数,合理的注浆参数是实现注浆目的的前提。⑦注浆时监理要做到全过程旁站,对单桩注入的水泥量要全过程如实记录。
5效果
浙江航达集团办公超市综合楼地下工程于2005年1月16日开工,2005年5月26日完成钻孔灌注桩,总桩数567根,桩径Φ600～Φ1200mm,设计有效桩长33m,桩位经监理单位复核,桩位偏差均符合要求,静载、小应变经检测均符合设计规范要求。6结语
实践证明:桩端后压注浆加固技术是提高桩端承载力,减小单桩沉降量的最有效方法。灌注桩注浆可增强桩壁摩擦力、桩端阻力,桩基沉降减少注浆起到加固作用,经济效益和社会效益显著。合理的注浆参数设计与调整是实现注浆的前提;合理的注浆工艺和先进的注浆设备和技术是实现注浆目的的保证。现场监理是注浆全过程的见证者和主要质量控制者,实现整体注浆目的,加强现场监理质量责任心,严格控制注浆过程均是确保注浆质量控制的关键所在。
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