后注浆施工技术在房屋建筑桩基中的应用

后注浆施工技术在房屋建筑桩基中的应用

郑博浩

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司江苏省淮安市223200

摘要:高层房屋建筑所要求的桩基承载力较大,当工程桩的持力层为碎石层时,为保证工期短、造价低且能满足承载力要求,选择钻孔灌注桩后注浆技术较为适用,经济效益与社会效益显著。随着后注浆施工技术的不断应用与发展,其试验数据及施工工艺将不断完善,应用将越来越广泛。

关键词:后注浆;施工技术;房屋建筑桩基;应用

1灌注桩后注浆施工技术的原理

灌注桩后注浆施工技术实际上可以算是劈裂注浆技术和渗透注浆技术结合的新型施工技术。劈裂注浆技术是指通过注浆管,将具有足够压力的水泥浆液强力压入建筑桩基底和建筑桩侧的土层,使原本结构疏松、土层分散不稳定、具有较多土壤颗粒和其他杂质的建筑桩底侧周围的土壤结构变成一个高强度、高密度的稳定结构体,从而保障建筑桩的安全和稳定。灌注桩后注浆施工技术通过注浆管将高压水泥浆注入建筑桩底部土层,高压使得土壤被劈裂,产生土层的缝隙和空间,水泥浆液就顺着这些空隙进入,在土壤中凝固,水泥在土壤空隙中的凝固将会改变土壤的物理性质和化学性质,使得土壤中的土渣和泥皮凝固成一个整体,建筑桩与岩层发生劈裂效应,形成具有较高强度的复合型土体,提高整个建筑桩的建筑承载能力。

2灌注桩后注浆施工技术的优势与不足

2.1优势

首先,灌注桩后注浆施工技术可以克服不同土壤地质条件对建筑施工的影响,可以克服原有的挖孔灌注浆对各种地质条件的挑剔,应用范围更加广泛;使用灌注桩后注浆施工技术还可以改变以往建筑桩基底的泥皮、尘土土渣等等现象;该技术还可以固化各种疏松、松动的泥土层,使得建筑基底更加牢固,稳定,对于大型、高层建筑更加稳固安全。该技术在原材料使用、实践和人力投入方面都比较节约节能,降低建筑的生产成本。

2.2不足

首先,在技术应用的过程中桩基的应力会受到泥皮的影响而降低,桩基底的基层将会受到泥皮尘渣的影响,在混凝土强度没有达标的情况下会导致钻孔灌注桩的竖向承载力难以保证。因此,灌注桩后注浆技术不是百分之一百完美无缺的,在使用的过程中,要注意综合运用各种手法手段,弥补该技术的不足之处,在前期准备、注浆管安装和注浆阶段等关键环节,都需要对这些工艺进行细化和优化。

3后注浆施工技术应用

3.1?项目简介

某地上高层房屋建筑工程总建设面积5.35km2,基坑深度11.5m,建筑物内承压桩为φ720钻孔灌注桩,抗拔桩为φ660钻孔灌注桩。施工地层主要由粘土、淤泥、沙粒及混砾砂等构成,桩基持力层主要由砂石粒和粉粒构成,饱和度及密实度高。施工开始前试桩试验结果表明,φ720钻孔灌注桩纵向承载力为5031kN,未达到设计要求。原因主要是钻孔灌注桩在后砂石地质中桩侧摩阻力与桩端承载力并未充分释放,故通过在孔底压密注浆以充分发挥单桩纵向承载力及摩阻力。

3.2?制作及布设注浆管

注浆管的制作与钢筋笼同时进行,采用直径25mm的焊接管,焊接管中间接头以套筒方式连接,两端进行焊接。注浆管应比钢筋笼长8.5m左右,超出的部分每间隔2m用φ12钢筋绑扎钢筋笼。注浆管高出基坑2cm,敲扁顶端并封严,以防泥浆及杂物灌入。桩底部比钢筋笼长出5cm,在注浆管下端20cm位置制作注浆喷头,并按照间隔45°均匀打出4排直径0.08cm的孔并封死。注浆过程中产生的压力会将封口迸裂,泥浆随着压力的增大通过孔进入砾石层,这些孔还会防止泥浆堵塞注浆管。在钢筋笼里侧对称绑扎两根相同的注浆管,加混凝土垫块在喷头位置,同时避免孔壁之间发生摩擦,防密封损坏而堵塞注浆孔。仅将注浆管上端与钢筋笼绑扎,未绑扎的钢筋笼下端应与注浆管焊接,下放至基坑内后进行混凝土灌注。灌注时必须妥善保护注浆管,防止其发生弯曲断裂而混入泥浆及杂质,增加注浆管堵塞的可能。

3.3?注浆设备与施工

砂砾层是注浆施工中灌注桩的主要持力层,由于渗透系数大,必须采用低压注浆模式,使用8MPa额定压力的注浆泵并加以固定,注浆时移动使用,可以大大节省辅助注浆时间,确保注浆施工速度。注浆时间与成桩时间间隔较短时,混凝土无法达到规范强度,当混凝土注浆浇筑完毕后必须在48h内先开孔,开孔过程中必须实时进行注浆泵压力变化情况的观测,并记录成桩孔开塞情况。

3.4?注浆控制与顺序

注浆前先检查水泥是否出现结块,并核对水泥量的配合比与水泥浆浓度,检查注浆泵的压力表、阀门和管线等部分是否处于正常作业状态。用清水进行通管连通试验。注浆开始后记录注浆压力,低压慢注,根据工程实际情况随时调整注浆压力,浆液流速连贯后开始匀速增压。始终以注浆压力和注浆量作为主要控制因素,当注浆压力达到规范且注浆量达到预定量时应停止注浆。由于砾石层水泥浆压力所影响范围大,注浆过程中泥浆冒出薄弱环节的可能性大,在混凝土浇筑结束20d后进行注浆,且避免浇筑8m范围内钻机钻孔作业。

3.5?单桩承载力检测

施工开始前试桩试验结果表明,φ720钻孔灌注桩纵向试验荷载承载力为5031kN,未达到设计要求,后注浆结束后,对φ720钻孔灌注桩单桩纵向静载荷载试验表明,其纵向承载力极限值为6610kN,注浆前后φ720钻孔灌注桩纵向试验荷载承载力明显提高。

4灌注桩后注浆施工技术现实运用的注意事项

4.1注浆管制作

注浆管是灌注水泥浆的通道,注浆管的材质必须要满足注浆的条件和要求,以镀锌管和无缝钢管制作注浆管,结合建筑工程的规模和性质进行三段式制作。运用塑料膜制品或者专业的胶带对注浆管进行完全密封,确保在注浆过程中不会出现渗透现象。

4.2压水实验需要注意灌注桩质量

压水实验一方面是确保注浆管路的清洁与通常,另一方面也是确保建筑桩基底的安全与稳定。专业技术人员需要对注浆管管路进行规范化和科学化的管路疏通,一旦发现注浆管出现各种注浆孔的塌陷或者孔洞的扩张等现象,要采取各种补救措施进行补救。

4.3注浆过程

灌注桩注浆施工工艺的核心环节是注浆过程,是决定整个工程进行质量和成效的关键步骤,也是整个施工过程的收尾结束阶段。注浆过程的施工质量和效果直接影响到灌注桩的施工质量进而影响到整个建筑的安全性和可靠性,为此,该项环节的重要性极为突出。在注浆施工环节之前,要确保之前的所有环节也就是所有准备工作要做好做足,参与注浆工作的施工人员和设备投入要确保足够,要确保施工材料的质量,例如水泥浆的配比、原材料、水和水泥的使用要进行严格把控。在注浆过程中,控制好注浆的压力和施工连续性,一次性完成灌注桩注浆工作。施工人员要注意将每一个施工的细节做好,细节关键决定成败。除此之外,人也是决定施工进程和效果的保障,每一个施工人员要做到对灌注桩后注浆施工技术的环节和操作方式了然于心,保障建筑工人对于业务的熟练程度和经验。

结论

灌注桩后注浆施工技术是一项适宜现代建筑特点的新型建筑施工技术,该技术能够最大程度地降低建筑生产成本并且极大地提高建筑桩的安全性能。建筑工人应当充分掌握该项技术的应用程序和应用方法,把握这项技术的关键环节和要点,不断结合该项技术的不足之处进行细节的科学创新,在规范化的操作中不断实现建筑施工技术的进步。

参考文献:

[1]孔祥潜.后注浆技术在建筑施工中的应用[J].科技创业家,2016(12).

[2]赵锡山,赵晋.钻孔灌注桩后注浆施工技术的原理与应用[J].西部探矿工程,2016(12).

[3]杨志武.天津地区钻孔灌注桩后注浆技术与工程应用研究[D].中国地质大学(北京),2014.

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