钻孔灌注桩后注浆施工技术
单一工艺的钻孔灌注桩,由于成孔工艺的固有缺陷,容易导致桩 底沉渣和桩周泥膜等隐患。钻孔灌注桩的后注浆技术是成桩时在桩底 或桩侧预置注浆管路和注浆装置,待桩身达到一定强度后,通过注浆 管路,利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液,对孔底沉渣和桩侧 泥皮进行固化,从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷,达到提高桩 的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。该技术在上世 纪 80 年代初被引入我国,目前已经得到蓬勃发展,衍生出 10多种相关的注浆装置,已经成为一种成熟的施工技术。
(1)工作机理
钻孔灌注桩后注浆技术主要通过提高桩端和桩侧阻力,尤其通过 桩底压浆,固化桩底沉渣虚土,使桩端持力层胶结度提高,而且成层 连接,达到大大提高单桩承载力,减小桩基沉降的目的。
(2)主要机具和材料
主要机具:本工程选用 BW150 型压浆泵、经过计量校准的量程 10MPa压力表、水泥浆搅拌机、0.5m 贮浆筒(上覆滤网)。 主要材料:水泥采用 42.5 普通硅酸盐水泥,水灰比根据现场试 验调配(参考水灰比为 0.7);压浆管选用直径 2.54cm焊管。
(3)压浆管制作
经过详细的材质检查、验收合格的 2.54cm 焊管,在工地集中加 工成压浆管。压浆孔用φ6mm钻头加工,孔洞轴向间距50mm,沿管四
周螺旋形错开。钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净,孔口用橡皮包裹 2 层,最底部的一根压浆管下端口用 4mm厚、直径 40~50mm的圆形钢 板焊接封闭。
(4)压浆管安装
压浆管随钢筋笼一起下放,与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。每根桩的桩底设 2根压浆管。考虑到本工程桩的深度较大,为加强注浆效果,桩侧设上、下侧压浆管。上侧压浆管位于桩的中部,管靠近桩端部。压浆管之间采用丝扣连接,避免焊接。压浆管底部宜伸出钢筋笼 30cm以上。
(5)压浆管试水
每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验,若发现水柱或水柱消失,则应检查压浆管是否有砂眼、丝扣连接是否密封。
钢筋笼放置完毕后孔内进行第二次清孔,完成后须再次检查管内水面,无异常后用堵头封住压浆管上口。
(6)压水试验
压水试验通常在灌注桩成桩后 24h内进行。正式压浆前必须做 压水试验,以检查管路与单向阀的畅通状况,同时清除单向阀周围凝土中沉渣和泥浆。如果在桩侧或桩端出现扩孔、塌孔或充盈系数较大的现象时,需特别注意提前进行压水试验,在砼浇筑完的5h内进行,以确保能冲开较厚的砼覆盖层。
试验时应该由专人记录冲破压力值及管的疏通情况。
(7)压浆方法
一般在成桩 3 天后开始压浆。压浆采用低速慢压的方法同一根 桩的压浆顺序:上侧管→下侧管→(3d 后)端管;同一承台桩的压 浆顺序:先四周桩后中心桩。
压浆完毕后立即给压浆管拧上堵头,以免因回浆而降低压浆效 果。
(8)压浆参数
后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主,压力控制 为辅。压浆参数根据地质条件合理选择,如桩端为密实的砾石、卵石 层时,可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力,以压浆量为主要控制 指标;如桩侧为密实的沙土层,可以以压浆压力为主要指标,压浆量 为参考指标。
终压条件:总压浆量达到要求或稳压压力大于3.0MPa持续1min。
(9)施工过程中的注意事项
(9.1)为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出,空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封,并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。
(9.2)压浆应低档慢压,先稀后浓。低档慢压既能有效防止压 力突然增大无法压浆的情况,也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的 地方冒出,使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充,随着压浆量的增 加,压力自然形成逐渐增加的状况。
(9.3)同一根桩的压浆管,如其中一根确实无法压浆或压浆量 不够,另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆
管也应补足相应的压浆量。
(9.4)如压浆量未达到设计要求,就出现浆液冒出地面时,应 暂停压浆,并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出,停止 1h 左右再进行复压,如此往复,直至达到设计压浆量。
(9.5)当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较 小时,不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔 复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法,保证有效压浆量。
钻孔灌注桩后注浆施工技术
单一工艺的钻孔灌注桩,由于成孔工艺的固有缺陷,容易导致桩 底沉渣和桩周泥膜等隐患。钻孔灌注桩的后注浆技术是成桩时在桩底 或桩侧预置注浆管路和注浆装置,待桩身达到一定强度后,通过注浆 管路,利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液,对孔底沉渣和桩侧 泥皮进行固化,从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷,达到提高桩 的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。该技术在上世 纪 80 年代初被引入我国,目前已经得到蓬勃发展,衍生出 10多种相关的注浆装置,已经成为一种成熟的施工技术。
(1)工作机理
钻孔灌注桩后注浆技术主要通过提高桩端和桩侧阻力,尤其通过 桩底压浆,固化桩底沉渣虚土,使桩端持力层胶结度提高,而且成层 连接,达到大大提高单桩承载力,减小桩基沉降的目的。
(2)主要机具和材料
主要机具:本工程选用 BW150 型压浆泵、经过计量校准的量程 10MPa压力表、水泥浆搅拌机、0.5m 贮浆筒(上覆滤网)。 主要材料:水泥采用 42.5 普通硅酸盐水泥,水灰比根据现场试 验调配(参考水灰比为 0.7);压浆管选用直径 2.54cm焊管。
(3)压浆管制作
经过详细的材质检查、验收合格的 2.54cm 焊管,在工地集中加 工成压浆管。压浆孔用φ6mm钻头加工,孔洞轴向间距50mm,沿管四
周螺旋形错开。钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净,孔口用橡皮包裹 2 层,最底部的一根压浆管下端口用 4mm厚、直径 40~50mm的圆形钢 板焊接封闭。
(4)压浆管安装
压浆管随钢筋笼一起下放,与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。每根桩的桩底设 2根压浆管。考虑到本工程桩的深度较大,为加强注浆效果,桩侧设上、下侧压浆管。上侧压浆管位于桩的中部,管靠近桩端部。压浆管之间采用丝扣连接,避免焊接。压浆管底部宜伸出钢筋笼 30cm以上。
(5)压浆管试水
每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验,若发现水柱或水柱消失,则应检查压浆管是否有砂眼、丝扣连接是否密封。
钢筋笼放置完毕后孔内进行第二次清孔,完成后须再次检查管内水面,无异常后用堵头封住压浆管上口。
(6)压水试验
压水试验通常在灌注桩成桩后 24h内进行。正式压浆前必须做 压水试验,以检查管路与单向阀的畅通状况,同时清除单向阀周围凝土中沉渣和泥浆。如果在桩侧或桩端出现扩孔、塌孔或充盈系数较大的现象时,需特别注意提前进行压水试验,在砼浇筑完的5h内进行,以确保能冲开较厚的砼覆盖层。
试验时应该由专人记录冲破压力值及管的疏通情况。
(7)压浆方法
一般在成桩 3 天后开始压浆。压浆采用低速慢压的方法同一根 桩的压浆顺序:上侧管→下侧管→(3d 后)端管;同一承台桩的压 浆顺序:先四周桩后中心桩。
压浆完毕后立即给压浆管拧上堵头,以免因回浆而降低压浆效 果。
(8)压浆参数
后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主,压力控制 为辅。压浆参数根据地质条件合理选择,如桩端为密实的砾石、卵石 层时,可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力,以压浆量为主要控制 指标;如桩侧为密实的沙土层,可以以压浆压力为主要指标,压浆量 为参考指标。
终压条件:总压浆量达到要求或稳压压力大于3.0MPa持续1min。
(9)施工过程中的注意事项
(9.1)为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出,空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封,并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。
(9.2)压浆应低档慢压,先稀后浓。低档慢压既能有效防止压 力突然增大无法压浆的情况,也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的 地方冒出,使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充,随着压浆量的增 加,压力自然形成逐渐增加的状况。
(9.3)同一根桩的压浆管,如其中一根确实无法压浆或压浆量 不够,另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆
管也应补足相应的压浆量。
(9.4)如压浆量未达到设计要求,就出现浆液冒出地面时,应 暂停压浆,并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出,停止 1h 左右再进行复压,如此往复,直至达到设计压浆量。
(9.5)当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较 小时,不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔 复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法,保证有效压浆量。