钻孔灌注桩后压浆法桩端地基加固施工应用.doc

钻孔灌注桩后压浆法桩端地基加固施工应用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为了满足设计要求灌注桩的持力层要求是较为完整的岩石层桩长和桩径尺寸往往做的很大使得地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额同时由于桩长很长给施工造成很大的困难。在我国有些地区地貌属于山前冲积平原单元地质在穿过粘土层后是一层较厚的碎石层能否将这一地层加固达到设计要求作为基础的持力层呢基于这种考虑我国设计和施工工作者经过多年的探索和实践总结了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法大大缩短了桩长取得了良好的经济效益。1、适用的地质条件本文介绍的施工方法适用于灌注桩的持力层应为碎石层碎石含量应在50%以上充填土与碎石无胶结或者为轻微胶结碎石的石质要坚硬碎石分布均匀碎石层厚度要满足设计要求。2、加固机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碎石层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碎石层成为一个整体从而使得原来不满足要求的碎石层满足结构的承载力要求。在钻孔灌注桩施工过程中无论如何清孔孔底都会留有或多或少的沉渣;在初灌时混凝土从细长的导管落下因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”;孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合降低了摩擦系数以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合增强该部分的密实程度提高了承载力;浆液沿着桩身和土层的结合层上返消除了泥皮提高了桩侧摩阻力同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。以上几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。3、压浆参数的设定压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力由于地质条件的不同不同工程应采用不同的参数。在工程桩施工前应该根据以往工程的实践情况先设定参数然后根据设定的参数进行试桩的施工试桩完成后达到设计的强度进行桩的静载试验最终确定试验参数。(1)水灰比水灰比一般不宜过大和过小过大会造成压浆困难过小会使水泥浆在压力作用下形成离析一般采用015～017。(2)压浆量压浆量是指单桩压浆的水泥用量它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关取决于碎石层的孔隙率在碎石层碎石含量为50%～70%桩间距为4～5m的条件下压浆量一般为115～210t。它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。(3)闭盘压力闭盘压力是指结束压浆的控制压力一般来说什么时候结束一根灌注桩的压浆应该根据事先设定的压浆量来控制但同时也要控制压浆的压力值。在达不到预先设定的压浆量但达到一定的压力时就要停止压浆压浆的压力过大一方面会造成水泥浆的离析堵塞管道另一方面压力过大可能扰动碎石层也有可能使得桩体上浮。一般闭盘的最大压力应该控制在018MPa。根据预先设定的参数进行试验桩的施工再根据试桩的静载试验结果最后确定工程桩的压浆参数就可以进行工程桩的施工了。4、后压浆施工工艺4.1施工工艺流程灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢筋笼灌注桩混凝土后压浆施工4.2施工要点(1)压浆管的制作在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作接头采用丝扣连接两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm在桩底部长出钢筋笼5cm上部高出桩顶混凝土面50cm但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头(俗称花管)在该部分采用钻头均匀钻出4排(每排4个)、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。(2)压浆管的布置将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护钢筋笼不得扭曲以免造成压浆管在丝扣连接处松动喷头部分应加混凝土垫块保护不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。(3)压浆桩位的选择根据以往工程实践在碎石层中水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出压浆的桩应在混凝土灌注完成3～7d后并且该桩周围至少8m范围内没有钻机钻孔作业该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3d以上。(4)压浆施工顺序压浆时最好采用整个承台群桩