后压浆钻孔灌注桩施工技术分析

时间:2023年08月18日

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下面小编给大家整理了后压浆钻孔灌注桩施工技术分析,本文共10篇,供大家阅读参考。本文原稿由网友“枪版美乐蒂”提供。

篇1:后压浆钻孔灌注桩施工技术分析

后压浆钻孔灌注桩施工技术分析

钻孔灌注桩后压浆技术能够显著提高桩体的承载能力,通过该方法在某工程的应用实例,介绍后压浆钻孔灌注桩技术的工艺流程及施工要点,总结该技术的`优点和存在的不足之处.

作 者:薛秋生 沈龙运 聂义军 Xue Qiusheng Shen Longyun Nie Yijun  作者单位:西安铁路局西安北站工程指挥部,陕西,西安,710054 刊 名:铁道技术监督 英文刊名:RAILWAY QUALITY CONTROL 年,卷(期): 37(5) 分类号:U291.63 关键词:钻孔灌注桩   后压浆   承载力  

篇2:钻孔灌注桩后压浆技术应用

钻孔灌注桩后压浆技术应用

着重介绍了后压浆技术在基础工程实践中的应用.

作 者:马洪伟 郑杰  作者单位:马洪伟(山东华鲁基础工程公司,山东,兖州,27)

郑杰(山东省地矿工程勘察院,山东,济南,250014)

刊 名:西部探矿工程 英文刊名:WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年,卷(期):2009 21(2) 分类号:U443.15 关键词:钻孔灌注桩   后压浆技术   应用  

篇3:钻孔灌注桩后压浆法应用分析

钻孔灌注桩后压浆法应用分析

【摘要】钻孔灌注桩桩后压浆工艺近年来越来越多的应用于工程实践中来。后压浆是将注浆技术与灌注桩技术有机结合,以提高桩的承载力、减少沉降的一项新技术。

【关键词】 钻孔灌注桩;后压浆

1. 钻孔灌注桩后压浆法简介

90年代中期以来,钻孔灌注桩后压浆工艺越来越多的应用于工程实践中来。后压浆是将注浆技术与灌注桩技术有机结合,以提高桩的承载力、减少沉降的一项新技术。该技术的'基本原理是在成桩后将水泥浆通过预设与钢筋笼上的后压浆装置注入桩底、桩侧,固化沉渣和泥皮,并使桩底一定范围内的土体得到加固,从而大幅提高单桩承载力、减少沉降,提高单方混凝土利用率,而且还可以减少桩长及桩数,从而降低工程造价,取得良好的经济和社会效益。

2. 工程概况

郑州发展大厦大楼位于郑州市经二路与农业路交叉口。拟建建筑主楼地下二层,基础埋深12.0米,地上27层,高99米,形状近似椭圆形,南北长轴45.5米东西长轴40.0米,框架剪力墙结构。经过数个方案比较,最后确定采用钻孔灌注桩(桩侧、桩底)后压浆基础方案。

3. 工程地质条件

(1)根据场地《岩土工程勘察报告》[1],该场地属于黄河冲洪积泛滥平原,地层分布比较规律,地层特征见下表1。

(2)场地地下水位在4.5米左右,属潜水类型,二层承压水初见水位17.1m。

4. 复合地基基础设计方案

本工程主楼采用钻孔灌注桩基础方案,桩径600mm,桩入土深度27.0米,有效桩长15.4米,以第⑦层中砂作为桩端持力层。采用后压浆技术,单桩极限承载力标准值乙要求达到7500KN。

5. 施工工艺流程图

钻孔桩后压浆工艺是伴随钻孔灌注桩基桩施工进行的。本工程压浆管采用中30mm钢管,上端空桩部分丝扣连接,下端套管连接,端压管置于桩端并超出钢筋笼200mm,压浆管随钢筋笼下放,在下放过程中注入清水并检查连接密封情况。压浆水泥采用32.5MPa普通硅酸盐无结块的双检水泥,钻孔桩灌注混凝土后3~4天开始压浆。具体施工工艺流程如图1:

图1施工工艺流程图

6. 单桩竖向抗压静载试验

(1)工程主楼进行了3根单桩竖向抗压静载试验,3根桩分别为4*、9*、15*,最大加载为8000KN,结果见图2。

图2静载试验Q-S曲线

(2)本次静载未做破坏性试验,根据桩基检测报告,3根试桩在各级荷载作用下的沉降变化量均不大,且桩顶总沉降量也较小,当荷载加至800KN稳定后,三根试桩4#、9#、15#的桩顶沉降量分别为10.90mm、9.34mm、15.88mm,本次单桩静载试验的极限承载力标准值Quk≥8000KN,满足设计要求。

7. 经济效益对比

以第⑦层中砂做持力层,本工程若采用普通钻孔灌注桩,桩径600mm,桩入土深度41m,根据《岩土工程勘察报告》所提供参数,计算单桩极限承载力标准值为4763KN;采用钻孔灌注桩后压浆技术,单桩承载力可提高到9500KN左右,单桩承载力大大提高,从而减小了桩数,取得较好的经济效益。

8. 结束语

(1)后压浆装置构造简单、安装方便、成本较低、可靠性高、适用于钻、冲孔灌注桩。

(2)压浆可于成桩后3~7天内实现,不与成桩作业交叉,不破坏混凝土保护层。

(3)通过工程的分析及相关资料,在优化工艺参数的条件下,采用后压浆技术可使单桩承载力提高达60%,从而降低工程造价,有明显著的经济效益和社会效益,具有很广阔的推广前景。

参考文献

[1]杨光越、刘少杰、傅思峰等编写《河南发展大厦岩土土勘察报告》.6

篇4:浅谈钻孔灌注桩施工技术和相关流程

浅谈钻孔灌注桩施工技术和相关流程

钻孔灌注桩在区域基建工程基础工程中发挥了重要作用,钻孔灌注桩技术,因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点,在工程中得到了广泛应用.文章阐述了钻孔灌注桩施工前要做的准备工作,介绍了施工技术的工作流程.

作 者:张军民  作者单位:清远市佛冈县交通局,广东,佛冈,511540 刊 名:中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期): “”(16) 分类号:U443 关键词:钻孔灌注桩   施工技术   打桩   牵动导管   下料  

篇5:水利工程钻孔灌注桩施工技术分析论文

近年来,我国水利工程快速发展,各个地区的水利工程项目越来越多,这对于钻孔灌注桩施工技术提出了更高的要求。水利工程钻孔灌注桩施工过程中,应仔细分析钻孔灌注桩施工原理,严格把关钻孔灌注桩施工的各个环节,规范施工流程,采用科学合理的施工方法,提高水利工程的安全性和稳定性。

一、钻孔灌注桩施工概述

水利工程钻孔灌注桩施工时,主要是使用混凝土,快速排开钻孔底部的泥浆或者水,在混凝土中埋设导管出料口,确保达到一定深度,使后续灌注的混凝土,和水泥砂浆或者孔内水分隔离开,从进料口使高流态混凝土快速进入导管制成桩孔。混凝土输入时,随着混凝土不断增多,缓慢提升导管,整个过程中必须确保导管埋设在水利工程施工现场混凝土出料口,导管应在混凝土达到一定深度,借助于入料口和出料口的密封导管高差压力,将混凝土挤入水利工程已经浇筑的混凝土中[1],这样最先灌注的混凝土后在顶面,后续浇灌的混凝土将顶层混凝土冲到桩口,有效提高钻孔灌注桩的稳定性和牢固性。

二、水利工程钻孔灌注桩施工技术要点

1、做好钻孔之前的准备工作

钻孔灌注桩施工之前,预先安装和布置好施工平台,结合水利工程施工现场的实际情况,科学规划钻孔灌注桩施工面积,将施工面积范围内的垃圾和杂物清理干净,若施工现场存在软土土层,要考虑将软土地基换除,回填砂砾土质,做好夯实和整平,确保钻孔灌注桩施工平台的牢固和稳定,保障施工机械设备的安全进出和承受钻孔灌注桩施工荷载。

2、埋设护筒

水利工程钻孔灌注桩施工过程中主要使用厚度为0.8cm的钢板护筒,钻孔灌注桩直径应比护筒内直径小30cm[2],通过人工挖埋方式,埋设护筒时,下方护筒后,必须将护筒周围填筑压实,加强夯实,提高填筑压实度。护筒埋设时,应注意实时监测护筒位置变化情况,确保地面和护筒呈现垂直状态,桩顶设计标高应低于护筒埋设底标高,结合实际的地质情况,确定最佳的护筒埋设长度。

3、制备泥浆

水利工程钻孔灌注桩施工过程中,在制备泥浆时,应尽量就地取材,防止原材料运输时出现损坏或者编制,降低水利工程施工造价,结合水利工程施工要求,选择优质的外加剂、黏土和膨润土,制备泥浆时,施工人员应注意检测泥浆质量,结合检测结果,调整泥浆配比。泥浆搅拌过程中应注意控制泥浆浓度,泥浆浓度过高,会增大清孔难度和钻头阻力,减小钻进速度,如果泥浆浓度过低,会影响护壁效果。

4、开钻成孔

水利工程钻孔灌注桩施工时,开钻成孔操作,在底架位置搭建钻机,护筒顶面中心与钻杆、钻头中心对准,将偏差控制在40mm以内。钻孔时,地面和钻杆保持相互垂直,用线锤随时检查垂直度,避免钻孔发生倾斜。同时,钻孔施工时,应缓慢均匀地控制钻孔速度,特别在护筒出口位置,应避免发生渗漏或者失稳[3]。在地层容易发生变化的位置,有必要的情况下进行反复钻进,当遇到粉砂层和淤泥时,使用低档转速缓慢钻孔,从软层地基到硬层地基,应逐渐降低钻进速度,确保顺利的开钻成孔。另外,钻进过程中,应注意控制各种参数,严禁随意提升钻具,调整升降机钢丝绳的`松紧度,控制钻杆晃动,结合不同地质情况,适当调整泥浆比重,在黏土层采用尖底钻头,运用大泵量钻进施工方法,确保水利工程钻孔灌注桩施工质量。

5、清孔

水利工程钻孔灌注桩施工结束后,要做好孔底清理工作,不能等待过长时间,避免泥浆持续沉淀,防止钻孔发生坍塌,例如,摩擦桩孔壁一旦发生坍塌事故,水下混凝土灌注沉渣厚度应控制在20cm以内,钻孔灌注桩射风、射水施工之前,沉渣厚度应控制在5cm以内。通常情况下,钻孔灌注桩清孔施工可以采用抽渣筒、反循环旋转机和旋转钻机。

6、制作和安放钢筋笼

按照水利工程钻孔灌注桩施工要求,鳄梨调整钻架起吊高度,分节或者整节制作钢筋笼,在钻孔灌注桩清孔施工结束之前,完成钢筋笼制作,仔细检查钢筋笼质量,确保钢筋笼质量达标后才能应用在钻孔灌注桩施工中,保障分段骨架不扭曲、不变形,并且注意错开钢筋笼接头位置,在钢筋笼外侧防止垫块,发挥良好的保护控制作用。

7、水下混凝土灌注

首先,在水利工程钻孔灌注桩施工现场,混凝土运送到施工地点后,仔细检查混凝土的塌落度和均匀性,并且混凝土强度等级应符合钻孔灌注桩设计要求,水泥、砂石料、外加剂等符合水利工程施工标准,对于不达标的混凝土,及时清理出施工现场。其次,水下混凝土灌注施工时,准确探测混凝土灌注高度、泥浆面和水面下的孔深,将桩顶高度、淀层厚度、沉埋管深度控制在标准设计范围内,必须提高探测准确性,避免发生导管提漏、沉淀过厚等问题,出现短桩、夹层断桩等事故。再次,水利工程钻孔灌注桩施工过程中,检测混凝土面高度,以混凝土灌注施工情况和混凝土面高度,准确进行计算,检查钻孔灌注桩,是否存在漏失层位、局部缩径、超径等问题[4],一旦发现上述问题,有针对性地进行处理。同时,仔细观察钻孔灌注桩返水情况,正确分析钻孔灌注桩孔内的情况见,避免施工过程中发生安全事故。最后,钻孔灌注桩导管埋深必须控制在3~7m,防止拆管损坏、超量灌注等现象,注意勤于探测,及时调整导管埋深,严禁出现埋管或者堵管等问题。

三、结束语

钻孔灌注桩在水利工程施工中发挥着非常重要的作用,结合施工现场的实际情况,在施工过程中坚持快速、严细的原则,严格把关各道施工工序,做好钻孔灌注桩施工准备工作,提高水利工程钻孔灌注桩施工质量。

参考文献:

[1]朱学安.水利工程中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].技术与市场,,04:82.

[2]黄兴华,韦小明.钻孔灌注桩在水利工程施工中的应用探讨[J].科学之友,,18:75-76.

[3]张虎.水利桥梁钻孔灌注桩施工技术探讨[J].陕西水利,,S1:53-54.

[4]梁健波.钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用探讨[J].民营科技,,07:166.

篇6:钻孔灌注桩后压浆施工工艺的研究论文

钻孔灌注桩后压浆施工工艺的研究论文

1 概述

目前,钻孔灌注桩逐渐成为高大建筑物地基处理的常用方案,但钻孔灌注桩受成桩机械、地基土质、地下水位、管理水平、施工人员素质等众多因素影响,常容易造成桩身不完整、沉渣过厚、泥皮过厚等现象,造成降低端承承载及桩身摩阻力,从而影响桩基的承载力。本文提供一种后压浆施工工艺,通过采取此工艺,固化桩底沉渣及桩侧泥皮,补强桩身缺陷,从而提高桩基承载力。

2 钻孔后压浆工作原理

后压浆工艺是通过预埋注浆管,待桩身完成达到一定强度后,注入水泥浆,补强桩身缺陷,以达到提高桩身完整性及固化桩身摩擦介质、增大摩擦力的目的。

钻孔灌注桩后压浆技术是灌注桩成桩时在桩底和桩侧预置压浆管路和压浆装置,待桩身达到一定强度后通过压浆管路利用高压注浆泵压注水泥浆,对孔底沉渣、桩侧泥皮及桩周土体通过渗透、置换、劈裂等方式,经过一系列的物理与化学反应进行加强补强,从而消除传统灌注施工工艺所固有的缺陷,以达到提高桩身完整性及固化桩身摩擦介质、增大摩擦力的目的,是一种科学先进的技术。

后压浆分桩侧后压浆和桩底后压浆两种。

2.1 桩侧压浆提高承载力机理

(1)在桩侧细粒土层中后压浆时,压浆压力超过劈裂压力,则土体产生水力劈裂,呈现劈裂加筋效应;充及固结作用,使桩侧土孔隙率降低、密度增加,呈现渗透填充胶结效应。上述两种效应,不仅使桩周土恢复原状,而且提高了桩周土的强度;另外,泥浆脉结石体像树的根、须一样向桩侧土深处延伸。

(2)在桩侧后压浆点处,由于浆液的挤压作用,形成凸出的浆液包结石体。形成凸出的浆液包结石体。

(3)在桩侧非压浆点处形成一层泥浆壳,这层泥浆壳或单独存在而固化,或与泥膜发生物理化学反应面固化,它与原桩身砼组成的复合桩身,增大剪切滑动面,增加桩侧面摩擦面积。

(4)浆液充填桩身砼与桩周土体的间隙,提高桩土间的粘接力,从而提高桩侧摩阻力。

2.2 桩底后压浆提高承载力机理

(1)由于桩底压浆在桩下端形成扩大头,挤压桩底土层及周围土层,使其密实,增加了桩端及周围土层的侧向压力,因而使桩的桩侧摩阻力有所提高。

(2)在桩底压降过程中,由于灌浆量及灌浆压力的增加,部分浆液会窜入到桩周较软弱的土层中,改善了桩土性质,使桩周土的单位摩阻力提高。

(3)桩底后压浆在压密桩端虚土的同时,向上传递压力,桩预向上位移,因而桩侧摩阻力提高。

(4)桩底后压浆使得桩侧摩阻和桩端同时提高,因而能较大幅度地提高桩的承载力。

3 钻孔后压浆设计方案

(1)对桩径800mm桩采用复式注浆法。桩端与桩侧各对称安装2根注浆管。

(2)注浆位置:

①桩端注浆:注浆花管应埋入终孔孔底下100~300mm。

②桩侧注浆:花管底具体位置由各区段工勘探孔及桩钻进时的返渣情况综合判断确定,选择薄弱层注浆,同一建(构)筑物注浆位置宜相同。

③注浆管的长度:由实际施工的孔深确定,其长度为实际孔深+0.6m。

④注浆管采用DN20、δ=2.75mm的焊管,相邻注浆管采用丝扣连接,并用14#铁丝绑扎固定在钢筋笼的`外侧。注浆管底端用丝堵封闭,距底端300mm长度范围内对称均匀钻12个?6mm的注浆孔,用胶带及图钉封孔。注浆管顶部应高出砼面0.5m以上,且高出地面0.2~0.3m。管顶要用丝堵封闭且用不同颜色的胶带缠绕,将桩底注浆管与桩侧注浆管区分开来。

⑤ 注 浆 压 力 :桩 侧 1.5~2.0MPa; 桩 侧 2.0~2.5MPa。

⑥注浆材料及注浆量:采用普通42.5级水泥,每根桩水泥用量可以根据实际情况确定,一般1~2t。初始压浆时水灰比1∶1,体积为100L,余下水灰比为0.8∶1。

⑦成桩 2d 后开始注水打开通道。28d 内进行注浆。

⑧注浆顺序:先桩侧后桩底,二者时间间隔不小于2h。先外围后中间。注浆点距未施工或者正在施工的桩的最小距离为15m。

⑨终止注浆条件:采用注浆压力与注浆量双控,以注浆量控制为主,注浆压力控制为辅。

4 钻孔后压浆施工方案

4.1 工艺流程

工压浆工艺流程为:制作压浆管→安装压浆管→检查压浆管质量→灌注混凝土→打开压浆管→配置水泥浆,桩侧压浆→配置水泥浆,桩底压浆。

4.2 注浆管制作

4.2.1 注浆管材料

采用DN20壁厚2.75mm的焊管。

4.2.2 注浆管的制作

采用车丝机在焊管的二端车丝,每个车丝段的长度为50mm。车丝后应用生胶带缠绕,然后在一端安装直通。安装时应用管钳拧紧,防止在整个注浆管管道安装过程中出现脱离或者是不密闭,导致漏浆现象的发生。同时根据实际孔深制作相应的短节,短节的两端按上述要求车丝。

4.2.3 注浆花管制作

距低端300mm内对称均钻12个?6mm的孔,在每对孔的断面用胶带缠扰3圈,然后将图钉安放在孔的位置,再在图钉的外侧用高压绝缘胶带缠绕3~5圈。桩底注浆花管底口采用焊接方式将锥形丝堵焊牢密封。桩侧注浆花管的底口采用相配套的外丝堵密封。

4.3 注浆管的安装

4.3.1 注浆管位置及长度的确定

(1)桩底注浆管的底端应埋设在沉渣及孔底原状土中。

(2)桩侧注浆管应设置桩身薄弱土层。

(3)同一断面上桩底注浆管与桩侧注浆管应对称均布。

4.3.2 注浆管安装

(1)二次清孔期间,应将注浆管运到桩附近,并根据实际孔深按上述要求核算注浆管的长度,无误后方可安装。

(2)注浆管的安装与钢筋笼的安放同时进行。桩底注浆管底部500mm处应内折15°~25°防止在注浆管下放过程中刮碰孔壁。

(3)注浆管与钢筋笼的主筋采用 14#铁丝绑扎固定。注浆管绑扎在钢筋笼的外侧。桩底注浆管的底部15m范围内每2m设一绑扎点,其余部位及桩侧注浆管每4m设一绑扎点。

(4)相邻上下节注浆管采用带丝扣的直通连接,安装时应用管钳拧紧,防止在整个注浆管管道安装过程中出现脱离或者是不密实导致漏浆现象的发生。

(5)在钢筋笼孔口搭接前,应对压浆管进行注水,检查其密封性。当压浆导管内注满清水后,水面能够保持稳定且不升降,证明密封完好。否则,提起钢筋笼检查漏水原因,满足要求后方可下另一节笼,下笼时要徐徐放入,严禁用力墩下或者扭动。

(6)下笼结束后,在压浆管上口拧上堵头,以免杂物掉入压浆管内而使管路不畅。并用不同颜色的油漆将桩底注浆管与桩侧注浆管区分开来,以免混淆。

4.4 注浆

4.4.1 注浆设备

(1)采用专用注浆泵,注浆额定压力为10MPa。

(2)浆液搅拌机为与注浆泵相匹配的浆液搅拌机。

(3)水泥浆液的输浆管应采用高压流体泵送软管,额定压力不小于20MPa。

4.4.2 注浆材料及注浆量

(1)采用普通硅酸盐42.5级水泥,压浆量应由桩端、桩侧土层类别、渗透性能、桩径、桩长、承载力增幅要求、沉渣量有泥皮厚度等诸因素确定。在实际施工过程中,需要根据压水试验情况及压浆过程中的反映适当高速注入量,并通过对压浆压力、浆液浓度、压浆方法诸因素的控制,将所需压浆量控制在设计要求的范围内。一般浆液浓度和灌浆量大、灌浆压力高、加固效果更好。

(2)初始压浆时水灰比为1∶1,体积为200L,余下水灰比为0.8∶1。泵送流量控制在1.8m3/h左右。

(3)注浆应对同一根桩的各注浆管依次实施等量注浆。

4.4.3 注浆压力

桩侧1.5~2.0MPa;桩端2.0~2.5MPa。

4.4.4 注浆时间

(1)成桩2d后开始注水打开通道并进行压水试验。

(2)28d内进行注浆。初注时一般压力较小,浆液亦由稀到稠。初注时要密切注意压浆压力、压浆量和压浆皮管的变化,并注意压浆节奏。压浆过早,将会因为桩体强度、桩侧阻力过低而导致浆液溢出地面造成压浆失败;压浆太晚,会因桩身泥皮硬化而影响向上泛浆挤入桩周体而导致浆液向远处流失达不到最佳压浆效果。

(3)桩侧注浆完成时间约40min,桩端主将时间约70min。桩侧注浆完成后 120min 后方可进行桩端注浆。

4.4.5 注浆顺序

同一根桩先桩侧后桩底,二者时间间隔不少于2h。

裙桩先外围后中间。

注浆点距未施工或者正在施工的桩的最小距离为10m。

压浆时应注意观察是否有浆液上溢,一旦发现上溢泛浆,即时停止。

压浆过程中注意安全,要求无关人员远离压浆接口处,防止压浆管爆裂伤人。拆除压浆管时,要注意高压管中带压力的浆液射出,压浆口不要正对操作人员。

4.4.6 注浆控制标准、终止注浆条件

(1)采用注浆压力与注浆量双控,以注浆量控制为主,注浆压力控制为辅。

(2)当满足下列条件之一时可终止注浆:

①注浆总量和注浆压力均达到设计要求;

②注浆总量已达到设计值的75%,且注浆压力超过设计值。

(3)当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔窜浆,应改为间歇注浆,间歇时间宜为30~60min,或调低浆液水灰比。

(4)后注浆施工过程中,应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查,发现异常应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时,应根据工程具体情况采取相应措施。

4.4.7 后注浆桩基工程质量检查和验收应符合的要求

后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压

力表检定正式、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作

业记录、特殊情况处理记录等资料。

4.4.8 压浆后期的保养龄期

压浆的保养龄期即桩底压浆后多少时间后可以做静载试验或作为工程桩使用的龄期,通常要求压浆后保养15d左右。

4.4.9 注浆效果保证要素

保证桩身质量,钢筋笼的安装一定要到位,确保注浆管安装到位。

5 结束语

综上所述,通过后压浆工艺的实施,可以固化桩底沉渣及桩侧泥皮,补强桩身缺陷,从而提高桩基承载力,适合于桩基承载力的补强,并且在印度 TAL?WANDI电厂施工中采用后压浆工艺取得了良好的效果。

篇7:浅谈钻孔灌注桩桩底压浆施工工艺论文

浅谈钻孔灌注桩桩底压浆施工工艺论文

摘要:结合工程实例,介绍钻孔灌注桩桩底压浆施工工艺及质量控制。

关键词:钻孔灌注桩;压浆;承载能力

上海A11公路拓宽改建工程西吴淞江大桥主桥采用单根桩长为77m的1.2m钻孔灌注桩群桩基础,绿地地大道跨线桥采用单根桩长为56m的1.2m钻孔灌注桩单排桩基础,并对钻孔灌注桩采用桩底压浆工艺,以提高桩基的承载能力。

1施工原理及工艺控制

1.1桩底压浆的加固机理

1.1.1改善持力层条件、提高桩的端承力

灌注桩成孔过程中,对桩周围土扰动;在清孔过程中,孔底都会留有或多或少的沉渣、泥浆软化作用,会降低了桩底土体强度。在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼内壁埋设,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底,水泥浆液通过渗透、置换、劈裂和挤密作用使得桩底持力层一定范围内原本松散的碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体,从而改善持力层的物理力学性能,恢复和提高持力层土体强度;水泥浆液在压力作用下由桩端在土体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,使得桩端土体成为一个整体,从而提高桩的端承力。

1.1.2 提高桩侧摩阻力

钻孔灌注桩与桩周土体间空隙降低了桩侧摩阻力;孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合,降低了摩擦系数,同样降低了桩侧摩阻力。桩底压浆在压力作用下,浆液从桩端沿桩身和土层的结合层上返,通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用,对桩周泥土置换和空隙充填,消除了泥皮,在桩周形成脉状结合体,使桩侧摩阻力大幅度提高;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,从而改善持力层受力状态和荷载传递性能。

1. 2 施工工艺

1. 2.1 压浆管埋设

每根需要实施桩底压浆处理的灌注桩设置3根压浆管(超声波检测管兼使用),压浆管采用内径为5cm白铁管,长度需满足桩底压浆的要求,下端插入孔底40cm,压浆管管顶高出地面30cm,对称布设于钢筋笼上,管底段安装锥形单向阀,管与管之间采用丝牙连接,外面螺纹处用止水胶带包裹,并牢固拧紧密封。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;在每节钢筋笼安放结束时,必须在压浆管内注入清水,以保持水面稳定不下降为标准检查压浆管的密封性,如发现漏水应提起钢筋笼检查,在排除故障后方可继续安放钢筋笼;单向阀部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免造成压浆孔的堵塞。对高出地面、露在孔口的压浆管必须用堵头拧紧,防止杂物及泥浆掉入压浆管内,确保管路畅通。

1.2.2 压浆设备的选择

压浆系统由搅拌机(配过滤网)1台、储浆桶1只、压浆泵1台、压力表若干、注浆胶管、闸阀,球阀,溢流阀若干等组成,其中压浆泵采用BW-150型压浆泵,压浆系统承载压力及压浆表最大刻度均大于10MPa。

1.2.3 压水试验

成桩3天后先用压浆泵从1#压浆管内压入清水,冲洗孔底泥浆,直至2#、3#压浆管冒出清水为止。压水试验不仅起到疏通压浆通道的作用,而且可以根据压水试验结果对压浆的有关参数做出相应调整。

1.2.4 压浆桩位及压浆时机的选择

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14天(砼强度达到80%)后,并且该桩周围至少8米范围内没有钻机进行钻孔作业,此外,该范围内的桩基混凝土灌注完成均应在3天以上。

1.2.5压浆施工顺序

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩再施工中间桩,压浆时采用2根桩循环压浆,即先压第1根桩,压浆量约占总量的70 %,压完后再压另1根桩,然后依次为第1根桩的另外一管和第2根桩的另外一管,这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔30~60min以上,给水泥浆在土体中扩散的时间。

1.2.6压浆施工

灌注桩成型14天,砼强度达到80%后,进行超声波检测,而后进行桩底压浆。将配制好的水泥浆液经压浆泵加压输入到设置在桩内的压浆管内,高压浆液通过管底的单向阀门进入桩底的土中。水泥浆液水灰比控制在0.55左右,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。在正式压浆前,为检验配制好的水泥浆液的流动性、稳定性、均匀性、水泥浆液凝固时间,浆液浓度调整时机等施工控制参数。

在桩底压浆过程中,浆液浓度应经历由稀浆向浓浆变化的过程。稀浆渗透性强可扩大桩底压浆加固范围,浓浆有利于提高桩底压浆加固区的强度。压浆压力、浆液浓度、压入率和压浆量是变化的,合理的确定和控制其变化范围,提高桩底压浆效果,并兼顾设计要求注入水泥浆液量,及压浆的终止压力,确保压浆质量。

1.2.7 终止压浆标准

压浆过程采用三控的办法进行控制:

(1)压浆量的控制:直径1200mm的桩,桩底压浆量到3.0m3,不管压力高低,即停止压浆。(2)压力控制:桩底压浆压力不超过8Mpa,达到以上压力,压浆量不满足设计要求时,要采用稳压间隔式压浆工艺,稳压静置时间应大于10分钟,仍压不进去时可停止压浆。(3)桩体上抬量不得超过3mm,超过3mm的无论压浆量多少、压降压力多大即停止压浆。

1.2.8 压浆施工过程中常见问题及处理措施:

(1)单向阀门打不开:压力达到10MPa以上仍然打不开压浆阀门,说明阀门部位已经损坏,不要强行增加压力,可在另一根管中补足压浆数量。

(2)出现冒浆:压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象,若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出,说明桩底已经饱和,可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆,压浆量也满足或接近了设计要求,可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少,可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净,等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。

(3)单桩压浆量不足:压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈,再施工中间,能保证中间桩位的压浆质量,若出现个别桩压浆量达不到设计要求,可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。

(4)压浆管堵塞:在搅拌水泥浆时,适量加入有利于水泥浆和易性、流动性的外加剂。待试压浆顺利实施后,报请相关部门确认,再进行正式压浆。

(5)压浆压力急剧变化:桩底压浆压力随压浆进展呈现出由低到高的变化规律。若压浆过程中压力突然急剧下降,表明发生冒浆或漏浆现象,应在浆液中加入相应的添加剂和采取间歇灌浆措施以确保桩底压浆效果。

2 质量控制

2.1质量标准

(1)主控项目:使用的'水泥品质、标号,水泥浆的水灰比、水泥加固土的掺入比和外加剂的品种掺量;压浆量、压浆压力;设计及规范要求进行单桩载荷试验,检验其承载力,试验所得的承载力。

(2)质量标准桩底压浆实测项目

桩底压浆实测项目

2.2施工记录及资料整理

在桩底压浆施工过程中,我们需收集以下各项资料:施工时间、压浆开始及结束时间,每一根桩压浆工艺的浆液强度、密实度、均匀性、有效深度、压浆压力、浆液浓度、压入率、压浆量以及出现的异常情况和处理的措施等。

3.不同土层压浆效果分析

桩端压浆施工适合多种土质:粗粒土、细粒土。粗粒土的钻孔桩桩端持力层中注浆时浆液渗入率高,通过渗透及填充方式充填孔隙,浆液凝固后把土颗粒粘接在一起,形成水泥土结石体,大幅度提高持力层扰动面及持力层的强度和变形模量,并形成水泥土扩大头,增大桩端受力面积,故承载力增大。细粒土的钻孔桩端因浆液渗入率低,在注浆压力作用下,引起土体结构的破坏和扰动,发生劈裂,使地层中原有的裂缝或孔隙张开,形成新的裂缝或孔隙,浆液沿劈裂及渗透注入地层,因此浆液的可注性的扩散距离增大,注浆提高了桩端土体密度并能有效地传递和分担荷载,从而提高桩端阻力。

4. 结束语

钻孔灌注桩桩底压浆具有缩短桩长,缩小桩径,提高单桩承载力15%左右,提高生产率,节约建设资金的优点,在具备条件的工程中推广桩底压浆施工工艺有着重要的意义。

参考文献

[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041- [S] 北京人民交通出版社,2000

[2] 罗超云 彭修权, 超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工[J]公路.6

篇8:钻孔灌注桩孔壁稳定性分析及后压浆应用探讨论文

摘 要:钻孔灌注桩施工技术中,孔壁稳定性是决定灌注桩承载能力的重要因素,后压浆技术可以有效改善和根除成孔过程中造成的问题。文章对钻孔灌注桩孔壁稳定性和后压浆技术应用做一个简单探讨。

关键词:钻孔灌注桩;孔壁稳定性;后压浆技术;应用

钻孔灌注桩适用于多种复杂地层,同时具备良好的单桩承载能力,成本较低,而且可以应用于各类规模的工程建筑,是现代工程技术中十分重要的桩型。在某些特定的地质条件下,进行大型工程施工,难度很大,通常需要选择孔深和孔径都十分巨大钻孔灌注桩,才能将上部工程的巨大荷载传递到地基岩土结构,这类工程对灌注桩的单桩承载力和桩基持力面的抗压能力都有很高的要求,而成孔后的孔壁稳定性及后续施工工艺将是保证工程施工质量的关键。

篇9:钻孔灌注桩孔壁稳定性分析及后压浆应用探讨论文

进行钻孔灌注桩钻孔施工过程中,破坏了原有的土体的平衡状态,引发了土体中的应力变化和物理状态变化。钻孔灌注桩孔壁土体应力平衡状态遭到破坏后,所成孔周边土体的水平方向应力卸荷,而垂直方向上的应力和外围土体的侧向压力互相作用,使得孔周土体出现塑形区,塑形区过大或是不能维持稳定状态,就会形成缩颈,严重者甚至会形成塌孔。

1.1 钻孔灌注桩孔壁稳定性分析模型和计算参数。通常采用有限元强度折减法进行孔壁稳定性分析。对土体本构模型选用莫尔-库仑理想弹塑性模型,采用岩土工程数值分析软件进行数据反分析得到稳定性安全系数Fs。将孔壁土体塑性区半径比Cs和稳定性安全系数Fs来作为孔壁稳定性判别依据。

1.2 钻孔地域土体性质对稳定性的影响。黏性土体成孔后稳定系数Fs较大,但是稳定性随着时间增加而逐渐下降,容易发生缩径;砂性土体成孔后稳定系数Fs较小,成孔后一塌孔,一般都需要采取措施维持孔壁稳定性。

(1)黏性土体中,土体内摩擦角φ小,土体抗剪强度随着孔的深度越来越大而越来越弱,孔深增加后侧压力系数增大,孔周土体侧向卸荷量也增加,同时导致孔周土体的垂直向应力和侧向应力差值增大,所以黏性土体中通常会产生较大的塑性区和较大的'变形量,但是由于黏性土体的土体黏聚力c很大,虽然孔周土体发生了较大变形和形成了较大的塑性区,但是在土体黏聚力c的作用下,应力重新分布之后,会更容易达到新的稳定状态,因此,孔壁稳定性较好,但是一发生缩颈。

(2)砂性土体中,土体内摩擦角φ大,土体抗剪强度随着深度变化增加的快,侧向压力系数较小,孔形成后,孔周土体则向卸荷量小,竖直方向上的应力和侧向应力差量小,产生的土体塑性区和变形量都较小,但是由于没有黏聚力,只要产生塑性区就会很不稳定,形成塌孔,孔壁稳定性很差,通常需要采取护壁方法维持孔壁稳定性。

1.3 钻孔深度对孔壁稳定性的影响。钻孔后的土体,一定条件下可以通过自身土体自立和圆拱效应来保持自身的平衡,这是一个临界钻孔深度,依据土层物理力学性质,研究干成孔条件下的孔壁稳定性,得到孔壁自立稳定临界深度Hcr为

Hcr=

孔壁稳定安全系数为

Fs=

由此可见孔壁稳定性和钻孔深度相关。总体来说,孔的深度越大,桩的长度越大,钻孔后桩周土的侧向卸荷量就会相应增大,在垂直方向和水平方向上的应力差值就会增大,土体内部的剪应力就会越大,孔壁稳定性就越差。在砂性土体中,干成孔是不能成立的,这与砂土坡的稳定性分析结论一致,孔壁稳定性很差,极易发生坍孔;在黏性土体中,孔壁土体的不排水抗剪强度较好,孔壁稳定性较好,随着孔深增加,孔壁稳定性降低。因此,为了保证孔壁的稳定性,一般需要采取护壁措施。

1.4 泥浆相对密度对孔壁稳定性的影响。钻孔灌注桩在钻孔过程中,为了保持孔壁的稳定性,通常需要采取特制泥浆护壁手段。特制泥浆可以在两个方面有效保持孔壁稳定性,使孔壁不会发生塌孔和缩颈:

(1)泥浆在孔壁形成泥皮,泥皮自身强度可以加强孔壁稳定性,同时可以封闭孔周土体,防止周围土体中的自由水向孔内侵入,冲刷孔壁,导致孔壁稳定性下降的问题;

(2)泥浆增大对孔壁的侧向压力,从而减少孔周土体的侧向卸荷量,提高孔壁的抗剪强度,保持孔壁稳定性。总体而言,泥浆的相对密度越大,孔壁的稳定性越高。具体在黏性土体中,泥浆相对密度对孔壁土体基本表现为线性函数关系,泥浆密度增加,孔壁土体变形量减少,孔壁缩径量越小,孔壁稳定性越高。

2 钻孔灌注桩后压浆技术应用探讨

2.1 钻孔灌注桩后压浆技术概述。为了改善钻孔灌注桩成桩的条件,消除稳定孔壁时泥皮等因素对混凝土灌桩产生的不利影响,同时提高单桩承载力,减小工程沉降量。在合适的土体条件下,可以通过预埋在桩端或者桩侧的压浆器向桩端或者桩侧高压注入特定配置的水泥浆液,这种技术称之为后压浆技术,依据压浆部位的不同将其分为桩端后压浆和桩侧后压浆。

2.2 后压浆技术应用。

(1)修补灌注桩缺陷部位,满足灌注桩设计要求。普通钻孔灌注桩浇筑过程中,由于维持孔壁稳定过程中的泥皮和孔洞沉渣等影响,会造成关注桩的质量缺陷,达不到设计技术指标,后压浆侧桩注浆高压注入的浆液除部分渗透进入桩周土,剩余浆液将沿着灌注桩周围上涨,对灌注桩灌注过程留下的缺陷进行修补,有效保证了灌注桩的质量,同时提升桩周土的侧摩阻力,使灌注桩更为稳固。

(2)固化沉渣和泥皮,稳固桩基。成孔过程中,会形成孔底沉渣及保持孔壁稳定性形成的泥皮,后压浆液可以使之胶结,使桩周土体结构更为紧密,桩基更为坚固,有效改善和根除因为泥皮和孔底沉渣带来的灌注桩沉陷和稳定性不够的问题。

(3)增强桩周土体稳固程度,为灌注桩提供更好的工作环境。后压浆液颗粒进入桩周土体,填充土体空隙,提高桩周土体饱和度,改善孔隙度,并且可以提高桩周土体的胶结能力,加强桩周土体物理性能,使之具备更加坚实的结构,改善灌注桩的工作状态。

(4)稳固桩端持力层,提升灌注桩承载力。桩端后压浆可以扩大桩端半径,使灌注桩更为稳固,同时稳固桩基土体结构,使持力层的结构更加坚固,进而提升灌注桩的承载力,降低由于持力层的结构不稳定带来的工程不均匀沉降。

3 结语

研究分析影响钻孔灌注桩孔壁稳定性的因素,采取有效的手段保持孔壁稳定性,并且为后压浆技术应用创造有利条件,提高钻孔灌注桩的单桩承载力,降低工程沉降量,以充分发挥钻孔灌注桩技术在现代工程建设中的作用。

参考文献

[1] 郑楷.北京市某超高层建筑基础灌注桩后压浆技术的研究与应用[D].吉林大学博士论文,.

[2] 杨德兵.大孔径钻孔灌注桩孔壁致塌影响因素分析与稳定性评价研究[D].青岛理工大学,.

篇10:市政工程钻孔灌注桩施工技术论文

市政工程钻孔灌注桩施工技术论文

1市政工程中钻孔灌注桩施工存在的问题及其解决措施

1.1桩孔偏斜问题及其解决措施

应用钻孔灌注桩施工技术的过程中,由于钻杆连接以及其在调节过程中不能保持垂直等因素,使得钻孔在实际工作中发生位移,导致钻孔偏移,给后期的施工带来困难,不能保证孔桩的质量。所以,在施工过程中,为了能够有效地预防和解决其中存在的问题,制定以下四点解决措施:

(1)在钻孔实施前,应该对场地进行清理,同时对场地的标高以及水平高度进行准确的测量,保证钻头以及钻杆的垂直度能够适应相关的要求;

(2)在钻孔过程中,保证钻杆的垂直度,遇到硬土层或者岩石层应及时更换钻头;

(3)钻孔完成后应该对其上下孔进行清扫,确保桩孔的垂直度适应相应的施工要求;

(4)还应该确保施工场地平整,这样钻机才能平稳安装。在成孔过程中必须要进行校正和检查。钻杆、钻头接头要一一检查并校正,坚决不可以使用变形的钻具。坚硬土层中需要吊住钻杆,但是不需要强行加压,从而控制钻进速度。如果钻孔已经偏斜,钻孔的速度要减慢,并无需进行扫孔纠偏。

1.2水下砼灌注问题及其解决和预防措施

1.2.1堵管。商品砼的质量必须是优良的,砼的搅拌及级配必须确保砼的初凝时间、坍落度、水灰比、和易性满足规范要求或设计要求,每车砼的坍落度一定要符合相关施工规范。灌注用导管必须要平直,并且要确保内壁不漏水。

1.2.2桩顶部位疏松。确保桩顶留长度符合相关施工要求。由于受到稠泥浆和沉渣的影响,因此难免出现误测现象。采取的措施是使用带钢管取样盒的探测,当取样盒中捞起的不再是沉淀物而是砼,则可以判定终灌标高已经达到。

1.2.3桩身砼夹泥或断桩。成孔时必须要控制孔底沉淤和泥浆密度。首次清孔一定要将泥块彻底清除,砼灌注过程中要缓慢提升导管,到了桩顶时,绝对不允许大幅度提升导管。导管埋深需要严格控制。单桩砼灌注时不能中途断料,否则将会对工程质量造成很大的影响。拔导管之前需要精确计算拔导管后砼的埋深。

1.3孔壁坍塌问题及其解决和预防措施

通过对市政工程实际钻孔灌注桩施工过程中进行分析和研究,在钻孔过程中如果孔的形成速度非常快,钻头在孔壁没有形成泥膜时就拔出,极易造成孔壁塌陷的问题。在实际的施工过程中,为了防止孔壁塌陷对钻孔灌注桩施工产生巨大的影响,应该控制钻头上提的速度,等到孔壁内膜形成后再将钻头拔出;然后对已经塌陷的孔、孔壁以及底部进行彻底的清理,对孔壁进行二次加固,防止塌陷现象再次发生。

1.4吊脚桩问题及其解决和预防措施

在钻孔灌注桩施工过程中出现吊脚桩,主要是由于孔壁发生了塌陷,造成孔低泥沙堆积;混凝土浇筑的时间不能很好的把握,导致孔低平整度不和谐,堆积大量的泥沙,进而导致各种问题的出现。要想能够有效地解决其中存在的问题,就要在清孔的过程中执行相关的标准,并对底部进行严格的清理,控制好混凝土浇筑的'时间,在浇筑过程中严格控制以及监督,进而确保浇筑的施工质量。

1.5安装中存在的问题及其解决和预防措施

1.5.1钢筋笼安装与设计标高不相符。完成钢筋笼制作,为了预防钢筋笼扭曲变形,必须要确保垂直安装钢筋笼,砼保护层垫块的间距要适宜,并且要精确计算吊筋长度。在进行安装时要多次检查及核对。

1.5.2钢筋笼的上浮。对于砼的质量要严格控制,坍落度控制在15~18厘米之间。进入钢筋笼的砼的上升速度要适宜,导管在砼内埋深要控制在2~6厘米之间。为了避免导管钩钢筋笼,提升导管的速度要适宜。

2结语

总而言之,随着社会经济的不断发展,城市建筑不断加快,市政工程的规模以及数量也逐年增加。市政施工质量直接影响着人们的正常生活,其成为人们较为关注的话题之一,尤其是桥梁工程的施工在施工工程中占有非常重要的比例,将钻孔灌注桩技术应用在市政工程中,有效地提高了施工效率以及施工质量,并且取得了得天独厚的效益。

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