高层住宅楼工程中桩基后压浆的技术应用

发表时间：2013-01-05T09:31:42.840Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年10月Under供稿 作者： 刘伟国

[导读] 注浆量。是以水泥用量为核算依据,水泥用量是后压浆施工极为重要的强制性指标,其对单桩极限承载力能否达到设计值起关键性作用。

东源县宏昌建筑工程公司 刘伟国517000

摘要:本文主要结合工程实例，详细介绍了高层住宅楼钻孔灌注桩后压浆的施工工艺以及工程后压浆的经济与技术分析，探讨了后压浆对提高单桩承载力以及减少基础沉降具有突出的优势。关键词:钻孔灌注桩；施工工艺；承载力 1引言

钻孔灌注桩后压浆技术是在成桩过程中,在桩底或桩侧预置压浆管路,待桩身混凝土达到一定强度后(一般是3d～10d的凝固期),通过压浆管路,注入纯水泥浆或特殊配方的水泥浆液,使桩底沉碴和桩周土间的泥皮隐患、小孔洞隐患得到根除,桩身缺陷得到补强,桩底、桩侧周围土体得到挤密,桩与桩周土的粘结力得到提高的一种方法。 2高层住宅楼钻孔灌注桩后压浆的施工工艺 2.1工程简介

该工程地上27层,地下1层,总高度79.2m,地下室层高4.2m,基坑深度约5.0m,建筑面积24080m2;剪力墙结构;基础采用钻孔灌注桩并实施后压浆施工工艺。桩基总桩数145根,桩径均为800mm,桩长范围为30.9m～38.0m。 2.2后压浆的必要性

⑴普通钻孔灌注桩的承载力不足。对本工程而言,普通钻孔灌注桩的极限承载力达不到工程设计的需要,故进行了后压浆设计。设计时,不压浆桩未考虑桩端承载力,计算的单桩极限承载力大约为7200kN,而根据要求桩的设计承载力要达到11050kN。不压浆的钻孔灌注桩计算承载力小于设计承载力,故采用后压浆来提高桩的承载力。

⑵采用后压浆减少基础的不均匀沉降。桩顶结构形式为筏板基础,对变形要求较高。 2.3本工程后压浆的施工工艺 2.3.1注浆浆材

制备浆液水泥采用强度等级为42.5号的普通硅酸盐水泥。 2.3.2注浆技术参数

⑴注浆深度。本工程后压浆采用桩端、桩侧复合式注浆。每根桩随钢筋笼安置2根1英寸注浆底管,通长到桩底。安置2根1英寸注浆侧管,分别在孔深16m和27m的位置。

⑵注浆压力。冲破注浆管压力一般为1.5MPa～4.5MPa。初始注浆压力为1.0MPa～2.0MPa,正常注浆压力1.5MPa～2.5MPa左右,终止压力按3.0MPa控制施工。后压浆施工时,应考虑压力值和注浆量,注浆泵压力挡的转换根据实际情况调整。

⑶水灰比。必须对水灰比进行合理控制,一般情况下,水灰比控制在0.50。注浆开始时,水灰比适当加大,必要时,可采用间歇式(间歇时间不超过8min)注浆法进行施工。另外,单管注浆过程尾期,应适时调稠浆液,既可减少浆液的流失,又可提高注浆质量。

⑷注浆量。是以水泥用量为核算依据,水泥用量是后压浆施工极为重要的强制性指标,其对单桩极限承载力能否达到设计值起关键性作用。本工程设计人员根据试桩注浆量偏低致使承载力偏低这一情况,将单桩注浆量调整为4.5t～5.0t,经计算是合理的。本工程后压浆施工中,注浆用量严格按每根桩4.5t～5.0t进行控制。其中上侧管注浆量为0.8t～1.0t,下侧管首次注浆量为1.0t～1.2t。两根底管注浆时,第一根注浆管应多注,注浆用量应大于1.50t,其后第二根注浆管的注浆量可在1.0t～1.5t范围内变化。

⑸注浆时间。成桩3d～4d后开始进行注浆,单桩注浆分4次进行,注浆间隔时间不得低于16h。

⑹注浆顺序。严格按下列顺序进行施工。先注上侧管,再注第一根底管,然后再注下侧管,最后注第二根管。同时,应根据初期注浆情况确定区域注浆控制格局,确保注浆液最大限度发挥作用。 2.3.3注浆质量保证措施

⑴严格检查加工好的注浆管质量,不符合质量要求的严禁使用。

⑵注浆管孔口焊接必须牢固密封,发现管材焊接不严密时应立即返工。根据持力层特性,注浆管底端较钢筋笼伸出量应控制在100mm左右。接管前应将管内锈皮敲打干净后方可焊接,并进行注水试验,以检查连接质量好坏,确保其密封性。若发现管内清水渗漏或上涌,应逐节将注浆管提出孔口检查,直至查明渗漏原因并予以排除。同时在下笼过程中严禁强力冲撞,做到轻提轻放,避免损伤注浆管。 ⑶每根桩的钢筋笼必须确保下至孔底(到位),否则将对冲破带来负面影响。 ⑷正式注浆前应先用清水试桩,试桩合格后方可正式进行水泥浆液施工。 ⑸经常检修注浆泵、搅拌系统,确保其运行良好。 2.4桩基检测结果

⑴对本工程145根桩,采用高应变动力测试CASE法抽检了8根。抽检结果见表1。 ⑵其余桩,采用小应变检测其完整性。结果表明后压浆的桩无Ⅲ,Ⅳ类桩。 表1高应变动力测试CASE法曲线拟合分析结果

3后压浆的经济与技术分析

⑴后压浆在单桩极限承载力上的效用。从表1可知,本案例未压浆钻孔灌注桩(<800mm)单桩极限承载力约为7200kN,经过压浆技术处理后,单桩极限承载力可达到12000kN以上,也就是采用后压浆技术后的桩比普通钻孔灌注桩单桩极限承载力提高了约67%,大幅度地提高了单桩承载力。

⑵钻孔灌注桩后压浆技术的经济效用。由于压浆后单桩承载力的提高,大大减少了工程桩总数量。而采用后压浆技术所需要的额外费用却较少,从而节约了工程费用,大大降低了工程造价。采用后压浆技术,由于桩数的减少,使桩顶的承台面积减小,同时相应地混凝土及钢筋的用量也大大减少,从而使基础部分的总费用得到有效控制,为工程节约了大量的投资,经济效益显著。

本案例未压浆前,桩径是按1000mm设计,同时单桩极限承载力未考虑桩的端承力。采用后压浆后,桩径改为800mm。混凝土及钢筋的用量大为减少,从而节约了工程费用,降低了工程造价。桩数的减少,使桩基的总工期缩短,从而减少了工程机械费、人工费、管理费等,从而降低了工程的造价,节约了大量的投资。同时由于总工期的缩短,使工程能够提前使用,经济效益明显。 4结语

由于后压浆工艺具有适用范围广、单桩极限承载力提高明显、具有显著的经济效益和社会效益等优点,越来越多的施工单位、设计院、研究院开始对这门技术进行深入的研究,后压浆也将得到越来越多的应用。