后压浆钻孔灌注桩施工工艺(共21页)
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一、后压浆钻孔灌注桩施工工艺
〔一〕钻孔灌注桩后压浆施工技术简介
所谓后压浆,就是在钻孔灌注桩成桩57天后,承受高压注浆泵通过预埋于桩底或桩侧的压浆导管〔导管底部设置多孔管阀,导管向上延长到桩顶或地面〕向桩底或桩侧高压注入水泥浆液,通过浆液的劈裂、填充、压密、固结等作用,塞实桩底的松软地,到达固结底泥和挤压土层的目的;同时浆液沿桩侧向上返浆集中,加强土层与桩体的侧摩阻力,在软土地基条件下,可改善钻孔灌注桩成桩工艺,提高单桩承载力、削减工程沉降量。钻孔灌注桩后压浆施工技术主要有桩底后压浆、桩侧后压浆、复式压浆〔桩底和桩侧同时后压浆〕三类。
该技术有如下主要特点:
后压浆装置构造简洁、安装便利、本钱较低、牢靠性高、适用于钻、冲孔灌注桩,后压浆装置中的钢导管可与超声检测结合,压浆后可取代等强度截面钢
筋;
后压浆可于成桩后2~30天内实施,不与成桩作业穿插,不破坏混凝土保护层;
在优化工艺参数的条件下,可使单桩承载力提高40~120%〔粗粒土优于细粒土,桩底桩侧复式压浆优于桩底单压浆〕;可缩短桩长或削减桩数量,降低施工难度,加快工程进度;经过压浆,可削减群桩的总体沉降,简化上部构造设计;
经后压浆的桩基,沉降削减30%左右;
对注浆量和注浆压力进展双向掌握,施工质量易于保证;
噪音小,速度快,效益高。其主要作用机理如下:
高压注入的水泥浆液在桩周土中渗透至肯定程度后,剩余浆液沿桩周孔壁上返,从而弥补、填充成桩中留下的缺陷,以提高桩身质量。
后压浆液可改善和铲除循环介质〔泥浆〕形成的桩与桩周土间的泥皮和孔底沉渣,密实四周土体,恢复被扰动和软化的松散土体强度和内聚力,这是后压浆技术提高钻孔灌注桩效能的最主要机理。因后压浆液可使浆液填充土颗粒间孔隙,从而转变桩间土的孔隙度和饱满度,增加土的物理性能,且浆液的渗入可使土颗粒
间的胶结力明显增加,加强了土体的颗粒骨架,使土体具备更坚实的构造。并且桩端可形成肯定的扩大头,改善桩的工作状态提高灌注桩的承载力,降消沉降量。
后压浆技术除可提高灌注桩的承载力、降低工程沉降量以外,在一般钻孔灌注桩试桩结果达不到要求时,后压浆可作为一项行之有效的补救措施,即可在成桩侧打入压浆管进展压浆,以提高单桩承载力。当钻孔灌注桩消灭断桩时,通过后压浆,水泥浆液可渗入断桩裂隙内而封闭裂隙,保证桩的受力筋不受地下水的腐蚀而提高桩的使用寿命。
〔二〕后压浆提高单桩承载力的机理分析
一般灌注桩一般承受二次清孔工艺,由于施工时承受泥浆作为冲洗介质,同时在灌注混凝土与二次清孔之间确定有时间间隔,故或多或少存在孔底沉渣。孔底沉渣是影响灌注桩尤其是桩端承载力的重要因素之一。在首灌混凝土时,由于导管长而细,落差大,首灌混凝土因离析在桩底处产生“虚尖”,桩端混凝土强度低,也影响桩端承载力。因此,在桩端高压注浆时,浆液渗透到疏松桩端“虚尖”及沉渣中,结合形成强度高的混凝土,随着注浆量的增加,水泥浆液不断向受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透,在桩端形成“梨形体”扩大端,增加了桩端的承压面积,相当于对钻孔桩进展扩底。当“梨形体”不断增大时,渗透力量受到四周致密土层的限制,使压力不断上升,对桩端土层进展挤压、密实、充填、固结,提高了桩端土体承载力,从而提高了桩端承载力。
由于钻孔灌注桩大多在疏松土层中钻进,孔壁完整性差,同时泥浆护壁过程中,泥浆颗粒吸附于孔壁形成泥皮,阻碍桩身混凝土与桩周土间粘聚力的发挥,相当于在桩侧涂抹一层润滑剂,大大降低了桩侧摩阻力的发挥。对于水敏性地层,因长期浸泡而松软,也降低了桩周土体的摩阻力。其次,桩身混凝土固结后也会发生体积收缩,使桩身混凝土与孔壁间产生间隙,减小桩周摩阻力,降低单桩承载力。
当水泥浆沿桩壁向上及向下渗透时,渗透长度不断增加,桩侧压浆可以破坏泥
皮,充填桩侧混凝土与四周土体间隙,提高粘结力;当浆液体压力大于桩周土体孔隙水压力时,浆液则横向向桩周土体中渗透,一方面可以挤压密实由成孔时受泥浆浸泡而松软的桩壁上,提高了桩侧土体强度,改善土的物理力学性能;另一方面浆
液渗透到桩侧土体中与桩侧土体相结合,相当增加了桩径,从而提高了单桩承载力。
〔三〕后压浆钻孔灌注桩施工工艺流程
后压浆钻孔灌注桩施工的重点内容包括:测量定位放线→护筒埋设→钻机定位
→成孔〔泥浆拌制〕→一次清孔及检测验收→钢筋笼制作与浆管套丝→浆管与钢筋笼绑扎→钢筋笼入孔喷浆阀安装→二次清孔→混凝土灌注→成桩质量检查→桩机移位→打下一棵桩→压浆施工。
〔四〕钻孔灌注桩〔后压浆桩〕施工方法
1、定位放线:
首先进展场地的平坦硬化,在不受桩基施工影响处设置桩基轴线的定位点和水准