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摘要:钻孔灌注桩后压浆技术在天津建设工程领域的应用越来越广泛。本文着重对天津进行钻孔灌注桩后压浆的机理、技术要点及效果作了简要介绍。
关键词:钻孔灌注桩、后压浆
中图分类号: U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:
1、概述
钻孔灌注桩基础作为一种常见的传统的基础形式,近年来,在基础工程中的位置愈显重要。随着国民经济的发展,施工技术的不断提高,本着对钻孔灌注桩承载力潜能、增强成桩质量可靠性等開发需求的不断创新,后压浆技术应运而生,因大大提高承载力,减少成本开支,被迅速推广。这方面技术在南方市场起步较早,应用较为普遍;在北方市场,随着工程经济活动的日益发展,钻孔灌注桩后压浆技术近几年也得到了广泛应用。
2、天津地层的介绍 表一
后注浆工法可用于各类钻、挖、冲孔灌注桩及地下连续墙的沉渣、泥皮及桩侧一定范围内的土体加固,对于渗透性能较大的土层提高承载力的能力更强。天津地层为滨海沉积相地层,比较有层次,地层划分如右表。通常把“粉砂、2粉土”作为桩的持力层,因粉砂厚度较大,比较其它的地层容易进浆,2粉土以下为较厚的粉砂层,是良好的持力层的选择,此两层位是注浆的绝佳地层。
3、钻孔灌注桩后压浆技术发展的必然性
其发展的必然因素有以下几个方面:
(1)沉渣过厚。因施工人员技术水平与施工设备状况的差别,实际控制沉渣厚度不一样,对桩端承载力有较大的影响。
(2)泥浆护壁成孔的钻孔灌注桩,因泥皮过厚或泥浆浸泡,影响原状土的物理力学性质,使其侧摩阻力降低,对摩擦桩有较大的影响。
(3)在成孔过程中,机械的振动,使部分原有土层结构发生改变,致其实际承载力和设计承载力差异较大。
4、钻孔灌注桩后压浆提高承载力的机理
钻孔灌注桩后压浆能提高承载力的主要原因是:
(1)桩端注浆土体性质得以改善,不论地质条件如何,注入桩端的浆都会对桩端的土体进行固结,与桩体进行胶结,填充作用,减少沉渣的负作用、使桩端下土体的密实度,强度得以提高,从而增加承载力。
(2)桩端的扩大头的形式。水泥浆通过压力注入桩端,在桩端形成近似球形的扩大头,若系群桩,则使其持力层整体固结,特别是粉土层的地层,成为较理想的承力层或人造持力层。
(3)综合作用。注浆对桩底的持力层进行实后,多余的浆液上返至桩侧,使得桩侧的空隙也大大的减少,从而桩侧的摩阻力显著提高。
5、后压浆技术要点
(1)注浆阀的性能、数量、埋设
注浆阀应能承受1MPa以上静水压力;注浆阀外的保护层应能抵抗砂石等硬物质的刮撞而不受损;还应具备逆止功能。
其数量根据桩径大小设置:对于直径不大于1200mm的桩,宜沿钢筋笼圆周对称设置2根;对于直径大于1200mm的桩,宜对称设置3根;
注浆阀一般采用DN25(一英寸)无缝钢管,钢管采用DN30套接,焊接应密闭,壁厚≥2.5mm,每根桩两根管,通常视作钢筋笼的两根主筋使用,底部伸出钢筋笼底30-40cm,顶部伸出地面20cm。
(2)压浆管的安装及检查:压浆管焊接在钢筋笼上时应平直,节头焊接应密闭,底部注浆阀制作详见上图,顶部采用堵头堵死。
(3)压浆时间:砼达到其强度设计值75%以上,可以进行压力注浆,一般从灌注完后到注浆时间隔时间7-14天为宜。
(4)压浆配比:浆液的配合比应根据土的饱和度、渗透性确定,对于饱和土,水灰比宜为0.45~0.65;对于非饱和土,水灰比宜为0.7~0.9,低水灰比宜掺入减水剂。
(5)压浆量:根据桩径桩长、桩端桩侧土层性质、承载力的增幅及是否复式注浆等因素确定,可按下式估算:
G=A*D+a*N*D
式中A为桩端注浆量经验系数,a为桩侧注浆量经验系数,A=1.5~1.8,a=0.5~0.7;对松散的土层取高值。
N为桩侧注浆断面数;
D为基桩设计直径;
G为注浆量,以水泥质量计(T)。
(6)压浆压力:可根据压水试验时疏通后压浆管的压力作为压浆的初始压力,将初始压力的2-3倍作为压浆的压力,天津地层一般压力为2-3Mpa.
(7)压浆的终止条件:压浆的过程终止条件一般根据压浆压力,压浆量进行控制,当满足下列条件之一时可终止压浆:
A,压浆量和压浆压力满足设计要求;
B,压浆量达到设计值的75%,且压浆压力达到设计要求150%并维持5分钟以上。
6、后压浆桩基工程质量检查和验收
后压浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表检定证书、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。
7、压浆桩与非压浆桩承载力数据对比 表二
从以上数据可以看出,同条件下设计注浆的桩比未设计注浆的桩承载力大大提高。注浆的桩长比未采用的注浆桩长要短5米左右,其承载力还要比未采用的桩还要高300KN左右,其经济效益不言而喻,近些年来,天津房地产市场的不断的开发,有着不断向高楼发展的趋势,目前天津在建的中国117大厦(600)、中钢国际广场(358米 附楼88米)、大胡同商贸中心(主塔368米)、天津津湾广场双塔(250米)、泰达积木楼(351米)、远洋大厦2期(218米)等二十多个高层建筑中,无一例外的采用了后压浆技术,随着天津市场的不断开发,后压浆在天津的地铁房地产中的应用将会有更广阔的天地。
参考文献:
1、海林等.钻孔后压浆灌注桩承载力试验研究.岩土力学,1998.9
2、吴兴序.灌注桩的轴向阻抗特性及压力灌浆技术研究.西南交通大学研究生博士学位论文.2001
3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008
关键词:钻孔灌注桩、后压浆
中图分类号: U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:
1、概述
钻孔灌注桩基础作为一种常见的传统的基础形式,近年来,在基础工程中的位置愈显重要。随着国民经济的发展,施工技术的不断提高,本着对钻孔灌注桩承载力潜能、增强成桩质量可靠性等開发需求的不断创新,后压浆技术应运而生,因大大提高承载力,减少成本开支,被迅速推广。这方面技术在南方市场起步较早,应用较为普遍;在北方市场,随着工程经济活动的日益发展,钻孔灌注桩后压浆技术近几年也得到了广泛应用。
2、天津地层的介绍 表一
后注浆工法可用于各类钻、挖、冲孔灌注桩及地下连续墙的沉渣、泥皮及桩侧一定范围内的土体加固,对于渗透性能较大的土层提高承载力的能力更强。天津地层为滨海沉积相地层,比较有层次,地层划分如右表。通常把“粉砂、2粉土”作为桩的持力层,因粉砂厚度较大,比较其它的地层容易进浆,2粉土以下为较厚的粉砂层,是良好的持力层的选择,此两层位是注浆的绝佳地层。
3、钻孔灌注桩后压浆技术发展的必然性
其发展的必然因素有以下几个方面:
(1)沉渣过厚。因施工人员技术水平与施工设备状况的差别,实际控制沉渣厚度不一样,对桩端承载力有较大的影响。
(2)泥浆护壁成孔的钻孔灌注桩,因泥皮过厚或泥浆浸泡,影响原状土的物理力学性质,使其侧摩阻力降低,对摩擦桩有较大的影响。
(3)在成孔过程中,机械的振动,使部分原有土层结构发生改变,致其实际承载力和设计承载力差异较大。
4、钻孔灌注桩后压浆提高承载力的机理
钻孔灌注桩后压浆能提高承载力的主要原因是:
(1)桩端注浆土体性质得以改善,不论地质条件如何,注入桩端的浆都会对桩端的土体进行固结,与桩体进行胶结,填充作用,减少沉渣的负作用、使桩端下土体的密实度,强度得以提高,从而增加承载力。
(2)桩端的扩大头的形式。水泥浆通过压力注入桩端,在桩端形成近似球形的扩大头,若系群桩,则使其持力层整体固结,特别是粉土层的地层,成为较理想的承力层或人造持力层。
(3)综合作用。注浆对桩底的持力层进行实后,多余的浆液上返至桩侧,使得桩侧的空隙也大大的减少,从而桩侧的摩阻力显著提高。
5、后压浆技术要点
(1)注浆阀的性能、数量、埋设
注浆阀应能承受1MPa以上静水压力;注浆阀外的保护层应能抵抗砂石等硬物质的刮撞而不受损;还应具备逆止功能。
其数量根据桩径大小设置:对于直径不大于1200mm的桩,宜沿钢筋笼圆周对称设置2根;对于直径大于1200mm的桩,宜对称设置3根;
注浆阀一般采用DN25(一英寸)无缝钢管,钢管采用DN30套接,焊接应密闭,壁厚≥2.5mm,每根桩两根管,通常视作钢筋笼的两根主筋使用,底部伸出钢筋笼底30-40cm,顶部伸出地面20cm。
(2)压浆管的安装及检查:压浆管焊接在钢筋笼上时应平直,节头焊接应密闭,底部注浆阀制作详见上图,顶部采用堵头堵死。
(3)压浆时间:砼达到其强度设计值75%以上,可以进行压力注浆,一般从灌注完后到注浆时间隔时间7-14天为宜。
(4)压浆配比:浆液的配合比应根据土的饱和度、渗透性确定,对于饱和土,水灰比宜为0.45~0.65;对于非饱和土,水灰比宜为0.7~0.9,低水灰比宜掺入减水剂。
(5)压浆量:根据桩径桩长、桩端桩侧土层性质、承载力的增幅及是否复式注浆等因素确定,可按下式估算:
G=A*D+a*N*D
式中A为桩端注浆量经验系数,a为桩侧注浆量经验系数,A=1.5~1.8,a=0.5~0.7;对松散的土层取高值。
N为桩侧注浆断面数;
D为基桩设计直径;
G为注浆量,以水泥质量计(T)。
(6)压浆压力:可根据压水试验时疏通后压浆管的压力作为压浆的初始压力,将初始压力的2-3倍作为压浆的压力,天津地层一般压力为2-3Mpa.
(7)压浆的终止条件:压浆的过程终止条件一般根据压浆压力,压浆量进行控制,当满足下列条件之一时可终止压浆:
A,压浆量和压浆压力满足设计要求;
B,压浆量达到设计值的75%,且压浆压力达到设计要求150%并维持5分钟以上。
6、后压浆桩基工程质量检查和验收
后压浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表检定证书、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。
7、压浆桩与非压浆桩承载力数据对比 表二
从以上数据可以看出,同条件下设计注浆的桩比未设计注浆的桩承载力大大提高。注浆的桩长比未采用的注浆桩长要短5米左右,其承载力还要比未采用的桩还要高300KN左右,其经济效益不言而喻,近些年来,天津房地产市场的不断的开发,有着不断向高楼发展的趋势,目前天津在建的中国117大厦(600)、中钢国际广场(358米 附楼88米)、大胡同商贸中心(主塔368米)、天津津湾广场双塔(250米)、泰达积木楼(351米)、远洋大厦2期(218米)等二十多个高层建筑中,无一例外的采用了后压浆技术,随着天津市场的不断开发,后压浆在天津的地铁房地产中的应用将会有更广阔的天地。
参考文献:
1、海林等.钻孔后压浆灌注桩承载力试验研究.岩土力学,1998.9
2、吴兴序.灌注桩的轴向阻抗特性及压力灌浆技术研究.西南交通大学研究生博士学位论文.2001
3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008