钻孔灌注桩桩底高压注浆施工方案

1钻孔灌注桩桩底高压注浆施工方案一、前言目前，随着杭州由西湖时代向钱塘江时代发展，高层、超高层建筑如雨后春笋般的出现在杭城的东部，这就对建筑桩基的承载力提出了更高的要求。但杭城东部特殊的地质构造:地下40--50m是相对的砂砾石层，层厚10--20m左右，其下才是基岩(是理想的持力层)，然要穿透这层厚10--20m的砂砾石层，施工难度是非常的大，成本也是非常的高，简直可以说是劳民伤财。为此，我们一直在寻找一种新工艺。利用这一层较为稳定的砂砾石层作为钻孔灌注桩的持力层，并且对砂砾石层进行高压注浆加固来提高钻孔灌注桩的承载力，以满足设计的要求。1996年《杭州路3#地块高层》桩基施工中首次采用了钻孔灌注桩桩底高压注浆技术。至今已普遍采用该技术的应用，逐渐形成和完善了一整套的施工工艺。二、工程概况本工程位于钱江三桥与钱江四桥之间，东南侧为富春江路，西北侧为钱江路。工程包括四幢高层点式、二幢弧形高层及整场地地下室组成。本工程桩基础采用大直径钻孔灌注桩.桩径为Φ600～Φ900，孔深约为38米。桩身混凝土设计强度等级为C30，按水下砼要求配制，实际灌注高度高出设计桩顶标高的最小高度不小于1.2米，桩底采用高压注浆。本工程由杭州房地产开发有限公司组建，地质勘探由《浙江省勘察研究院》承担工程勘察；《杭州建筑设计事务所》负责建筑设计任务。三、场区地质特性根据所提供的地质勘察报告，本场地岩土层可划分为7个大层。现将勘探深度内各岩土层分述如下：1－1杂填土：灰褐、灰黄色为主，松散，湿～很湿，以碎石、碎砖瓦块等建筑垃圾和生活垃圾为主，含粉砂性土较多，全场大部分分2布，厚度较大。1－2素填土：灰、灰黄色，松散～稍密，稍～很湿，粉土性，含云母、少量有机质和氧化铁。摇振反应中等，无光泽反应，干强度低、韧性低。分布于北侧一角。2－1粉土：灰褐、灰色，稍密，湿～很湿，略具层理，含粘性土、粉砂云母、有机质、及少量贝壳碎屑和腐植物，局部夹淤泥质土。摇振反应迅速，干强度低、韧性低，全场稳定分布。2－2粉砂：灰、浅灰、青灰色，中密，湿，略具层理，含云母、贝壳碎屑、有机质、腐植物和局部含较多的中砂、粉土和粘性土，呈中砂或粉土状，局部夹1～3cm的中砂、粉土、粘性土薄层。摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低、韧性低，全场分布较稳定。2－3粘质粉土：灰、褐灰色，软～流塑，接近淤泥质土，具薄层理，含云母、有机质、少量贝壳及腐植物，夹1～3cm薄层粉砂及中细砂。稍具摇振反应，稍有光滑，干强度中等、韧性低，全场局部分布。2～4a淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，薄层理，夹1～4cm粉土薄层，含云母、有机质、少量贝壳及腐植物。无摇振反应，稍有光滑，干强度中等、韧性低，呈局部透镜体状分布。2-4b中细砂：灰褐、灰色，中密，湿，略具层理，含云母、有机质、少量粘性土和腐植物，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低、韧性低，呈局部透镜体状分布。2－4粉土：灰色，稍密，很湿，具薄层理，含云母、有机质、少量贝壳碎屑，夹薄层粘性土和粉砂。摇振反应迅速，少量无光泽反应，干强度低、韧性低，全场分布。3淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，具层理，局部夹粉土较多，含粉砂、粉土夹层，层厚1～40cm，云母、有机质、及腐植物。偶有摇振3反应，稍有光滑，干强度中等、韧性低。3a粉土：灰色，稍密，很湿，薄层状，夹薄层粘性土，含有机质、云母，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低、韧性低，局部分布。4－1粉质粘土：灰色、灰绿、灰褐、灰黄、黄褐色，可塑～硬可塑，局部软塑，含中粉砂、云母、氧化铁锰质，随深度的加深，砂的含量增加，层顶多呈粘土，底层接近砂土。无摇振反应，光滑～稍有光滑，干强度高、韧性高，全场稳定分布。4－2粘性土混砂：灰黄、黄褐色，软塑，松散～中密状，含氧化铁锰质，上部粘性较重，呈粉质粘土，下部含砂较多，局部为中密状的中砂～粉砂。无摇振反应，稍光滑～无光泽反应，干强度中等～低、韧性中等～低。全场稳定分布。5圆砾：黄褐、黄、灰黄色、中密～密实，局部为卵石，卵石含量8～86％，粒径一般2～6cm，最大大于10cm，母岩以中风化凝灰岩、砂岩为主，呈圆～亚圆形：砾石含量7～42％，母岩成分与卵石同，呈圆～亚圆形：砂含量4～36％；粉土和粘性土占4～30％，层顶局部粒径较小，钻进跳动不剧烈，大部分钻进困难，跳动剧烈，动探反弹明显。全场稳定分布。本层土为桩端持力层同时也为高压注浆层。四、项目组织机构我公司将按规定的范围对该工程实行承包，不以任何形式转包或分包。施工现场成立以项目经理为代表的项目经理部，公司将派出实力雄厚、善打硬仗、屡建窗口工程的项目经理部承担本工程建设，以确保本工程优质、高速地完成。项目经理全面负责该项目的施工管理，确保工程的质量、工期和安全文明施工等各项计划的全面实现。在施4工组织上实行项目法施工。项目经理代表企业法人对内有调度、采购、分配、奖罚等权限。下属各职能部门对项目经理负责，做到分工明确，各负其责，互相协作，紧密配合，形成有效的管理层。施工现场管理机构框架图如下：现场管理机构图项目经理项目副经理施工部材料设备计划安全部质量部综合办公室技术部项目工程师施工调度施工技术试验计量深化设计安全施工文秘后勤桩基质量劳务设备物资文明施工施工作业队负责人施工作业队技术负责人班组质量员作业队质量总管5五、桩底高压注浆（一）、施工特点1、施工工艺并不复杂，但所起到的作用是非常大，如：在砂砾石层中，能显著提高钻孔灌注桩的承载力，一般能提高承载力20～30％以上；对嵌岩桩，能弥补由于清孔不彻底，而造成钻孔灌注桩的较大沉降；能够弥补砂砾石层中承压水对桩底砼的离析；等等。2、投入并不大，但产出是非常大。如果单纯布桩的数量分析，经过高压注浆，可以减少总桩数的20～30％以上，扣除注浆的费用，可降低桩基造价的10～15％以上。3、使用施工机械（较为普通，无须专门的设备）不多，且机械较小，施工流动性好。（二）适用范围1、适用于在以砂砾石层为持力层的钻孔灌注桩桩基工程，特别是砂砾石层较厚，而基岩埋深较深的地质条件中。2、适用于在以基岩为持力层，受条件限制，清孔不彻底的钻孔灌注桩桩基工程。3、适用于经取芯检查发现沉渣较厚的补强处理的钻孔灌注桩或人工挖孔桩等桩基工程。（三）工艺原理在钻孔灌注桩成桩一定时间后，桩身有一定的强度时，应用渗入性灌浆理论，使水泥浆液通过预埋注浆管（或利用超声波测试管、或取芯后的取芯孔），在高压的作用下，克服各种阻力而渗入地层或沉渣的孔隙和裂屑中，与桩底沉渣或地层介质的颗粒固结，起到地基加固，最终提高钻孔灌注桩的承载力，减小桩的沉降为目的。（四）工艺流程及施工要点61、工艺流程2、施工要点(1)、注浆管，根据设计确定用1寸焊接钢管，接头采用套管焊接法；一根桩须埋设2根注浆管。(2)、注浆管加工，做法采用长为套管焊接，焊接须采用小电焊机小电流焊接，按照分节钢筋笼的长度接长。(3)、尾节制作，是能否顺利注浆的关键。尾节做法见下图：注浆管检查搅拌水泥浆观测压力表注浆管加工接通管路尾节制作注浆泵检查观测桶液量高压注浆桩机就位成孔施工终孔验收钢筋笼吊安注浆管预埋注浆管注水二次清孔砼灌注及养护资料整理机具清理试注浆7三～四排ф6～8共12孔二～三层橡胶轮胎包裹250加工成锥形并要求密封25030～50(4)、注浆管预埋，按照分节钢筋笼的长度预埋注浆管，并作暂时固定，要求用铁丝绑扎至少三道以上。底笼注浆管要求电焊焊牢，尾部露出钢筋笼至少200mm以上（主要考虑到孔底是一个锥体，非平面）。(5)、注浆管下入孔中，随着钢筋笼分节安放而安放、焊接、固定。要求用电焊焊牢，2米一道。对于上面悬空部分，宜采用二根吊筋与注浆管均布在孔中，并设置2米一道的加强箍，注浆管与其固定。全部下放完毕，注浆管内注满清水，加上堵头封闭。(6)、预开孔，钻孔桩成桩后2～3天，用清水进行预开孔，目的是确保注浆管不被封堵。(7)试注浆，由于每个工程地质条件、设计要求等均不同，正式开始注浆前会同设计、监理进行试注浆。目的是确定注浆量、注浆压力及终止注浆的条件。本工程水泥量为600-700桩1000Kg，800桩1200Kg，900桩1500Kg；注浆压力控制为1MPa。终止注浆的条件为“双控”，即注浆量满足设计要求，注浆终压力满足设计要求。(8)、正式开始注浆8a注浆的总体顺序：由于高压注浆水泥浆流向的相对不确定性，要求先进行周边桩的注浆，后中间桩；先四周裙房桩，后筒体桩（先筒体外围桩，后里面桩）。b注浆的工作时间按排，原则上要求同一承台同时施工，即如是四桩承台，四根必须在同一天连续施工完成。(9)资料整理a试注浆记录（由业主、设计、监理、施工共同确认）b高压注浆施工记录六、使用材料与机具设备（一）主要材料：水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级宜为32.5Mpa;水灰比控制在1:0.5。（二）外加剂：如水泥初凝较快，可以掺入0.25%的木质素磺酸钙（简称“木钙”）。（三）机具设备1主要设备：高压注浆泵，要求最大泵压不能低于10Mpa，并可在较大的范围内调节。可供选择的高压注浆泵有：SGB6－10(最大为10Mpa)、3W－TB4(最大为20Mpa)等。2辅助设备：容量为1m3的拌浆桶，配7.5KW的泥浆泵作拌浆用；高压管100～150m及相应的接头；电焊机1～2台；小型钻床；绞丝机1套等。（四）劳动力组织机长1人（要求能熟练操作高压注浆泵），普工4～6人（上述为一班制劳动组织）。七、质量保证措施91、注浆管焊接要求电流大小适当，焊缝要求饱满，不得漏焊，不得焊穿注浆管。2、注浆管尾节制作要求按图制作，开孔要适当，包扎要密封、牢靠；起吊钢筋笼时注意尾节不要在地面拖括泥土，以免造成管内堵塞。3、注浆管随钢筋笼下放至孔底时要稳，要轻，切忌猛下；严禁悬空；注浆管下放完毕，要求注满清水；注浆管孔口要求用堵头加束节封堵。4、注浆顺序必须先进行周边桩的注浆，后中间桩；先四周裙房桩，后筒体桩（先筒体外围桩，后里面桩）；同一承台桩或距离比较近的桩需在同一天注浆完成。5、注浆前，应对搅拌桶、高压管路、注浆泵进行检查，使其处于完好状态。注浆结束后，必须进行认真的清洗。6、操作人员应认真操作，加强联系，密切配合，以便发现情况，及时处理。7、注浆前应对水泥（及水灰比）、外加剂、膨胀剂等进行检查，以保证质量，以防堵塞管道。8、注浆时应缓慢注入水泥浆，使水泥浆有充分的时间进入桩底持力层中。9、钻孔桩成桩后2～3天，用清水进行预开孔，目的是确保注浆管不被封堵，但同时要注意，开孔时间应尽可能缩短，原则上压力骤降即可完成。10、注浆工作应在桩身有一定的强度（一般控制在7天以后），且宜在桩基基本结束时才能开始。11、注浆时要做好压力、注入量、注浆时间及异常情况的记录工作，以便总结经验教训，改进工作。