钻孔灌注桩桩底后注浆施工技术

钻孔灌注桩桩底后注浆施工技术中建八局芜湖市商务文化中心项目经理部二〇〇八年十二月八日论文背景概要芜湖市商务文化中心工程业务用房C区设计为采用桩底后注浆工艺的钻孔灌注桩，业务用房C区建筑高度46.8米，地上10层，地下1层。业务用房C区灌注桩共计645根，其中直径800的钻孔灌注桩195根，直径600的钻孔灌注桩450根，平均桩长约35米，所有645根钻孔灌注桩均须后注浆。本工程直径600的桩设计注入水泥量2000Kg，直径800的桩设计注入水泥量2500Kg，平均注浆压力2.5MPa；桩端持力层为圆砾土层，桩端进入持力层不小于1.5米。论文背景概要钻孔灌注桩在成桩前预埋注浆管，并在灌注桩初凝后通过预埋的注浆管用高压注浆泵将一定压力的水泥浆压入桩底，使浆液对桩底的沉渣和桩底土层及桩周泥皮起到渗透、填充、劈裂、固结等作用，从而提高桩承载力，减少变形。论文内容简介以芜湖市商务文化中心业务用房C区钻孔灌注桩桩底后注浆施工为例，介绍了后注浆工艺适合的地质条件、工艺流程、操作要点和施工中须注意的问题等。桩底后注浆施工技术为建设部推广的十项新技术之一，其在保持桩径不变的情况下可有效提高桩的承载力；特别适合于桩底持力层为卵砾石土层、粉砂土层的地质条件。论文内容简介分析了注浆过程中压力变化的各种情况，给出了结束注浆的条件，给出了群桩注浆的几点建议：间歇式注浆、相邻桩注浆管的保护措施、群桩注浆的顺序等；桩底后注浆施工工艺操作简便、不需要大型设备（仅需搅拌桶和高压注浆泵，建议采用液压注浆泵），注浆泵的压力表使用前须做好鉴定。质量、安全现实性一、后注浆施工质量控制要点主要为以下几点①注浆液的水灰比，搅拌过程中严格计量；②注浆压力，随时掌握压力的变化情况，出现异常及时采取措施。③注浆结束条件的掌握。二、后注浆施工安全控制要点主要为以下几点①加强现场临时用电的管理；②做好注浆管连接、注浆管与注浆泵的连接接头的控制，操作人员带好防护眼罩，防止高压浆液喷出伤人。③做好注浆现场周边空头桩、泥浆池的防护。工期现实性对承载力检验时间的影响，根据JGJ106-2003第3.2.6条的规定泥浆护壁灌注桩承载力检验在满足混凝土强度的前提下尚应满足休止期的规定，饱和粘性土中休止期应不少于25天；而JGJ94-2008第6.7.9条规定桩承载力检测应在注浆20天后进行，若添加早强剂可在注浆后15天进行，后注浆对桩的承载力检测时间几乎没有影响因此桩底后注浆不会对桩基的验收和工期造成影响。经济效益现实性桩底后注浆技术用在持力层为卵砾石层的桩基最为有效，其注浆后比注浆前用地质勘察报告计算出的单桩竖向极限承载力可提高30%以上，对持力层为粉砂土层亦有效，其单桩竖向极限承载力可提高20%左右；采用桩底后注浆技术在保证桩基承载力的前提下可有效节省投资。钻孔灌注桩桩底后注浆施工技术【摘要】钻孔灌注桩在成桩前预埋注浆管，并在灌注桩初凝后通过预埋的注浆管用高压注浆泵将一定压力的水泥浆压入桩底，使浆液对桩底的沉渣和桩底土层及桩周泥皮起到渗透、填充、劈裂、固结等作用，从而提高桩承载力，减少变形。【关键词】灌注桩注浆施工技术正文--工程概况芜湖市商务文化中心工程业务用房C区设计为采用桩底后注浆工艺的钻孔灌注桩，业务用房C区建筑高度46.8米，地上10层，地下1层。业务用房C区灌注桩共计645根，其中直径800的钻孔灌注桩195根，直径600的钻孔灌注桩450根，平均桩长约35米，所有645根钻孔灌注桩均须后注浆。本工程直径600的桩设计注入水泥量2000Kg，直径800的桩设计注入水泥量2500Kg，平均注浆压力2.5MPa；桩端持力层为圆砾土层，桩端进入持力层不小于1.5米。正文--地质条件芜湖市商务文化中心工程拟建场地原为水稻田和沟塘，地势低洼，场地地貌单元属河漫滩相，系河流冲积而成，经后期作用有所改变，微地貌为沟塘。拟建场地岩土地层构成及特征，自上而下可分为10个工程地质层：①层：耕植土；②层：粉质粘土，软～可塑状，饱和，中等干强度，0～2米厚；③层：淤泥质粉质粘土，流～软塑状，饱和，中等干强度，11～18.8米厚；④层：粉质粘土，可塑～硬塑状，高干强度，0～4.3米厚；正文--地质条件⑤层：粉质粘土，硬塑状，高干强度，3.2～12米厚；⑥层：粉土夹砂层，中密～密实状，低干强度，0～10.1米厚；⑦层：粉细砂及细砂层，中密～密实状，饱和水，低干强度，0～7米厚；⑧层：圆砾土、砾砂及卵石土，中密～密实状，饱和水，低干强度，4.2～14米厚，上部填隙物为中细砂，下部填隙物为粘性土；⑨层：强风化砂质泥岩，含砂量不高，较完整，基本风化成硬塑粘土状；⑩层：中风化砂质泥岩，含砂量不高，较完整，岩石基本质量等级为Ⅴ级；正文--施工准备—技术准备1、学习和熟悉拟建场地岩土工程勘察报告，桩基工程施工图及图纸会审纪要，本工程桩端持力层为圆砾土层。2、了解主要后注浆施工机械及配套设备的技术性能。3、编制施工施工方案，施工方案应结合工程特点、场地地质条件等因素，有针对性地制定相应的后注浆施工各工序、各环节的质量控制标准及检验措施手段和安全、环保管理措施。4、编制施工技术交底，并在施工前向参加施工人员进行技术、安全文明施工交底。5、提前确定注浆料的配比。正文--施工准备—材料准备/施工机具材料准备1、注浆管，采用壁厚大于25mm的Φ30钢管，每孔两根。2、水泥，采用新鲜的42.5级普通硅酸盐；3、内径Φ30的丝扣钢管接头4、电焊条、防水胶带、生胶带等辅助材料施工机具注浆泵（建议采用液压注浆泵）、搅拌桶、台钻、电焊机、套丝机等正文—操作要点—工艺流程灌注桩后注浆工艺流程简图桩身注浆管注浆泵储浆池搅拌桶制作注浆头→连接、安装注浆管→浇筑桩身混凝土→注浆管开塞→注浆正文—操作要点---制作注浆头钢管外包电工防水胶布胶布应紧密缠绕注浆头纵剖面图连接丝扣Φ6注浆孔Φ30钢管压扁端部密闭Φ30钢管正文—操作要点---制作注浆头注浆头采用壁厚大于2.5mm的Φ30钢管制作，注浆头下端部压扁，要求端部密闭，必要时可采用电焊焊接密封。注浆头中间部分采用台钻按照上图所示钻12个Φ6注浆孔。注浆头上端部用套丝机套丝，采用丝扣接头与注浆管连接。注浆头钻孔部分用电工防水胶布缠绕密封，要求缠绕紧密，防止灌注混凝土过程中漏浆堵塞注浆孔。正文—操作要点---注浆管连接与安装注浆管采用壁厚大于2.5mm的Φ30钢管，每节钢管的两端用套丝机套丝，采用丝扣接头连接，连接套丝部分缠绕生胶带，使接头连接紧密，防止灌注桩身混凝土时漏浆。注浆管在钢筋笼、导管安装完毕后安装，注浆管插在钢筋笼的内侧，注浆管上口采用附加钢筋与钢筋笼固定牢固，注浆管上端出桩顶200mm。正文—操作要点---注浆料的制备注浆料的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于含饱和水的土层水灰比宜为0.45~0.65，对于非饱和土水灰比宜为0.7~0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5~0.6）；低水灰比浆液宜掺入减水剂；本工程注浆料的水灰比控制在0.5～0.7，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。注浆料采用搅拌桶搅拌后经滤网过滤进入储浆池中备用。注浆料的搅拌应严格计量，进入储浆池的浆料应及时使用，防止沉淀。正文—操作要点---注浆孔开塞注浆孔在桩身混凝土浇筑后36～48小时内开塞，开塞清水不宜过多，开塞压力避免过高以免桩身混凝土强度受到影响。注浆后再注入大致等于输浆管容积的清水，以免浆液回流至注浆泵与注浆管之间的一段输浆管内。正文—操作要点---注浆4.6.1根据工程设计选择合适的注浆泵，注浆最大压力控制在10MPa，注浆平均压力2MPa，注浆泵的排浆量不小于5m3/h；4.6.2桩底后注浆以注入的水泥量为主控，以注浆压力为副控；4.6.3注入水泥量：本工程设计为Φ600桩不小于2000Kg，800桩不小于2500Kg；正文—操作要点---注浆一般砾石土层中注浆量（水泥量）的经验数据见下表：一般砾石土层中注浆量（水泥量）的经验数据表（Kg）桩径（mm）渗透性好持力层厚渗透性好持力层薄渗透性差持力层厚渗透性差持力层薄Ф8002000-30001000-15001000-1500800-1000Ф10003000-40001500-25001500-25001000-2000Ф12004000-50001500-25002500-35002000-3000Ф1500≥5000≥3500≥3500≥3000正文—操作要点---注浆当正常压力下注入速度缓慢时，可提高压力尽量使一些细小的裂隙不致在低压下提前被封堵，可较多地灌入一些浆液，即所谓“”一次升压法“。同时避免压力过高，防止浆液在较宽的裂隙中流窜过远，造成浪费。当在正常压力下就很容易将浆液较轻松地压入时，说明岩层吸浆量大，这时可改用较低一级的压力进行注浆，当吸浆量逐渐减少时，再加一级压力，如此反复升高压力，直至达到规定的压力，一般为2～3级(即1.0P、1.5P、2.0P)，是“分级分压法”。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串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30~60min，或调低浆液水灰比。正文—操作要点---注浆注浆压力异常的几种情况：①压力逐渐上升，但达不到要求的压力，这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透，或浆液浓度低、凝胶时间长，或部分浆液逸出。②注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力值呈下降趋势，这可能是浆液外逸。③压力上升后突然下降，这可能是浆液从注浆管周围溢走，或注速过大，扰动土层，或遇到空隙薄弱部位。④压力上升很快，而速度上不去，表明土层密实或凝胶时间过短。⑤压力有规律上升，即使达到容许压力，注浆速度也很正常(变化不大)，这表明注浆是成功的。⑥压力上升后又下降，而后再度上升，并达到预定的要求值，可以认为是第③种情况的空隙部位已被浆液填满，这也是注浆成功的表现。正文—操作要点---注浆由于地层空隙率及持力层裂隙的存在，在A桩进行注浆时可能会有水泥浆从邻近B桩已开塞但未注浆的管中喷出，造成注浆管堵塞，致使B桩今后可能注浆失败。这种串孔扩散现象还可能引起周边土体固结，造成邻近桩机难以钻进，为避免因串孔而造成注浆失败，本工程采用分片开塞，分片注浆的施工流水作业，注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8~10m；正文—操作要点---注浆桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；对于桩群注浆宜先外围、后内部。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。正文—操作要点---后注浆应注意的几点问题本工程桩基以单桩承台、四桩承台和核心筒承台为主，后注浆施工的难点在核心筒群桩承台，该承台面积大、桩的数量多、桩间距小，为了保证后注浆的顺利施工和工程质量，后注浆施工应注意以下事项：（1）注浆时间按每个承台最后一根桩的成桩时间计算；（2）调整核心筒承台内桩的注浆管开塞时间，在注浆前采用稀水泥浆开塞，开塞完成立即注浆；（3）相邻桩注浆前，将注浆管内注满清水，伸出地面的端头用丝扣堵头封严，保持注浆管内能承受一定的压力，防止相邻桩注入的水泥浆串入注浆管造成堵塞；正文—操作要点---后注浆应注意的几点问题（4）提前计算水泥用量，材料准备充足，合理安排好注浆技术人员和劳动力；（5）注浆设备施工前试运转，正常后方可开始施工；（6）注浆过程做好施工记录，掌握原始资料，为下一步优化注浆工艺提供参考。（7）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。正文—操作要点---结束语桩底后注浆技术用在持力层为卵砾石层的桩基最为有效，其注浆后比注浆前用地质勘察报告计算出的单桩竖向极限承载力可提高30%以上，对持力层为粉砂土层亦有效，其单桩竖向极限承载力可提高20%左右；采用桩底后注浆技术在保证桩基承载力的前提下可有效节省