1、1浅述建筑工程中的桩端后压浆施工工艺摘要:桩端后压浆技术应用于灌注桩施工中,与灌注桩相互配合,起到加固作用,可以有效的提高桩承载力,尤其是在提高高层建筑地基的稳定性方面效果显著。同时,桩端后压浆技术操作简单,因此在现代建筑工程施工中应用较为广泛。 关键词:建筑工程;灌注桩;作用;参数;工艺 中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号: 随着我国建筑业的迅速发展,高层建筑项目越来越多,面对日益加大的建筑荷载,对于建筑基础部分的承载能力提出更高的要求,特别是在一些特殊地质条件下,要求更加严格。因此,桩端后压技术在建筑工程建设中发挥了重要作用,并得到了推广。 1 桩端后压浆法适用的地质条件
2、 桩端后压浆法一般适用于砂砾碎石层、卵石层等地质条件,碎石含量应在 50%以上,碎石、卵石和土的粘合力差,本身较为坚硬,分散均匀,如果采用桩端后压浆法,要注意其厚度能够达到规定值。 2 加固机理 在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设,桩砼的强度达到规定值,把有聚合作用的浆液经过压力推动,穿过管道进入碎石地质中,把原来没有凝和,松散而分离的石头,土,杂质等粘连在一起,与泥浆融为一个硬度较大,承重能力较强的整体,扩散过程本身作为根系的原理,2向下方和两侧扩展,而群桩更将底层连接起来,使所有成分融合在一起,进而使得无法达到受力标准的碎石也具有了承载能力,在灌注桩工艺开展时,不管怎样进行清孔,依然会
3、留下沉渣,只是数量多少的问题。初灌时,混凝土从细长的导管落下,因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖” 、 “干碴石” ;孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合,降低了摩擦系数,以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖” 、 “干碴石”相结合,提升该地区的紧密效果,使承受能力变大,浆液出现上泛的过程减少了泥皮问题的产生,使得桩稳定性,另外,浆液的水平渗透具有提升固体直径的效果,这几种方法能够显著提升桩的稳固性。其效果不容忽视。 3 压浆参数的设定 压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力,因为地质条件的差异,工程的参数标准上也有差异,
4、工程桩工艺开展以前,要参照从前的工作经验,初设定一个参数值,根据这个值进行试验操作,试验得到最佳效果后对于桩的状态进行测验和记录,得到最终参数。 3.1 水灰比。水灰比是一个范围值,通常不应该设置的太大或者是太小,如果太大的话,就会干扰到压浆活动,但是太小的话,在压力的影响下,就会发生离析现象。一般数值的选取在 015-017 左右。 3.2 压浆量。压浆量是指单桩压浆的水泥用量,它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关,取决于碎石层的孔隙率,在碎石层碎石含量为50%70%,桩间距为 45m 的条件下,压浆量一般为 115210t。它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。 33.3 闭盘压力。闭盘压力
5、是指结束压浆的控制压力,通常说来,对灌注桩的压浆量的掌握控制,一定会参照通过试验得到的参数值,但也应考虑压浆的动力带来的情况变化,压浆量与计划不符,而压力超过时就要静止压浆工作,压力太大可能发生离析而使管道无法畅通,另外,压力太大对碎石层造成过大压力,可能反倒推动桩上升,一般闭盘的最大压力应该控制在 018MPa.参照事先计划好的参数值(通常根据相似工程值设定) ,开展桩体施工,合格后检验静载结果,并计算出本次压浆的参照值,经过审核判定,就可开展工作。 4 后压浆施工工艺 4.1 施工工艺流程 灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢筋笼灌注桩混凝土后压浆施工。 4.2 施工要点
6、 4.2.1 压浆管的制作。在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为 25mm 的黑铁管制作,接头采用丝扣连接,两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出 55cm,在桩底部长出钢筋笼 5cm,上部高出桩顶混凝土面 50cm 但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部 20cm制作成压浆喷头(俗称花管) ,在该部分采用钻头均匀钻出 4 排(每排 4个) 、间距 3cm、直径 3mm 的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层
7、中,而混凝土灌注时该4装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。 4.2.2 压浆管的布置。将 2 根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,以免造成压浆管在丝扣连接处松动,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。 4.2.3 压浆桩位的选择。参照从前的经验,水泥浆通过压力进入到内层中,所进入的面积和深度都较广,为了杜绝某些薄弱点成为泥浆的突破口,灌注工艺 37d 以后才能开始压浆,并且四周 8m 内区域内已经停止钻孔工艺,而周围砼浇筑工作都要超过 3 天时间。 4.2.4
8、 水泥浆液的制作:压浆水泥浆液采用普通硅酸盐 P.O42.5 制作,第一盘水灰比为 0.7,第二盘加大水泥用量,水灰比变为 0.5 直至压浆结束。水泥浆液应经过筛网过滤,防止有未搅开的水泥颗粒堵塞压浆管。 4.2.5 压浆施工顺序。压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩位再施工中间桩;压浆时采用 2 根桩循环压浆,即先压第 1 根桩的 A 管,压浆量约占总量的 70%(111114t 水泥) ,压完后再压另 1 根桩的 A 管,然后依次为第 1 根桩的 B 管和第 2 根桩的 B 管,这样就能保证同一根桩 2 根管压浆时间间隔 3060min 以上,给水泥浆一个在碎石层中扩散的
9、时间。压浆时应做好施工记录,记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。 4.2.6 压浆量、压浆压力和压浆控制标准:因压浆量无成型的理论计5算公式,并且不同的地质条件压浆量也会不同,经专家分析论证,该工程单桩压浆量可控制在 0.81.2t 水泥之间。压浆压力在 1.5MPa2.5MPa 之间。压浆时采用控制压浆量和控制压浆压力的双控办法,优先控制注入水泥量在 0.8t1.2t 之间,其次控制压力,即压浆无明显吃浆现象且压力持续上升到 2.0MPa 即可停止压浆。 5 压浆施工中出现的问题和相应措施 底部管阀防水胶布和密封橡皮破损。管阀加工时,要严格
10、保护防水胶布和密封橡皮,在钢筋笼吊放过程中,严禁扭笼、墩笼、撞笼,主要要缓慢竖直下放钢筋笼,在钢筋笼接近桩底时,严谨扭动钢筋笼,在进入土层时必须严防管阀受到损坏;如在浇筑混凝土过程发现管阀破损,应在混凝土浇筑完毕 24h 后,用清水冲洗管阀,后注浆时,应先施工该注浆孔,后再施工其它孔。 5.1 喷头打不开。使用超过 10mpa 的压力不能打开喷头,则可以判定喷头已经出现故障,不能再继续施压,选择其它管,使该管的缺失量得到补充。 5.2 出现冒浆。压浆的过程会发生水泥浆液溢出的情况,如果溢出点在地面或者另外的桩体中出现,则说明底部已经较满,无需继续压浆,如果溢出的位置是该桩的旁侧,也基本可以判定
11、为压浆完成,如果溢出点在本桩旁侧但是压浆量不多,就要把该管使用洁净水进行冲洗干净,第二日待已经压入的水泥浆发生终凝,溢出孔道已经出现阻塞再行压浆。5.3 注浆中断 6一旦发生注浆中断,应立即查明注浆中断原因,并采取排除故障的有效措施,故障排除后要尽快恢复注浆,先从注稀浆开始恢复注浆,逐级增加浆液浓度,若注浆压力大幅度上升,进浆量明显减少,短时间内即注浆结束,很可能是杂物堵塞被注介质内的裂隙,此时,应立即重新扫孔和冲洗,扫孔及冲洗后再进行注浆,若注浆效果仍无改善,则先间歇一段时间,再在在附近钻孔补注,若恢复注浆后,当进浆量已接近中断前的进浆量,则可尽快恢复到中断前的注浆稠度。 5.4 桩体上抬和
12、地面隆起 在进行桩端后注浆时,应时刻观测地面和桩顶是否发生隆起,若发现地面有隆起或桩体有明显上抬,则应立即降低注浆压力继续灌注,同时查明导致地面隆起和桩体上抬的原因,采取相应措施解决桩体上抬和地面隆起。 5.5 注浆达不到结束标准 压浆过程最好一次完成,利用群桩,调整施工封闭圆,在中间开始工作,这有助于压浆效果的提升,如果发现单个压浆量无法完成效果,可以采取以下措施解决问题:a.通过采用加大水灰比来提高浆液的浓度,同时加入速凝剂(如水玻璃等) ,此外,要严格控制浆液的凝胶时间;b.采用间歇注浆的方式,间歇时间长短和注浆材料用量需要根据地质条件和注浆目的来决定,间歇注浆可以促使浆液在静止状态下沉
13、积;c.采取措施促使浆液中的颗粒尽快沉积,比如:尽量减小浆液在裂隙中的流动速度,降低注浆压力,限制浆液流量;d.对于地下水丰富的区域,宜采用反复间歇注浆办法,对于填充注浆,可采用专门的注浆设备进行注浆,7并在浆液中加入砂等粗粒料。参考是否可以增大临近桩的压浆效果,弥补其不足。 6 结语 地质情况的不同导致了施工条件的不同,可以说没有两个工程压浆参数是完全一样的,所谓的预设参数也是根据工程的相似性来设定的,最终得到的参数应当是试验桩的测定结果,我国这方面的工艺落后,因此经验的积累需要时间和技术的提升,加之善于总结,最终形成完善的技术系统。灌注桩工艺加上后压浆办法,使得桩体的承受能力增强,效率提高,节约花费,因此,在适当的条件下,进行压浆工艺的推广前景良好。 参考文献 1王媛.钻孔灌注桩后压浆技术的应用.J.广东建材 2010(07) ; 2彭国婧.灌注桩后压浆技术施工工艺探析.J.中国新技术、新产品 2010(13) ; 3张忠苗.灌注桩后压浆技术及工程应用.J.建筑工业出版社,2009; 4石晓红.灌注桩后压浆技术及应用.J.山西建筑,2004; 5李桂池.钻孔压浆成桩法施工工艺.J.建筑技术 1993(3) 6朱奎,周鹏飞.钻孔灌注桩桩底压浆技术的应用研究J.岩士工程技术,2008,1.