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泥浆护壁钻孔灌注桩在施工工艺过程中质量控制及通病防治论文

时间：2022-10-05 08:04:07 论文收藏本文下载本文

泥浆护壁钻孔灌注桩在施工工艺过程中质量控制及通病防治论文（精选3篇）由网友“jellyfish”投稿提供，下面是小编整理过的泥浆护壁钻孔灌注桩在施工工艺过程中质量控制及通病防治论文，欢迎大家阅读分享借鉴，欢迎大家分享。

篇1：泥浆护壁钻孔灌注桩在施工工艺过程中质量控制及通病防治论文

泥浆护壁钻孔灌注桩在施工工艺过程中质量控制及通病防治论文

【摘要】在桩基工程中采用泥浆护壁钻孔灌注桩（以下简称：钻孔灌注桩）施工工艺比较普遍，它是一种地下隐蔽工程，施工过程中极易出现质量问题。因此，就加强施工材料、施工工艺等质量控制来有效的防治通病的发生及相关的处理措施作一综合探讨。

【关键词】钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制；通病防治；处理措施

1.概述钻孔灌注桩具有无噪音、无震动、无积压等优点。

适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土及风化岩层。但其施工过程部位无法直接观察，属地下隐蔽工程，成桩后也不能进行开挖验收，在施工中极易发生质量通病，若防止不妥，将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

2.成桩工序钻孔灌注桩成孔、成桩工序是：

定桩位→护筒埋设→钻机就位→钻孔→终孔→第一次清孔→下放钢筋笼→接入导管→第二次清孔→灌注混凝土。在工程开工时宜做试桩，提供设计参数。

3.质量控制

3.1施工前的审查。施工前对施工单位各项审查，是有效的控制手段。一般要进行资质审查、施工组织设计审查、组织设计交底及图纸会审、审查是否根据地质资料可能在钻孔灌注桩施工中发生的问题加以分析，并制定出相应的质量保证及处理措施、还要审查成桩机械的鉴定合格证件是否有效、控制点复核记录等工作。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性，要求基础施工队伍认真落实实施施工组织设计方案，并加强施工质量管理，密切抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。

3.2对相关人员的岗前教育。开工前要对相关人员进行上岗前教育，成桩质量是此工程的重要基础，做到人人重视质量。开工后要不定时检查操作人员，班报表记录员、质检人员的在岗情况，特别是质检人员的在岗情况及钻进记录情况，监理人员要及时做好工序的检测验收。

3.3对原材料的检验。为确保成桩质量，设专职质量检查员，负责施工过程中的质量检查和监督，要严格检查验收进场原材料的三证，钢筋（合格证、出厂证、检验证）、水泥（出厂证、合格证、化验报告）及砂石、施工用水化验报告。如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如钢筋、水泥、砂、石、水)，严禁用于灌注桩施工。

3.4成孔过程中的质量控制。成孔是钻孔灌注桩施工中的首要工序，要严格遵守操作规程，根据各岩土层的性质，采取相应的钻进工艺（如：钻头、钻速、压力、泥浆稠度等）保证成孔的质量。若质量控制不好，则可能发生一些通病，如塌孔、扩径、缩颈、桩孔偏斜及桩端没有进入设计持力层要求等。给下道工序的施工增加了难度，直接影响桩身质量和承载力的降低。因此，在成孔的施工工艺和施工过程质量控制方面应着重抓好以下工作。

3.4.1合理安排成桩顺序。合理有序的安排成桩顺序，也是成桩质量的一种保证措施。钻孔灌注桩与压入桩不同，压入桩是将先预制好的桩（或管件）压入土中将土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔灌注桩则通过钻冲用泥浆将岩土置换方法成孔，然后在孔内成桩，特别在存在软弱土层和液化土层地区施工时，软弱土层和液化土层极易侧位移，当周围土移向桩身即对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故要合理安排成桩顺序并保持较适应的桩距（或隔孔施工），对防止坍孔、侧向缩径、斜桩是一项科学性技术措施。

3.4.2桩位的确定及护筒埋设。测量人员依据甲方提供的控制点，严格按《工程测量规范》放样，确保桩位准确后埋设护筒，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差≯50mm。护筒的埋设深度，在黏性土中不宜小于1.0m，砂土中不宜小于1.5m。然后采用相应的措施固定护筒，在护筒的外侧用素填土（黏性土）回填，捣实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。

3.4.3成孔过程中钻机平整度及孔偏斜度的质量控制。成孔时桩孔偏斜程度的控制，是钻孔灌注桩施工工艺中的又一重要环节。若桩孔不垂直（超出现行规范规定的偏斜度不得大于1％H，H为桩孔深度），否则影响下道工序钢筋笼及导管的下放，还会导致承载力的降低，这是基础工程的重大隐患之一。为了保证成孔偏斜度满足设计要求，应采取扩大桩机底盘支承面积使桩机稳固，经常校核钻架水平度及钻杆垂直度等措施。并于成孔后下放钢筋笼前作孔深、孔径、孔斜超声波测试。成孔偏斜度控制主要依靠钻机就位后，必须保证钻机平正、稳固，确保在施工过程中不倾斜、移动，起重滑轮边缘、固定钻杆的卡盘和护筒中心三者于同一铅锤线上。在超深钻孔灌注桩成孔时，应控制钻进速度、减压钻进等施工工艺。在钻进过程中应检查机架的平整度及调整其水平，特别是钻进过程中碰到孤石、坚硬土层、卵砾石层、风化岩层时更应及时复查钻机底盘的平整度和钻杆的平直度。

3.4.4成孔深度。在施工过程中钻机底盘范围内的`地坪标高会发生一些变化，为及时了解准确的钻孔深度，要定时复核底梁标高是否发生变化，并对钻具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在自然地面上的余尺来校验成孔是否达到设计深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆密度控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有时甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，泥浆在钻孔桩施工中起护壁和清孔作用，对于施工过程中泥浆的控制指标（粘度测定17～20s；含砂率≯6％；胶体率≮90％等）在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制。要选用高塑性黏土或膨润土制备泥浆。还应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。在提出钻具后用测绳复核成孔深度时，为提高测绳的测量精度，在使用前要遇湿后重新标定，并在使用中经常复核。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2％。如测绳的测深比钻杆的钻深小，就要重新下钻杆清孔。在施工过程中应采取有效地措施防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还应根据地质资料对不同土层随时调整钻进速度，并绘出钻进成孔时间～深度关系曲线。钻头直径的大小将直接影响桩径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。成孔后，应认真检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等参数，是否达到设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决，由建设单位代表、监理签字认可后，方可进入下道工序。

3.5成桩过程中的质量控制

3.5.1钢筋笼制作质量和吊放。钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、型号、数量和质量。制作中分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或机械式接头（钢筋直径大于20mm），并应遵守国家现行标准《钢筋机械连通用技术规程》JGJ10、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《混凝土结构工程质量验收及规范》GB5004的规定；加劲箍宜设在主筋外侧，当因施工工艺有特殊要求时，在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋笼准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋笼的埋入标高满足设计要求。在搬运和吊装钢筋笼吊放过程中，应防止变形，安放时应对准孔位，自由落下，就位后应立即固定。对分段制作的钢筋笼时，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否自由落下，沉放时不能碰撞孔壁。当吊放受阻时，不能撞笼、墩笼、扭笼及加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，若在钢筋笼垂直吊放时，而不能自由下行，则可能缩孔、孔斜等现象。则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接速度，尽可能缩短沉放时间。

3.5.2导管的安置。在钢筋笼吊装完毕后，应立即安置导管或气导管二次清孔。应选用导管壁厚不小于3mm，直径为200～250mm的钢管，导管的分节长度可视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，导管接头法兰盘处，采用橡胶垫圈密封，采用双螺纹方扣快速接头。使用的隔水栓应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出。隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作。

3.5.3二次清孔（灌注混凝土前泥浆的配制）。灌注混凝土前泥浆的配制（三项指标：比重、含水率和黏度）和沉渣的厚度则是影响灌注桩质量的主要指标。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩料、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮者的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔外，最终将桩孔内的沉渣清洗干净，保证孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率不得大于8％、黏度不得大于28S。这就是泥浆排渣清孔和护壁的作用。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注混凝土时。我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保质量的关键环节。清孔工艺还可采用泵吸反循环的施工工艺，并在成孔过程中采用除砂器，钻进过程中采用除砂器保证浆内含砂率在4％范围内。泵吸反循环清孔应注意保证补浆充足与孔内泥浆液面稳定，使用时还应注意若泵吸力强度过大，易造成孔底坍塌。

3.5.4灌注混凝土。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不小于0.8m；导管埋入混凝土的深度在2～6m。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管的速度，派专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写混凝土灌注记录；灌注混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案；应控制最后一次灌注量，超灌高度在0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。

4.质量通病的判断及防治措施

在钻孔灌注桩过程中要严格按照质量控制程序要求施工，特别是在软塑～流塑的软土层、松散的砂性土层，当钻成孔时孔内负压区，灌注时形成孔内正压区、孔壁不稳定、孔内沉渣过多、软硬地层交互出现等因素综合影响时，常常出现孔壁坍塌，桩体缩颈、露筋、扩径、断桩、蜂窝、桩端偏斜、夹泥及钢筋笼的制作、放置不符合设计要求。

5.桩基事故的常用补救措施

桩基事故处理补救较多，要进行技术经济比较，选择安全可靠、经济合理和施工方便、施工工期短的方案。对未施工部分应提出预防和改进措施，防止事故的再次发生。

(1)接桩法:当成桩后桩顶标高不足，常采用接桩法处理，方法有开挖接桩和嵌入式接桩；

(2)补桩法：桩基承台（梁）施工前补桩，如钻孔桩距过大，不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间补桩；

(3)钻孔补强法：此法适应条件是桩身混凝土严重蜂窝、离析、松散、强度不够及桩长不足、桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理；

(4)沉井处理法：常用成桩后进行超声检测时，发现桩浅部（深度在20m以浅）存在局部的缺陷，经分析主要在桩身外侧夹泥、露筋，甚至在桩身内有大面积的空洞或空洞内填满杂质等现象。

(5)扩大承台梁法；

(6)改变事故方法；常用的方法有改变成桩施工顺序和改变成桩方法两种；

(7)修改设计：有改变桩型、改变桩位和上部结构卸荷3种方法。应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程方式的影响。如在事故处理中采取补桩时，会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。

结语为了保证泥浆护壁桩孔灌注桩的成孔和成桩质量，必须严格按质量控制程序运作。加强各项环节的质量管理，采取有效的防治措施。要求在基础实施前，施工方、设计方、监理方、业主应根据工程地质勘察报告所提供的地质情况仔细审阅，熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查与地质有关灌注桩方面的资料。施工方应根据地层条件采取相应的施工工艺或进行试钻孔。并论证施工工艺的可能性，布设合理施工顺序，对施工过程中只有抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。才能充分发挥出它的优点达到安全优质、经济高效的预期目的。对施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。

篇2：泥浆护壁钻孔灌注桩质量控制例析论文

泥浆护壁钻孔灌注桩质量控制例析论文

1、概述

东磁太阳能生产车间由硅腚车间、硅片车间、电池车间、光伏组件车间等系列厂房组成,总建筑面积5.7万平方米,总计1412根钻孔灌注桩。该厂区地理位置位于横店光伏产业园。

1.1钻孔灌注桩设计施工要求

该桩基工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩,根据厂房结构分别设计有三种不同直径大小的桩。桩尖进入持力层为第7层或第8层，粉质粘土要求不少于1.5m以上。设计单桩承载力为:Φ500桩16m长750KN，Φ600桩20m长1000KN，Φ800桩22m长800KN。有关工程量参见表1。1.2工程地质条件业主委托勘查设计部门对该地块土层进行勘查，数据分析拟建场地内土层可分为8层,见表2。1.3拟采取的施工工艺结合项目设计要求与勘查部门对土层描述数据，施工单位拟采用正循环回转钻机对桩基工程进行成孔，通过泥浆护壁，现场制作钢筋笼，钻机将钢筋笼吊入，利用导管进行二次清孔，现场混凝土搅拌灌注成桩的施工工艺。

2、成孔阶段的质量控制

钻孔灌注桩中的成孔工序非常重要，成孔质量的好坏直接关系到整个桩基工程的品质，常见的蹋孔、缩颈、扩径等问题都是由于成孔质量把关不严造成，同时也给后期工序施工增加施工难度，直接影响到整个桩基工程质量与承载力。因此,在成孔施工过程中，一定要抓好质量控制以保障整个桩基工程品质，具体保障措施以下罗列。

2.1做好成孔技术措施

技术措施是保证工程质量的根本，钻孔灌注桩与预应力管桩操作形式不同，需先成孔，后成桩，桩周土对桩产生主动压力。为保证成孔质量及满足后期工序要求，通常采用泥浆护壁来维持平衡，采用适当的泥浆配合比和一定桩距来防止蹋孔和缩颈现象发生。

2.2确保桩身成孔垂直精度

桩身成孔的垂直精度直接影响到后期钢筋笼与导管的沉放问题，08版行业标准《建筑桩基技术规范》中就明确规定，成孔垂直精度的允许偏差为仅为1%。为满足施工要求，在桩基成孔过程中，需多次调整钻架与钻杆的垂直度，并通过孔垂精密仪器测试垂直度与孔径大小，再进行沉放钢筋笼。

2.3确定桩位与成孔深度，进行护筒埋设

桩成孔未成桩之前，可能存在渗水、坍塌等问题，给后续成桩工序带来不必要的麻烦，一般为保证桩位与渗水现象的发生，一般对成孔桩进行护筒埋设。为保证护筒埋设的准确性，采用精密的测量仪器对其桩位进行确定。在护筒的'材质选用上，选用不易变形、不易渗水、方便拆卸的薄钢板，护筒埋设水平位置、顶标高、底标高都需要符合相关要求，在护筒埋设后，应对护筒周边进行粘土回填并夯实，具体参数要求见表3。在成孔过程中，采用不易磨损的钻头进行钻孔，但由于土层问题，钻头往往受到不同磨损，在操作过程中，需要多次检查钻头，发现磨损及时更换。成孔深度一般通过钻杆确定，但由于钻杆提钻会碰及孔壁，可能产生部分坍塌和沉渣，需进行清孔处理。在成孔深度上，选用进湿后的测绳对孔深进行多次复核检测，以保证孔深符合标准以满足后期工序要求。

2.4钢筋笼制作和吊放质量控制

要保证工程质量，在原材料上必须严格控制，选用大厂生产的合格钢筋，钢筋规格、数量、长度均需要满足设计要求。钢筋笼的制作上，选用熟练仔细的绑扎团队进行钢筋笼绑扎。钢筋笼吊放过程中严格检验钢筋笼焊接口，对不合格的焊口需进行二次补焊，钢筋笼四周需均匀绑扎小型砂浆块以保确混凝土灌注后钢筋外露。2.5泥浆制备控制和二次清孔控制底部沉渣直接影响到钻孔灌注桩承载力，清理底部沉渣是保证桩基工程质量的基础。该项目采用泥浆胶体粘结原理通过泥浆循环流动的形式把底部沉渣排出。大部分的底部沉渣主要通过钻杆清理，直到底部沉渣厚度<50mm。在钢筋笼沉放、导管安置后需进行二次清孔，泥浆原料首选高塑粘土，泥浆的比重、含砂率、粘度都是清除底部沉渣的关键，泥浆不但具备清孔排渣作用，还对孔壁起一定保护作用，因此泥浆制备与清孔是保证桩工程质量的重要步骤。相关数据见表4。

3、成桩阶段质量的控制

钻孔灌注桩的核心工序是灌注混凝土，在整个操作过程中，混凝土品质直接影响到桩基工程质量，为防止成桩阶段产生质量问题，从以下3个方面进行质量控制，以保确桩施工质量。

3.1材料源头进行质量把控

材料是保证工程质量的根本，对现场灌注的原材料要从源头上保证，在材料采购进场要检验出厂合格证、检验报告等，材料在使用以前要注意材料堆放问题，防止材料在场内丧失部分合格性能。

3.2及时调整配合比以防止混凝土产生离析现象

钻孔灌注桩灌注混凝土的方式主要通过导管灌注，为防止混凝土产生离析现象，在混凝土搅拌前对其配合比进行复核检验，严格参考建筑桩基础技术规范，待达到要求后再进行现场砼浇筑。

3.3熟练正确灌注砼以防止断桩、夹泥、堵管

在二次清孔30分钟内必须进行混凝土灌注，如果超出30分钟，需再次清孔待沉渣排出才能进行混凝土灌注。断桩、夹泥、堵管是成桩过程中较为常见，基本都是人为操作不当。在灌注过程中，操作人员对导管位置的摆放与抽拔都直接影响到桩基工程质量，幅度过大的抽拔容易导致孔壁损伤，部分塌落及夹泥。在灌注混凝土过程中也应保持混凝土面能够均匀上升，在每灌注2.5m3左右利用测绳测算一次上升高度，以确定每段桩体的充盈系数，结合施工土层要求，充盈系数必须满足1.05

4、结语

施工阶段的质量控制是保证桩基工程质量的关键，严控每一道工序才能从源头上减少一些质量问题。通过对项目采取以上措施，桩基工程经业主组织，勘查、监理、施工单位及政府监督部门到场验收，桩基条件满足建筑地基施工质量验收规范。总体来说，要保证桩基质量，关键还在于在岗人员的责任心，只有预防在先，重视每一个施工环节，施工质量才能得到更好地保证。

参考文献：

[1]北京市勘察设计研究院有限公司等，JGJ94-建筑桩基技术规范[S]，中国建筑工业出版社，2008.08.

[2]梁志松;郭广明，桩基工程中钻孔灌注桩的施工质量控制[J]，施工技术，.05.

篇3：桩端后注浆施工技术在泥浆护壁钻孔灌注桩施工质量问论文

桩端后注浆施工技术在泥浆护壁钻孔灌注桩施工质量问论文

摘要:本文结合工程实例,首先介绍了泥浆护壁钻孔灌注桩桩端后压浆的加固机理,并从多方面对桩端后压浆施工技术及施工过程中的问题处理措施进行了详细阐述;对钻孔灌注桩桩端后压浆试桩承载力试验检测与注浆效果进行了深入分析和总结。

关键词:泥浆护壁钻孔灌注桩;桩端后注浆;注浆量;单桩竖向承载力;静载荷试验

1工程概况

湖南某花园小区,包括9栋多层、多栋10～14层小高层、地下室1～2层及其它配套设施,工程总建筑面积约152226m2,基坑总面积达13700 m2。采用钻孔灌注桩,直径600mm长26m、750mm长28～32m桩端持力层选择。

但泥浆护壁钻孔灌注桩施工后经检测发现,其中φ750mm单桩竖向承载力低于设计值4700kN,且有部分沉降和变形。究其原因分析:1) 钻孔灌注桩由于施工时使用泥浆作冲洗介质,在灌注混凝土与二次清孔之间存在一定的时间间隔,存在孔底沉渣,影响了灌注桩的端承载力,2)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”,使桩端混凝土强度低,也影响了单桩承载力,造成单桩承载力达不到设计要求,使建筑桩基的沉降量偏大。为了解决泥浆护壁钻孔灌注桩固有的工艺缺陷,消除上述桩端缺陷,提高钻孔桩单桩承载力,经反复研究且通过试验桩论证后,决定采用桩端后注浆技术对单桩承载力达不到设计要求的750mm桩进行加固处理,取得了良好的施工效果。

2桩端后压浆加固机理分析

桩端后注浆技术是在钻孔灌注桩成桩、桩身混凝土达到预定强度后,采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液或水泥与其它材料的混合浆液,浆液渗透到疏松的桩端虚尖中,结合形成强度较高的混凝土;随着注浆量的增加,水泥浆液不断向由于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”,增加了桩端的承压面积,相当于对钻孔桩进行扩底。当“梨形体”不断增大时,渗透能力受到周围致密土层的限制,使压力不断升高,对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集,将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密,使桩土间界面的几何和力学条件得以改善,提高了桩端土体的承载力,从而大幅度提高了单桩承载力(详见图1)。

3桩端后压浆施工技术

施工流程:制作钢筋笼加工注浆导管→吊放钢筋笼、安装固定注浆管→浇注桩体混凝土→清水疏通注浆管

→停止注浆、转入下一根→注浆量和注浆压力达到设计要求→开启注浆管注浆→配制水泥浆。

3.1注浆参数的确定

3.1.1水灰比

水灰比一般不宜过大或过小,过大会造成注浆困难,过小会使水泥浆在压力作用下形成离析。根据设计要求注浆用水泥材料选用32.5级普通硅酸盐水泥,同时要求水泥新鲜、不结块。本工程采用纯水泥浆,水灰比控制在0.55～0.60,搅拌时间不少于2min。搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3mm×3mm的滤网进行过滤。

3.1.2注浆量

注浆量是指单桩注浆的水泥用量,它与土层的孔隙率以及桩间距有关,取决于土层的孔隙率。桩底后注浆注浆量(水泥用量)的大小是由桩端、桩侧土类别与状态、桩径、桩长、承载力要求增幅等因素决定的,但注浆量的大小还没有成熟的公式可预先计算,而是根据上述诸因素估计、经试验确定(见表1)。经与设计沟通和现场试验确定本工程每根桩水泥用量为1500～2000kg。

3.1.3注浆压力

一般来说什么时候结束一根灌注桩的注浆,应该根据事先设定的注浆量来控制,但同时也要控制注浆的压力值。在达不到预先设定的注浆量,但达到一定的压力时就要停止注浆,注浆的压力过大,一方面造成水泥浆的离析,堵塞管道,另一方面,压力过大可能扰动土层,也有可能使得桩体上浮。本工程注浆压力控制在1.5MPa,一般情况下取1-1.2MPa,流速控制在30-40L/min以内,每根桩必须一次注浆完成。特别是两根注浆管注浆时间间隔不得超过12h。

3.2后注浆施工要点

3.2.1注浆管的制作

在制作钢筋笼的同时制作注浆管。注浆管采用33.5mm壁厚3.25mm钢管制作,接头采用丝扣连接,连接处螺纹必须用密胶和外止水带裹,并分别检查其通水性。注浆管在最下部20cm制作成注浆喷头(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、8mm的注浆孔作为注浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,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土层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

3.2.2注浆管的设置安装

1)注浆管预埋时,应按照桩设计要求规定的长度进行注浆管断料(注浆管长度=孔深+200mm进入土体深度+露出地坪长度)。注浆管出浆孔孔径大于7mm,且要求出浆孔总面积不大于注浆管内孔的截面积,注浆管底部必须有可靠且有效的密封性及单向阀性能。

2)在施放钢筋笼时,利用2根33.5mm钢管用12#铁丝对称绑扎在钢筋笼主筋上,注浆管与主筋必须牢固可靠,并分别检查其通水性。管与管之间采用套丝连接并涂密封胶,外面螺纹处用止水胶带包裹,并牢固拧紧密封。注浆管每连接好一段,必须用10#～12#铁丝,每间隔2～3m与钢筋笼主筋牢固的绑扎在一起,严防注浆管折断(严禁电焊固定注浆管时造成渗水渗浆)。

3)针对抗压桩钢筋笼不施改到孔底,可利用2根与注浆管绑扎的原钢筋笼主筋延伸至孔底,并每隔2m设置一个12mm钢筋固定筋,以确保注浆管的稳定性及垂直度,最下面一节注浆管底部比钢筋笼主筋长50mm。

4)下钢筋笼必须缓慢下放,严禁强力冲击。在每节钢筋笼下放结束时,必须在注浆管内注入清水检查管路的密封性能。当注浆管内注满清水后,以保持水面稳定不下降为达到要求。如发现漏水应提起钢筋笼检查,在排除障碍物后才能下笼。

5)在桩身混凝土浇灌后12～24h内,必须用清水劈裂疏通注浆管,水量不宜大,贯通后即刻停止灌水。

6)对露在孔口出地面的注浆管,要加强工序间协调保护,防止施工机械和人为损坏。

3.2.3注浆桩位的选择

水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止注浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出,注浆的桩应在混凝土灌注完成3～7d后,并且该桩周围10m范围内没有钻机钻孔作业,该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3d以上。

3.2.4注浆施工顺序

根据钻孔桩施工顺序跟踪施工,按照分期分批的原则,对桩身混凝土浇灌后7～10d的桩的桩号及完工日期进行统计列表,并报现场监理工程师批准后才能进行注浆施工。注浆时最好采用群桩一次性注浆,注浆先施工周圈桩位再施工中间桩。注浆时应做好施工记录,记录的内容应包括施工时间、注浆开始及结束时间、注浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。 3.2.5注浆设备选择

根据要求,结合本工程实际情况,注浆泵选用泵压不低于7MPa的SGB6-10型高压注浆泵。地面输浆软管采用耐压值不低于10MPa的双层丝纺织胶管。

3.2.6注浆控制

注浆时确保慢速、低压、低流量,以使水泥浆自然渗入土层,注浆终止采用双控标准,即当注浆量达到设计要求或者注浆量达到设计浆量的80%且泵压值达到2MPa时即停止注浆。

4注浆施工中可能出现的`问题和应对措施

4.1注浆管堵塞

在桩底注浆时,如若发生压力达到10MPa以上仍然打不开注浆喷头等造成一根注浆管发生堵塞,可将全部的水泥浆量通过另一根畅通导管一次压入桩端,补足注浆数量。对桩端全部不通的桩,必须采取补注浆措施。

对注浆开始时即发生桩顶大量返浆的桩,应认真检查并停止注浆,分析是注浆管接头漏浆还是堵塞,并采取相应补救措施,确保其达到设计要求。

4.2出现冒浆

注浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象,若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出,说明桩底已经饱和,可以停止注浆;若从本桩侧壁冒浆,注浆量也满足或接近了设计要求,可以停止注浆;若从本桩侧壁冒浆且注浆量较少,可将该注浆管用清水或压力水冲洗干净,等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新注浆。

4.3补注浆措施

对注浆管堵塞而无法继续压入浆液的桩,本工程在施工前制定了补注浆应急预案。补注浆工作应在注浆工作结束后统一进行,其具体做法为:用地质勘察钻机在桩周壁0.2～0.3m处钻进直径大于90mm的孔。钻孔深度比桩端深0.4～0.5m,在孔内下入带注浆器的注浆导管,并随同注浆管一并下入封孔注浆塑料管,通过封孔注浆塑料管(封孔水泥浆液的水灰比为0.5,并需掺早强剂),待封孔水泥浆液固期达到3d后,按正常后注浆工艺进行压入浆液,具体控制标准与正常后注浆相同。

5桩端后注浆试桩检测与效果分析

本工程750mm的钻孔灌注桩共950根应用了桩端后压浆技术,750mm单桩竖向承载力设计值为4700kN,经确定试桩竖向抗压极限承载力最大加荷值为8040kN。通过试桩检测提供的试验数据以及Q-S曲线、s-lgt曲线分析,24组试桩试验结果均符合设计要求。

试桩时,选取了10#楼试桩进行了对比静载试验,单桩静载仪器为RS-JYB。

1)加载分级:每级加载为预估单桩极限承载力的1/10～1/15,每次加载350Kn,首次加载为700kN。

2)沉降观测:每级加载后隔5min,10min,15min各测读一次桩顶沉降量,以后每隔15min测读一次桩顶沉降量,累计1h后每30min测读一次桩顶沉降量。

3)稳定标准:在每级荷载作用下,桩顶的沉降量在每小时内小于0.1mm,且连续出现两次。试验相关数据见表2和Q-S曲线对比见图2。

可以看出,桩端注浆的Q-S曲线呈缓变形,说明桩端注浆后桩的端承力可充分发挥,变形特性随之改善,桩的沉降量明显降低。试验结果表明,桩端后注浆抗压桩比普通抗压桩单桩竖向承载力明显提高,提高幅度约18%。

6结语

综上所述,通过本工程的桩端后注浆技术的应用,积累了一定的行之有效的工程经验。实践证明,泥浆护壁钻孔灌注桩采用桩端后注浆技术,可以解决泥浆护壁钻孔灌注桩固有的工艺缺陷,改善桩基质量,减少沉降,能大幅度提高单桩承载力,节约基础造价,具有较好的技术经济应用前景。

参考文献:

[1] JGJ106-2003.建筑基桩检测技术规范[S].

[2] GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].