钻孔灌注桩的后压浆技术
环境污染
在注浆工程的施工过程终,应尽量避免对认和周围环境 的污染,环境污染包括三个方面:噪音污染,振动污染, 毒物污染。 在注浆施工前,应了解注浆设计的使用是否对周围环境 有噪音和振动的影响以及工程所在地的环境保护标准, 避免对相当范围内的生活环境和人们的身心健康产生影 响。 当采用化学注浆时,应充分了解化学浆材的毒性及工程 所在地的水文地质条件。调查水源的位置、深度及使用 状况;了解河流、湖泊、海域等水域及饮用水的贮水池、 养鱼池等设施的位置、深度、形状及使用状况。对拟使 用的浆液种类、性质、有毒程度进行认真评价,防止其 对人体健康的损害和对地下水的污染。
一般砾石层注浆水泥量经验参数表(单位:kg)
桩径 (mm)
渗透性好 持力层厚 2000~ 3000 3000~ 4000
渗透性好 持力层薄 1000~ 1500 1500~ 2500
渗透性差 渗透性差 持力层厚 持力层薄 1000~ 1500 1500~ 2500 800~ 1000 1000~ 2000
凤起路B7 高层
持力层为 砾石层 桩长 42.83m, 桩径 Φ800mm, 入砾石层 1.5m, 注浆后比 注浆前承 载力提高 50%左右, 且沉降减 少明显
0 0 5
2000
4000
荷载 Q /kN
6000
8000
10000 注浆 前St 注浆 前Sb 注浆 后St 注浆 后Sb
沉降 s /mm
3.3 注浆材料的性能和选择
பைடு நூலகம்
(4)浆液无毒、无臭、不污染环境; (5)浆液对注浆设备、管路损伤小,并且容易 清洗; (6)浆液固化时收缩小,并能牢固与岩土粘结; (7)浆液结石率高,易于形成结合体; (8)结合体耐态化性能好; (9)注浆材料的粒度较细,易于扩散流动;
3.3 注浆材料的性能和选择
浆液浓度
稀浆(水灰比0.8:1),渗透力强,便于加固 预定范围周边地带 中等浓度浆液(水灰比0.6;1),加固预定范 围的核心部分,起充填、压实、挤密作用 浓浆(水灰比0.4:1),对已注浆体起脱水作 用,最后注入浓浆可掺加减水剂(木钙)、 固化膨胀剂(UEA)和早强剂(石膏) 一般是先稀后浓,即水灰比从0.6 0.4。
3.2 桩端后注浆示意图与注浆流程
方案 设计
注浆 参数
钻 孔
下钢筋笼
预埋 注浆管
清孔
浇灌 砼
经7~15 天龄期
注浆管 开塞
反馈修改 监测桩 上抬量
两管连通否
成 桩
依次同 理注浆
记录最大压力和 单管最终注浆量
观测注浆压力 和注浆量
初 注
水灰比
配置 注浆液
3.3 注浆材料的性能和选择
土质条件是决定浆材的关键,其次是环境条件、 注浆目的和要达到的预期效果等因素。 理想的注浆材料应该满足以下一些要求: (1)浆液粘土低,流动性好,可注性好,能够 进入细水孔隙和粉细砂砾层; (2)浆液凝固时间能够准确控制; (3)浆液的稳定好
10 15 20 25
S4桩注浆前后Q—s曲线
海宁海昌大厦
持力层为 粉土层 试桩S1和 S2长 58.33m , 桩径 Φ800mm 承载力可 提高20% 左右,桩 端沉降量 减少较大
荷载 Q / kN
0 0 5 10 S1 未注 浆St S1 未注 浆Sb S2 注浆 St S2 注浆 Sb 2000 4000 6000 8000
注浆次序
在设计桩端后注浆时,应当考虑以什么样的 次序进行注浆。 同一承台桩,尽可能同时注浆。 对整个群桩基础注浆,先中间再周围,一般 可注性好,浆液易注入;先周围再中间,注浆效 果较好。 一般原则是从外围进行注浆,逐步到内部的 桩,以获得良好的注浆效果。
注浆后龄期保养
一般要保养20天以上。
桩身强度设计
浆液流失
采用速凝浆液,即在水泥浆液中加入速凝剂; 采用水泥—水玻璃双浆液; 控制水灰比,增加水泥用量。
桩体上抬和地面隆起
在进行桩端后注浆的时候,如果成桩时间短,注 浆压力过大,就有可能造成桩体上抬。如果桩本 身比较短,还有可能造成地面隆起。当注浆过程 中发现桩体有明显上抬现象或地面有隆起时,应 立即降低注浆压力,再继续灌注一段时间停止, 然后查明导致桩体上抬和地面隆起的原因,采取 有效措施。因此,在进行桩端后注浆时,应对地 面和桩顶进行隆起观测。
800
1000
1200
1500
4000~ 5000
≥5000
2500~ 3500
≥3500
2500~ 3500
≥3500
2000~ 3000
≥3000
注浆压力
4
容许注浆压力与地层密度、渗透性、初始应力、钻孔深度和位置以及 灌浆次序密切相关 土层渗透性好,注浆压力较低,一般在4MPa以下 土层渗透性差,注浆压力较高,可达4~10MPa
桩端阻力和侧阻力因注浆而显著提高,因此设计 中应相应提高桩身强度,并按《建筑桩基技术规 范》验算,避免桩身强度先于土阻力破坏而使注 浆失效。后注浆桩的混凝土强度等级一般应较普 通桩提高1—3个等级,常用C30~C40。
3.6 注浆效果检测
由于桩端后注浆属于地下隐蔽工程,对其进行完 整的注浆效果检测难度较大。 除了在注浆过程中严格遵守注浆规程外,对其注 浆效果检测一般是对注浆桩抽样进行静载荷试验, 并与未注浆桩进行对比。对深度不大的桩,也可 以采取钻芯取样的方法。
沉降 s / mm
15 20 25 30 35 40
注浆前后Q—s曲线
杭州某大楼
持力层为基 岩 桩长45.5m, 桩径均为 Φ800mm, C30砼,桩入 中等风化安 山玢岩为 1.06m。 基岩中注浆 量一般小于1 吨水泥。
钻孔灌注桩的后压浆技术
同济大学地下建筑与工程系 2006.11
目
录
1、后压浆技术作用和工作机理
2、后压浆的加固方法
3、桩端后注浆技术
4、桩端后注浆应用研究与经济效益分析
5、桩端后注浆技术规程
3. 桩端后注浆技术
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
工程调查 桩端后注浆示意图与注浆流程 注浆材料的性能和选择 施工参数与施工设备 桩端后注浆工艺技术 注浆效果检测 事故处理
3.1 工程调查
工程调查主要解决以下三个问题: (1)地层是否据有可注性;
(2)地层注浆时,需要何种浆液材料,采用多 大 压力,注多少浆液,一般通过试注来确定; (3)能预计进行注浆后,强度增加的效果。
3.1 工程调查
工程调查的主要内容 (1)注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和 空穴; (2)地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性 特征; (3)调查需要处理地层的强度或渗透程度; (4)调查构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑 物的影响; (5)调查注浆过程中,废浆排放对环境的影响、 注浆后地下水位的变化 对邻近居民饮水及灌溉 的影响。
3.7 事故处理
常见事故及处理措施
注浆中断 注浆达不到结束标准 注浆管路堵塞 环境污染 浆液流失 桩体上抬和地面隆起
注浆中断
应尽量避免被迫中断注浆。注浆中断后应立 即查明原因,采取有效措施排除故障,尽快恢复 注浆。恢复注浆时宜从稀浆开始。若进浆量与中 断前接近,则可尽快恢复到中断前的稠度,否则 应逐级增加浆液浓度。若进浆量减少较多,注浆 压力上升幅度较大,短时间内即结束注浆,说明 被注介质内的裂隙被堵塞,应重新扫孔和冲洗后 再行注浆;若仍无改善,则应考虑间歇一段时间 后在附近钻孔补注。
高压注浆
将水泥浆通过高压泵(要求最大压力达10MPa以 上)压入地下被注土层中。 初注压力较小,浆液由稀到稠。 关注注浆压力、注浆量和注浆皮管变化,并控制 注浆节奏。 用百分表监测桩的上抬量。
注浆量
注浆量是主 控因素。 应由桩端、 桩侧土层类 别、渗透性 能、桩径、 桩长、承载 力增幅要求、 沉渣量、施 工工艺等因 素控制 可参照右表
注浆管路堵塞
设计方面的原因如浆液配比不准,速凝剂比例不当,此 时应在注浆前进行室内和现场注浆试验,取得准确的设 计参数。 施工方面的原因,如施工工艺问题:搅拌站与注浆点的 距离过大,输浆管弯道太多,浆液流动受阻;操作问题: 如速凝剂计量不准,使得浆液凝胶时间缩短,在未达到 注浆要求的距离时,浆液初凝而堵塞管路;浆液搅拌时 外加剂加入顺序不符合要求也可缩短浆液凝胶时间,设 备问题如注浆设备老化,阀门、管路老化等影响浆液的 流动。
注浆管设置与制作
注浆管采用Φ30mm~Φ50mm钢管 用榔头将钢管底端砸成尖形开口 距底端30mm左右钻若干小孔,并在小孔放图钉(单 向阀作用),再用绝缘胶布加胶带包裹 钢管可作为钢筋笼的一根主筋,用丝扣连接或者外加 短套管电焊
注浆管开塞
注浆时间宜在混凝土初凝(7~15天左右)后进 行。过早,会破坏桩体本身;过晚,不容易打开 注浆通道。 成桩后至灌浆前,应进行压水试验,以疏通注浆 通道,即进行开塞,提高桩底可灌性。 压水开塞一般用清水,按2~3级压力逐级进行, 压水量一般控制在0.6m3,开塞压力一般小于 8MPa。
(10)浆液配置方便,操作容易掌握,原材料来 源丰富,且价格便宜。 通常桩底注浆采用水灰比0.4~0.6的纯水泥 浆,对渗透性好的地层可掺入膨胀剂或注水泥砂 浆。
3.4 施工参数与施工设备
施工参数
注浆量、注入率、注浆压力和注浆速度 注浆压力是注浆施工效果好坏的关键因素之一。注浆压力的确定要 考虑下列3个方面:①最终注浆压力要小于桩上抬的摩阻力,即注浆 时不能使桩向上严重位移;②最终注浆压力要尽可能使桩端、桩身 混凝土少破坏;②最终注浆压力要使注浆量达到设计要求,形成扩 大头,使桩端加固明显。