桥梁灌注桩后压浆技术操作规程

桥梁灌注桩后压浆技术操作规程1总则为适应公路桥梁建设需要，确保桥梁灌注桩后压浆施工质量，特制定本规程。本规程适用范围为公路桥梁灌注桩后压浆施工。本规程所适用的灌注桩是指严格按照《公路桥涵施工技术规范》施工且检测合格的灌注桩。灌注桩后压浆施工必须做好施工前的准备工作和施工中的技术交底、施工组织、技术培训、施工管理工作，应严格执行本规程及相关技术规程。灌注桩后压浆施工必须按照有关国家基本建设程序进行，施工单位应对工程质量进行自检，在工程完工后应配合监理工程师检查验收。灌注桩后压浆施工必须文明施工，安全生产，严格遵守安全操作规程，加强安全教育，建立健全安全生产管理制度。灌注桩后压浆施工除执行本规程外，尚应符合国家及行业现行的有关标准和规范。灌注桩后压浆技术提高单桩承载力的机理:在钢筋笼上预埋压浆导管和压浆阀，在成桩5〜30天内实施桩侧和桩端后压浆，一是加固桩底沉渣（虚土）和桩侧泥皮，二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和和松散土）注浆起到加固作用，从而增强桩侧和桩端阻力，提高单桩承载力。灌注桩后压浆的效果取决于土层性质、注浆工艺流程、参数的控制标准等因素。工艺控制和差异参数的调整是该技术的质量关键。灌注桩后压浆技术是专利技术，目前正处于技术推广阶段，宜选择专业队伍进行施工。灌注桩后压浆施工属隐蔽工程，要求必须如实、准确地记录施工情况，并对资料进行整理分析，以便为工程验收做好准备。2施工准备设计单位（或有关单位）应向施工单位提供灌注桩后压浆设计文件并负责技术交底，设计文件一般应包括以下资料：（1）灌注桩后压浆设计和设计说明书；（2）施工区的工程地质水文资料；（3）质量要求及检验标准。施工单位应根据招投标文件，施工合同，设计文件及有关规范编报实施性施工组织设计。实施性施工组织设计应包括以下内容：施工组织机构、施工方法、进度计划、质量管理、安全生产管理、环境保护等。施工单位应做好施工现场准备，修建施工临时设施，安装调试施工机具及标定相关仪器仪表，并做好材料的进场和检验工作。施工单位必须建立健全质量保证体系。其主要内容为：质量方针、质量目标、质量保证机构、质量保证程序、质量保证措施等。3一般规定灌注桩后压浆技术适用《公路桥涵施工技术规范》中钻、挖、冲孔成孔的灌注桩。注浆工作应在成桩后5〜30天内进行。最早施工时间应在灌注桩成桩24小时后。压浆导管应采用国家标准低流体输送焊接管。压浆阀宜采用的产品编号为：ZL9422930.4和ZL95207690.X。桩端、桩侧注浆量应不小于设计低限压浆量。桩端、桩侧注浆终止压力应不小于设计低限压力。注浆顺序一般应遵循先桩侧后桩端、先上部后下部、先外围后中心的原则。复杂地质条件时，应严格按照设计单位（或有关单位）的设计规定实施。后压浆原材料进场时必须进行原材料抽检试验，并进行水泥浆液配合比设计。后压浆施工人员进场后必须进行技术培训，培训合格后方可开始施工。后压浆施工机具进场后必须进行调试和检查，仪器、仪表等必须进行检验和标定。灌注桩在实施过程中应严格按照《公路桥涵施工技术规范》有关规定进行施工。钢筋笼制作宜采用加劲箍成型法，保证钢筋的位置与角度准确无误，以便压浆管道的精确定位安装。混凝土灌注过程中应注意防止钢筋笼上浮。后压浆施工单位进场后应对设计文件进行认真学习，实施过程中若发现地质水文情况及施工条件与设计资料不符，应及时告知设计单位（或有关单位）以便及时变更设计，确保后压浆质量。压浆过程中，应注意观察注浆压力和连续注浆量，如发现异常，应立即停止，报告有关人员，并做好详细记录。冬季寒冷季节施工时应做好压浆管路的防寒保暖工作。4后压浆材料及制浆后压浆一般采用普通硅酸盐水泥或水下注浆水泥。水泥强度等级不应低于32.5。水泥在使用前应进行抽检，施工过程中应注意防潮和缩短存放时间。后压浆用水应符合拌制混凝土用水要求。拌制水泥浆液需加入外加剂时，除按照有关规定对外加剂进行检验外，还应对水泥浆液进行试验，其试验项目包括：（1）稳定性，稠度；（2）泌水率，沉渣速度；（3）凝结时间，结石强度；（4）结石的透水性。未添加外加剂的水泥浆液应检验的项目包括：（1）泌水率；（2）稠度。水泥浆液水灰比应按设计进行配制，现场施工时可根据地质水文情况及后压浆工艺进行适当调整。制浆时应采用合适的度量方法进行配料，配料数量的允许偏差为土5%。水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，应不少于3min；使用高速搅拌机时，宜不少于30s。浆液在使用前应过筛。冬季注浆时，水泥浆液的温度应不小于5℃,拌和料应不含雪、冰和霜。炎热季节施工时应采取防热和防晒措施，浆液温度应不超过40℃。冬季施工若采用热水制浆，水温不得超过40℃。水泥浆液从拌制至使用的最长保留时间应由试验来确定，一般不得超过4h。注浆量大并且集中时，可建立制浆站集中制浆输送。5后压浆设备搅拌机可选用双层拌浆装置或双筒高速搅拌机。搅拌机的拌和能力应与注浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。注浆泵应选用多缸往复式柱塞注浆泵。注浆泵性能应与浆液浓度相适应，容许工作压力应大于最大设计注浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。注浆管路应保证浆液流动畅通，不发生沉淀堵塞，并应能承受1.5倍的最大设计注浆压力。注浆泵和注浆孔口处均应安设抗震压力表。压力表量程应大于最大设计注浆压力1.3倍，精度应不低于2.5级。压力表应按规定进行标定，不合格的压力表和已损坏的压力表严禁使用。集中制浆站的制浆能力应满足注浆高峰期所有机组用浆需要。所有注浆设备应注意维护保养，保证其能正常工作，并应有备用量，避免因设备故障而中断注浆。6后压浆系统安装后压浆系统包括压浆导管和压浆阀。压浆导管采用国家标准低流体输送焊接管，其可承受的压力应大于最大设计注浆压力的1.5倍。压浆导管一般采用专用管，若灌注桩采用超声波进行无损检测，桩端压浆导管可利用检测管，但必须在检测管底部设置与桩端压浆阀相匹配的接头以便连接。桩端采用单向阀，桩侧采用环形阀。桩侧压浆通道一般设置1〜2个，桩端压浆通道一般设置2〜4个，具体数量应根据设计要求和实际情况来确定。压浆导管与钢筋笼采用铅丝绑扎固定，应牢固、均匀。桩端压浆管绑扎在加筋箍内侧，并靠近钢筋笼主筋，固定绑扎点为每道加劲箍处；桩侧压浆管绑扎在螺旋箍筋外侧，按1.5米间距绑扎。压浆导管的上端应高出桩顶（或工作面）0.5米；桩端压浆导管底端应伸出钢筋笼底端350mm。压浆导管的连接要求同灌注桩检测管安装要求，必须满足《公路桥涵施工技术规范》的规定。保护层钢筋每笼不少于3组，每组不少于4块，以利于桩侧压浆导管和压浆阀的保护。钢筋笼制作的同时绑扎压浆导管，钢筋笼起吊后入孔前安装桩端压浆单向阀，钢筋笼入孔过程中安装桩侧环形压浆阀。桩端、桩侧压浆阀安装时应缠裹保护，缠裹材料应结实严密，并满足正常注浆压力作用下能打开。钢筋笼主筋如有接头，采用搭接焊时，整个焊接过程必须保证压浆导管和压浆阀的安全。钢筋笼在运输吊装过程中严禁高起高落，以防弯曲变形，确保压浆导管完整、顺直。钢筋笼入孔前，由专业技术员指导，专业技术工人负责安装压浆阀，并对其进行缠裹保护，防止压浆阀遭受撞击而损坏。钢筋笼入孔时，应对准孔位，缓慢轻放，避免碰撞孔壁，下笼过程中如遇阻力，不得强行下放，应查明原因后继续下笼并再次检查压浆系统，必须保证压浆系统安全可靠。钢筋笼下放到位后，将钢筋笼加焊两根悬挂筋在孔口上穿杠固定，钢筋安放标高与设计标高一致，以确保桩端压浆阀位置准确。安设后压浆系统时应填写现场检查表。7注浆当成桩检测合格后，选择适当的时间进行现场注浆作业。一切施工准备工作全部就绪后，应对搅拌机、注浆泵等设备进行试运转的检查工作，以防过程中发生故障。另外，对注浆管路及高压阀等应进行耐压试验，以防出现漏水、漏浆现象。正式注浆前应先进行注水，以便检查整个后压浆系统是否处于正常工作状态。注浆顺序应按设计规定执行，若设计没有明确，可根据地质水文情况由有经验的后压浆技术人员确定，但必须经设计单位（或有关单位）确认。一般情况下，若灌注桩设置了桩侧压浆阀，应从上向下进行桩侧压浆，桩侧压浆完成后3天再进行桩端压浆，以防浆液外冒。注浆压力由设计单位（或有关单位）给定，在整个压浆过程中注浆压力会经历从高到低再到高的变化过程，这属正常现象，有时压力变化会更复杂。若设计单位（或有关单位）未明确给出注浆压力时，可由下式进行估算，但必须经设计单位（或有关单位）确认。P0=p+p=p+?Syhi （7.1）式中P0——注浆点浆液出口正常注浆压力；pw——注浆处静水压力；Py——被注土体的抗注阻力；Yi——注浆点以上i层土的天然容重，当处于地下水位以下时取YiT；Wy——抗注阻力经验系数，与浆液稠度和土性有关,对粉土、粘性土一般取1.5〜2.0，粗颗粒土取1.2〜1.5,颗粒细、密度大的取高值,相反取低值。当正常注浆压力一直较低时，表明注浆质量存在严重缺欠，应推迟终止时间，加大注浆量并适当提高浆液稠度，直至注浆压力出现上升为止。注浆量由设计单位(或有关单位)给定。若设计单位(或有关单位)未明确给出注浆量时，可由下式进行估算，但必须经设计单位(或有关单位)确认。桩端：Gp=n(htd+Wn0d3)X1000 (7.2)桩侧：G=n[t(L-h)d+Wmn0d3)X1000 (7.3)式中Gcp,Ges——桩端、桩侧注浆量，以水泥用量计，单位kg；W——水泥填充率，细粒土0.2〜0.3,粗粒土0.5〜0.7；n0——孔隙率，n0=e0/(1+e0),e0为天然孔隙比；t——包裹在桩侧浆液厚度，一般为10〜30mm,粘性土及正循环成孔取高值，砂性土及反循环成孔取低值；h——桩端压浆时，浆液沿桩身的上返高度，一般取5〜20m,h值与承载力增幅有关；m——桩侧注浆横断面数，对于纵向波形注浆情况，m值取注浆点数的1/4；L、d 桩长与桩径(m)。施工过程中注浆量达到设计注浆量的70%,注浆压力超过设计注浆压力时可停止压浆。注浆量达到设计注浆量的70%,注浆压力不足设计注浆压力的70%时，应调小水灰比，继续压浆至设计注浆压力。若水泥浆液从桩侧冒出，应调节水灰比后继续压浆至水泥浆满足设计要求。注浆过程中浆液排量要控制在75L/min以内，终止压浆时浆液排量不大于30L/min。注浆施工中出现异常情况时，应查明原因并进行技术方面的调整，正常后方可继续施工。实施注浆时应制作水泥浆试件，并进行相关试验。施工中现场技术人员应认真填写现场资料。8异常情况处理施工过程中若遇到压浆阀不能正常开启，可适当调高注浆泵压力，但最高压力不能超过10MPa，用脉冲法冲通管路后正常注浆。压浆阀全部堵塞不能实施压浆时，可在桩中心和桩周钻取引孔，重新安装压浆系统实施注浆。但必须注意不损伤桩基钢筋，以及按有关规范处理引孔。若发现地面冒浆，应根据具体情况采用堵塞冒浆通道、调整水灰比、降低注浆压力、间歇压浆等方法进行处理。压浆工作必须连续进行，若因故中断，应按以下原则进行处理：（1）尽可能缩短中断时间，尽早恢复压浆工作；（2）中断时间超过30min时，应立即设法冲洗设备、管路等，以防浆液固化；（3）恢复压浆后，应先用大水灰比的浆液进行压浆，当管路及压力阀畅通后再恢复到正常的水灰比。若注浆量较大，压浆压力较小，造成压浆工作难以结束时，应采取限流、间歇压浆、添加剂等方法进行处理。若压浆管路堵塞，一般采用清水高压冲洗的方法进行处理。若遇到特殊地层，如：断裂带、流沙、软弱层、溶洞等应召开技术专题会议，研究确定注浆工艺流程。9质量检验与质量标准后压浆施工要严格压浆过程的监督和施工记录工作。后压浆灌注桩承载力确定最有效的方法就是静载试验，但静载试验不可能每根桩基都做，因此宜通过一组试桩试验来确定后压浆的有关参数。后压浆灌注桩中间质量检验以过程控制为主。要控制的项目有：注浆量、压浆压力、水灰比、压浆时间。后压浆灌注桩施工全过程要求监理全程旁站，且签字认可压浆终止。后压浆施工质量应根据压浆记录、试验报告，从以下几个方面进行综合评定：（1）水泥浆液温度及环境温度是否满足设计要求；（2）压浆管路是否畅通，操作及特殊情况处理是否得当；（3）水泥浆液水灰比及压浆终止压力是否满足设计要求；（4）压浆量是否满足设计要求。后压浆施工竣工验收应包括以下资料：（1）灌注桩压浆前完整性检测报告；（2）压浆系统安装检查表；（3）水泥、水、外加剂抽检试验报告；（4）压力表标定报告；（5）水泥浆配合比设计试验报告；（6）水泥浆现场自检、抽检试验报告（7）后压浆压浆施工记录表；（8）灌注桩后压浆实施性施工组织设计；（9）灌注桩后压浆施工总结报告。灌注桩后压浆工程