后注浆技术应用

.z.钻孔灌注桩后注浆施工技术的应用王思佐一、前言钻孔灌注桩后注浆技术适用于持力层为卵砾石层、砂土、粉细砂、粘土，其效果逐步次之。单桩承载力最大可提高30%以上。其目的是克制施工难度、提高单桩承载力，提高经济效益。目前刚开场使用或使用较少。本文以射阳县**农垦塔式麦芽车间桩基工程为例，介绍该项技术在工程中的应用。该工程为塔式麦芽车间坚向流水生产线，塔高104M，直径24.5M，将成为射阳县最高建筑物。桩根底范围31.16×55.19M2,桩数180根桩，桩径φ1000，桩间距3.0M。如按普通钻孔桩桩设计，工勘单位建优议桩长须大于65M，孔深约73M，但在海相沉积层中的射阳河边粉土、粉砂层中施工难度极大，故设计要求桩根底采用钻孔灌注桩后注浆施工工艺，先做三根试桩，要求单桩竖向极限承载力标准值为10300KN，该值据经历估算单桩竖向承载力要提高40%。钻孔灌注桩后注浆工艺目前刚开场使用，在苏北地区无任何经历可借鉴，施工中不确定因素又较多，施工难度较大。对设计和施工都是一个考验。二、概况1、工程概况该工程是**农垦筹建的30万吨麦芽工程一期工程，位于**市射阳县东北方向经济开发区、射阳河西侧，工程地点在麦芽厂内。由**勘察工程公司勘察、中国中轻国际工程**设计。根底采用钻孔灌注桩后注浆施工技术，先做3根试桩，桩径φ1000，桩长49.80M〔孔底标高-50.63M〕，桩身砼强度C40。工程桩180根，桩径φ1000，桩长以42.70M〔桩顶标高孔-8.30M,底标高-51.00M〕为主，桩身砼强度C35。工程桩工期要求50天。实际施工40天〔自2021年4月29日至6月8日〕，提前10天。2、地质概况勘察区域地处滨海相沉积平原，微地貌单元为射阳河河漫滩，场区地形平坦。地层自上而下为：①层素填土：灰黄～灰褐色，层厚0.50～0.90m。②-1层粉土：灰黄～灰褐色，层顶标高为0.64m～1.21m。②-2层粉土：灰色，层顶标高为-1.17m～-0.22m。②-3层粉土：灰色，层顶标高为-5.37m～-3.14m。②-4层淤泥质粉质粘土：灰色，层顶标高为-10.62m～-7.46m。②-5层粉土：灰色，顶板标高为-19.36～-18.07m。②-6层粉土：灰色，该层顶板标高为-22.76～-20.76m。②-7层粉质粘土～粘土：灰色，顶板标高为-26.64～-24.83m。③-1层粉土：灰色，顶板标高为-38.24～-33.96m。③-2层粉土：灰色，顶板标高为-40.56～-39.13m。③-3层粉砂：灰色，顶板标高为-44.26～-43.22m。③-4层粉质粘土：灰色，顶板标高为-55.13～-53.51m。③-5层粉砂：灰色，顶板标高为-70.14～-68.28m。……三、后注浆方案及施工参数确定1、后注浆方案先桩侧注浆，后桩端注浆。①设计要求：桩端和桩侧注浆，桩端注浆要求注浆管安置在钢筋笼内侧,注浆阀位于钢筋笼底以下200，桩侧注浆要求注浆管安置在钢筋笼外侧,注浆阀位于桩底以上5500。先桩侧注浆，后桩端注浆。以③-3层粉砂层作为桩端持力层，桩端进入持力层深度不小于4.0米。②注浆所处地层：桩端注浆处于③-3层粉砂，桩侧注浆处于③-2层粉土底板③-3层粉砂顶板以上约1.0M处。详见"钻孔桩状及后注浆示意图"。2、施工参数确定①水泥用量：可按下式估算：=+式中、——分别为桩端、桩侧注浆量经历系数，=1.5—1.8,=0.5—0.7；对于卵、砾石、中粗砂取较高值；——桩侧注浆断面数；——基桩设计直径〔m〕；——注浆量，以水泥质量计〔t〕；单桩桩端、桩侧注浆量分别取1.80t和1.20t。四、后注浆施工1、后注浆工艺流程：框图如下：制作钢筋笼设置注浆导管起吊沉放钢筋笼灌注制作钢筋笼设置注浆导管起吊沉放钢筋笼灌注混凝土及其质量导管状态配制水泥浆实施注配制水泥浆实施注浆导管状态2、后注浆技术要求如下：〔1〕后注浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控方法，以水泥注入量控制为主，泵送终止压力控制为辅。〔2〕水泥采用PO.42.5普硅水泥，注浆水灰比为0.50～0.65，预计桩侧注浆量为1200kg，桩端注浆量为1800kg，需根据现场实际注浆试验情况调整确定。〔3〕后注浆起始作业时间一般于基桩成桩2天以后即可进展。〔4〕桩侧注浆压力不宜小于1.0MPa，桩端注浆压力不宜小于1.5MPa，具体施工控制如下：①水泥压入量到达预定值的70％，泵送压力超过2.0MPa可停顿压浆；②水泥压入量到达设计值的70％，泵送压力缺乏表中预定压力的70％时，应调小水灰比，继续注浆至水泥量满足要求；③假设水泥浆从桩侧溢出，应调小水灰比，改间歇注浆至水泥量满足预定值。3、后注浆管件设置注浆管件包括绑扎在钢筋笼上的注浆导管和安装在注浆导管下端的注浆阀。注浆管件的正确设置是能否顺利实施注浆的前提条件，必须按以下技术细节严格实施。〔1〕桩侧、桩端注浆阀按中国建筑科学研究院地基研究所专利产品式样制作。〔2〕注浆导管采用国标低压流体输送用焊接收。桩侧注浆导管公称口径φ20〔3/4″〕，实际钢管壁厚不得小于2.20mm。桩端注浆导管公称口径φ25〔1″〕，实际钢管壁厚不得小于2.75mm。〔3〕注浆导管设置要点如下：注浆导管上端均设有管螺纹、管箍及丝堵；桩侧、桩端注浆导管下端与注浆阀套接并且焊接。注浆导管的连接均采用套管焊接，焊接必需连续密闭，焊缝饱满均匀，不得有孔隙、砂眼〔每个焊点应敲掉焊渣检查焊接质量，符合要求后才能进展下一到工序〕。注浆导管与钢筋笼固定采用16号铅丝十字绑扎固定方法，绑扎应结实，绑扎点应均匀。桩端注浆管绑扎于加劲箍内侧，与钢筋笼主筋靠紧绑扎，固定绑扎点为每一道加劲箍处。注浆阀与钢筋笼的固定方法详见注浆导管配置图。注浆导管的上端应高于桩施工作业地坪上500mm；桩端注浆阀下端超出钢筋笼底150㎜。〔4〕钢筋笼入孔吊放过程中不得反复向下冲撞和扭动；钢筋笼必须沉放到底，严禁悬吊！桩灌注完毕孔口回填后，应插有明显的标识，加强保护，严禁车辆碾压及其它任何破坏未实施注浆的注浆导管。4、后压浆机械设备后注浆机械设备包括注浆泵、水泥浆搅拌桶和连接注浆导管与注浆泵之间的高压软管。〔1〕注浆泵采用3SNSA型高压注浆泵，功率18kW，。〔2〕注浆泵监控压力表为2.5级16MPa抗震压力表。〔3〕液浆搅拌机为与注浆泵相匹配的YJ-340型液浆搅拌机，容积为0.32m，功率4kW。〔4〕水泥浆液的输浆管采用高压流体泵送软管，额定工作压力不小于8MPa。五、后注浆施工效果1、单桩竖向极限承载力的提高〔1〕单桩竖向极限承载力标准值估算：且按下式估算：根据工勘报告"桩侧阻力、桩端阻力参数一览表"经计算，试桩单桩竖向极限承载力标准值为：QUk=7398KN〔2〕试桩结果：见下表"试桩结果一览表"，均大于设计要求试桩结果一览表桩号竖向承载力(KN)最大沉降(mm)水平承载力试桩1#1236033>400NK试桩2#1236028>400NK试桩3#1236035>400NK〔3〕单桩竖向承载力提高12360KN÷7398KN=1.67倍即提高67%。2、工程造价降低如按普通钻孔桩设计，桩长须大于65m,但采用后注浆技术后桩长为42.70m,工程量减少：〔1－42.70÷65〕%＝34%，即工程造价降低约34%。3、工期缩短业主工期要求50天。实际施工40天，提前10天。业主非常满意。4、钻孔灌注桩后注浆施工效果归纳见下表：1原单桩竖向承载力7398KN现单桩竖向承载力12360KN单桩竖向承载力提高67%。2原工期50天现工期40天工期提前10天3原桩长>65m现桩长42.70m工程造价降低约34%六、体会钻孔灌注桩后注浆施工技术在苏**相沉积层中取得了很好效果，单桩竖向承载力满足设计要求。施工中需注意的事项总结如下：1、钻孔灌注桩成孔必须符合要求，要保证注浆预埋件到位。2、合理确定注浆断面和位置，提高注浆效果。3、合理选用注浆参数，且在施工时根据每根桩情况作适当调整。4、注浆量或注浆压力必须有一项到达要求。5、为保证注浆顺利，预埋注浆管、阀必须是国标产品。6、桩端注浆阀须在桩底以下100—200，安置在钢筋笼内侧