旋挖钻孔灌注桩及后注浆工艺在桩基工程中的应用VIP

旋挖钻孔灌注桩及后注浆工艺在桩基工程中的应用一、旋挖成孔灌注桩后注浆工艺施工技术要点旋挖成孔灌注桩后注浆工艺是混凝土灌注完成后通过预埋的注浆管向桩侧和桩端注入高压水泥浆，提高桩端和桩侧摩阻力的施工技术。旋挖桩及后注浆施工工艺：桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→吊放钢筋笼→吊放导管→灌注料斗就位→混凝土灌注→后注浆。1、泥浆制备因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。由于地基岩土中又夹有粉砂土层、亚砂层，地面水位较高的特点，调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要。泥浆池容积大小一般为施工孔体积的3倍，工程的桩身长度最长为40m，每根桩需要的泥浆为20.5m3，泥浆池的容积至少为62m3。结合场地的实际情况，泥浆池设置在场地适当位置并动态调整。施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生质量事故。2、钢筋笼及注浆管的制作和下放钢筋笼长度根据桩身实际长度进行调整，钢筋笼保护层采用直径160mm的素砼垫块，绑扎固定在钢筋笼螺旋筋上。为防止钢筋笼上浮或脱落，吊筋为两根主筋，主筋应在护筒上可靠固定。起吊时，钢筋笼挂钩应焊接牢固，防止钢筋笼在起吊过程中脱落。钢筋笼存放时，应放置在平坦地面上，防止钢筋笼受力形变。注浆管直径为32mm(当注浆管兼作超声波检测管时，其直径均不应小于50mm)，采用丝口连接；连接时应安装密封胶垫和密封圈。为防止注浆管下放时法盘与钢筋笼碰撞刮蹭，法盘与导管连接处应焊接加劲板。导管利用吊车的卷扬机进行吊装。3、水下混凝土浇筑水下浇筑混凝土是一项关键性工序，其施工质量直接影响桩基础质量。因此在施工过程中，应严格控制以下几点：1)混凝土配合比必须与导管法灌注水下混凝土相适应。混凝土应具有优良的工作性，使其在导管中流动顺畅且不发生离析现象。2)导管应具有良好的密封性。在进行混凝土浇筑时，导管应位于桩孔中央位置，避免跑管现象，防止导管撞击钢筋笼导致导管破损。导管底端一般应放置在距离孔底300～500mm处，根据施工现场情况确定。导管底端应便于放置隔水塞，并顺利放出第一批混凝土。3)在进行混凝土灌注作业前，应先在隔水塞上的导管内放入配制好的水泥砂浆，再放入混凝土。在完成上述工作后，通过混凝土自重将导管内的水排出，并将隔水塞安置在孔底。进行首批混凝土灌注作业时，导管的埋深应≥1m。在首批混凝土正常浇筑后，混凝土浇筑作业应保持连续，不得中断。混凝土浇筑不得采用整斗灌注，应在导管顶端设施溜槽，使混凝土缓慢进入导管，防止导管内部产生气囊导致导管漏水等现象。4)导管提升须专人指挥，用测锤探测混凝土面上升高度，探测次数一般不宜少于所用的导管节数，保持导管的合理埋深。随孔内混凝土的上升，需要逐节快速拆除导管，时间不超过15min。拆下的导管立即冲洗干净。4、后注浆旋挖成孔灌注桩桩后注浆工艺在提高桩基础承载力的同时对桩基础周围土体加固，分为桩端后注浆、桩侧后注浆及桩端桩侧复式注浆三种。后注浆工艺对桩基承载力的增强主要由四个方面提供:1)水泥浆对桩端沉渣及桩侧泥皮的固化效应；2)水泥浆液渗入粗粒土的充填胶结效应；3)桩端及桩侧细粒土通过劈裂注浆形成加筋效应；4)单桩的扩底扩径效应，即桩端形成扩大头，桩表面形成紧固于桩体的水泥结石层。后注浆是桩基施工工序中的最后环节，旋挖成孔灌注桩桩后注浆施工过程应严格监督和记录，严格控制质量，由此可以提升桩基础工程质量控制。注浆过程中应对注浆压力和注浆量严格按照施工方案进行。对注浆速度、浆液浓度等关键指标进行严格控制。注浆应于成桩7d后进行,根据施工现场情况确定具体时间，但一般不宜迟于30d。桩端开始注浆时，水泥浆水灰比为0.5，水泥选用P.O42.5低碱水泥。注浆过程中对注浆压力实时监控，注浆压力由小到大,在增大注浆压力的同时,逐渐提高水泥浆液浓度。当压力接近注浆终压时,应停止注浆。注浆过程中还应实时记录水泥压入量，当水泥压入量达到设计值的70%，而注浆压力不足70%时，应提高浆液浓度。当桩侧注浆量不足时，以不足部分的1.2倍从桩端注入。二、施工注意事项1、钢筋笼质量控制钢筋笼的制作应分段进行，钢筋笼吊放入孔时再分段进行焊接。在进行钢筋笼的运输和吊放作业中，应设置加强箍筋，加强箍筋每2m设置一道，为保证钢筋笼质量，钢筋笼在运输过程中，其内部应安装临时加劲架，加劲架应每3～4m一个，并方便拆卸。钢筋笼吊放作业时，应保证钢筋笼垂直且缓慢进入孔内，防止钢筋笼碰撞孔壁。钢筋笼吊放入孔后应按设计要求固定位置。储存、运输及吊装过程中，若发现钢筋笼发生变形，必须在修理后方可使用。浇筑混凝土时，应随时观察钢筋笼位置。为防止混凝土浇筑导致钢筋笼上浮，应采取以下措施：1)钢筋笼上端孔口位置处应采取固定措施；2)应严格控制混凝土浇筑时间，保证混凝土流动性符合要求，防止混凝土流动性过小进入钢筋笼；3)当混凝土顶面接近钢筋笼底端时，浇筑速度应适当减小，并保持埋管深度；4)当浇筑混凝土顶面达到钢筋笼底端1～2m后，应适当减小埋管深度，钢筋笼在混凝土中的埋置深度适当增加；5)在灌注临近结束时，如导管外泥浆所含渣土比重增大，混凝土灌注压力降低，混凝土浇筑困难时，应采取稀释泥浆或清理沉渣等措施以便完成混凝土浇筑工作。2、孔口坍塌处理2.1坍孔预防施工前根据地层勘察结果拟定钻进措施。预防坍孔首先要设计符合工况的合理的泥浆参数。护筒使用卷板机在制作车间卷制加工，护筒所用材料为5mm厚钢板，其内径应大于桩径20～30cm。为防止坍孔需要加强护筒整体刚度，采取的措施为在护筒焊接接头处设置15cm宽钢带，筒底设置50cm宽钢带作为刃脚，分段制作，通常每段长2m，施工现场接长。钢带焊接采用坡口双面焊，焊缝连续并保证不变形。钢护筒垂直度偏差不应超过1%，为控制护筒埋设垂直度，首先由人工挖孔，直至准确的平面位置，通常平面位置偏差≤5cm。护筒顶端高度根据地质、水位等情况按照技术规范的要求设置，护筒高度通常高出施工水位或地下水位1.0～2.0m，并应高出施工地面至少0.3m，埋置深度为2～4m。护筒四周用粘土夯实，满足技术规范要求。2.2坍孔处理施工过程中发生偏孔、坍孔或护筒周围冒浆等情况，可采取以下措施进行处理。1)当发现偏孔时，应立即停止钻孔并将钻头提升，将钻头置于偏孔处上方，采用慢速，并反复修正偏差。2)当偏孔情况严重导致无法修正时，应采取回填措施。回填高度应高于偏孔位置约0.5m，在回填密实后重新钻孔。3)施工过程中，如果发现护筒内水位下降严重并有大量气泡冒出，根据施工经验，可能出现了坍孔现象。坍孔程度较轻时，应采取控制钻进速度、提高泥浆浓度等措施；坍孔程度较严重，必须立即停止钻孔，并用粘土进行回填，待回填密实后再进行钻孔作业。4)钻孔灌注桩施工，必须严格按照施工工序组织施工，为避免成孔时间过长导致的坍孔现象，钻孔完成后，应立即组织灌注作业施工。为避免发生串孔，相邻桩的作业时间间隔不小于24h。3、沉渣控制旋挖桩桩端沉渣控制一直是一个技术难题。经对相关文献分