第3O卷第2期 201 1年O6月 吉林地质 JILlN GE0LOGY 文章编号:1001--2427(2011)01—121—3 孔底压浆灌注桩施工方法 申友利 ,张喜龙 1.黑龙汀省第六地质勘察院,黑龙江佳术斯154002;2.佳木斯市工程质量监督站,黑龙江佳木斯154002 摘要:钻孔压浆灌注桩单桩承栽力高,单桩身砼强度低;普通钻孔灌注桩则相反。把两种工法结合起来,称孔 底压浆灌注桩施工工法 本文详细介绍了孔底压将灌注桩施工的工艺原理、施工技术措施、质量通病及防治 关键词:孔底压浆;工艺原理;施工技术:质量通病和防治 中图分类号:TU473.1 文献标识码:B Construction method of down—-the--hole drilled grouting piles SHEN You—l ZHANG Xi 1ong 』The Sixth Geological Exploration Institute ofHeilong]iang Province。Jiamusi 154002.Heilongiiang,China 2.Engineering Quality Supervision Station ofJiamusi Ci .Jiamusi 154002 Heilong]iang.China Abstract:The technique of single pile of down・-the・-hole drilled grouting pile can be able tO increase effectively the bearing capacity.This paper describes the working principle of the method,technical measures,engineering quality,and preventive measures. Key words:down-・the・・hole grouting;technology principle;construction techniques;engineering quality and preventive measUre 在佳术斯市河漫滩地区的沙类土中使用钻孔压 水全部流回到桩孑L周围的砂土中,桩孑L内只留下水 浆桩,单桩承载力是普通灌注桩的1.5~2倍,能 显著地降低桩基础成本。但在黑龙江省高寒地区要 求冻融部分的桩体砼强度 C30,受设备和材料的 限制,钻孑L压浆桩桩身强度在近地表处较难达到 C30以上。为了解决这个问题,我们在桩的底部采 用钻孑L压浆桩工法施工,桩的水上部分的直接灌注 泥浆。因水泥浆向桩孑L周围渗漏,而增大了这部分 桩体的体积;同时改善了桩体和周围土体的结合程 度,又能保证桩底无残土。这样既增大了桩的承载 力,又保持 孑L壁稳定。给水位以上桩孔灌注砼创 造了施工条件,直到完成全部成桩T作。 (3)孔底压浆灌注桩施工技术措施 1.1施工工艺流程 砼施工。这样既提高了桩的承载力,也保证了桩身 砼强度满足设计要求。我们把这种成桩T法称孔底 压浆灌注桩。 放桩位、焊钢筋笼一制备水泥浆、移 ̄OLx ̄正桩 位一钻进到设计标高后压浆成孑L一检查成孔质量下 钢筋笼一再次检查成孔质量合格后灌注砼一三次补 充振捣桩体砼成桩。 1.2选择施工设备 (1)钻机:选用长螺旋钻机。 1子L底压浆灌注桩施工工艺 (1)适应范围:同钻孑L压浆桩。适应于一般地 质条件,尤其适应地下水位以下的粘土、粉土、砂 土、淤泥、流沙和碎石土等各种复杂地质情况。 (2)施工工艺原理:采用长螺旋钻机钻孔到设 (2冰泥浆制配:选用水泥浆搅拌罐和贮浆罐。 (3)压浆设备:BW250或BW320型泥浆泵。 (4)砼搅拌机:JZ350型砼搅拌机。 计标高后,即用泵通过钻头底部的喷嘴向孔内压送 水泥浆,逐步顶替桩孔内的水。随着孔内水位提高, 水被迫流向桩孑L周围的土层中。当孑L内液面高出水 位I m以上时,既能保证桩孔稳定不塌孔,又能使 收稿日期:2010—07—12;修订日期:201l-05—07 (5)振捣设备:选择和桩长相适应的振捣棒l秆1 振捣器。 1.3试成桩孔 作者简介:申友利(1964一),男,山东沂水人,黑龙江 第六地质勘察院T程师 22 吉林地质 振后,即可完成成桩工作。 第30卷 (I)设备安装好后,砬马上组织试成桩孔来确 謇合理的施工技术参数。试成桩孔的数量不少于两 2根 ‘- 工程实侈工‘ 土 0 (2)试成桩孔的位置,南技术人员和甲方有关 2.1 省地勘六院2号家属楼桩基础 人员现场确定。试成桩孔的位置必须远离高压线和 我单位在1994年盖2号家属楼。场地的地质 条件是。0~l,5 m是杂填土,1.5~3.0 m是粉质 粘土,以下是砾砂层。设计 桩承载力55 t。当时 通信光缆(包括地面和地F的) 并不得在地下构 筑物附近试钻孑L。以免造成事故。 (3)试成孔前由技术人员根据场地的地质资料 和桩设计要求,确定合适的乐送浆量、提钻速度等 技术参数。检验各技术参数是否确保完成的桩孑L质 量合格。不合格时马上调整各种技术参数,做到既 安全又经济。 1.4孔底压浆灌注桩施工技术措施 1.4 1施工前准备 (1)场地做到_二通一平,若有地上和地下场构 筑物,必须明确其位置,并采取适当措施,以免造 成事故。 (2)各种施工用材料必须出/一及二次检验合 格,水泥使用R42.5的普通硅酸盐水泥。 (3)钢筋笼制作符合设计和规范要求。 (4)水泥浆的水灰比严格按《钻孔压浆桩施]- 技术规范》要求配制和管理。 1.4.2桩成孔 (1)桩机定位偏差 2cm,各支腿支撑稳固, 塔杆的垂直度偏差 1%。并有明显的确定成孔深 度的标志。 (2)边钻进,边及时清除返出的残土。发现返 土异常,可能是相邻的桩孔出现窜孑L。立即提钻查 明原因,并采取切实可行的措施后.方能继续施工。 (3)钻进到设计标高后,边旋转钻具边向孔底 压送水泥浆,压浆完成后,提钻检查成孔质量。桩 孑L合格后,盖好孔盖板,移开桩机。 1.4.3成桩 桩孔检查合格后,立即下人预先制作好的钢筋 笼。再次检查桩孔内的水泥浆液面,合格后再进行 下步工作。 (1)灌砼是先把振捣棒放人孑L底,再向孑L内灌 注砼。灌完一罐砼时,从孔底把桩孔内的砼充份振 捣一次:然后每灌注l m长的桩孔砼,充分振捣一 次。直到灌满桩孑L 砼面应高}Ij桩顶0.5 m左右, 以备复振时填充F沉的体积。 (2)每隔l h,从孔『J复振桩体一次。i次复 水位在5.0 m,设计桩径400 mm,桩长7 m。干作 业无法在水位部分成桩。我们决定采用孔底压将灌 注桩 单桩竖向承载力估算如下: Ra=Up∑Qsa.Li.Tsi+Qpa.AP邛 Ra:单桩竖向承载力特征值(是极限值的一半); Qpa、Qsa:桩端端阻力、桩侧阻力特征值,由 岩士.T程勘察报告给定: A :桩底端横截面面积: :桩身周边长度; 第1层岩土的厚度: Tsi:桩侧阻力提高系数,砾砂取2.O; rp:桩端阻力提高系数,砾砂取2.0。 根据现场的地质资料,我们不计算上部3 m的 承载力(因为是冬季施工,这部分的承载力变化大, 一般不计算冻融部分的侧阻力)。桩长7.0 m计算, 进入砾砂层中4.0 m。这样中密的砾砂部分的极限 l16 kP,极限桩端阻力2 300 kP。代人上述公式。 i取2.0,rp也取2.0。则该工程压浆部分达到 2.0 m时,桩的极限承载力=2.0(1 16×0.4 X 3.14 X 2 +3.14/4 X 0.4 X 0.4×2 300)+1 l6 X 0.4 X 3.14 X 2= 1 451.9(kN)=145.19 t。也就是桩的特征值达到72.5 t,超过了设计值55 t。 桩基础施工结束后,经佳木斯市丁程质量监测 站,按1%对桩进行了静载荷试验,单桩承载力压 到60 t,已经满足了设计要求,就不再做破坏性试 验了。 2.2呼玛县新建医院桩基础 本 程是2010年7月份开始施T的。现场 r 程地质资料表明,0~5.5 m是粉土,以下是园砾。 魍 为粉土的透水性不好,局部场地的水位在1.5 m左右‘。园砾的桩端阻力2 300 kP和桩侧阻力I30 kP。经计算在园砾中压浆部分的桩只要达到3.0 m, 此时桩的承载力特征值就能达到70 t以上。 我们在施T时,在静止水位高的地段,采川满 孔压浆保护孔壁后,再灌混凝土的方式施工。在静 第2期 申友利等:孔底压浆灌注桩施: 方法 l 2 3 止水位深的地段,压浆量超过水位1.0 m以上,保 高)时,易造成相邻孔的砼窜到正在钻进的孔中。 造成窜孑L。出现窜孑L时,立即查找窜孔原因,修改 施工顺序,必要时采用跳打的方式施_丁(即该桩施 持孑L壁稳定后,再灌混凝土的方式施工。后经有关 部门检测,桩体完整,单桩承载力满足设计要求。 很好地完成了施工任务。 工完成后,不施工相邻的桩孑L,而是施工隔一个或 两个桩位的桩,待桩身砼强度达到30%后再施T 3质量通病及防治 3.1钢筋笼下沉 钢筋笼下沉的原因是钢筋笼固定不牢,或没有 三次复振完就过早地剪掉吊挂钢筋笼的铁线。预防 的方法除牢固地固定钢筋笼和待复振完成后再剪断 吊挂用的铁丝外,还可以在抄测定位钢筋笼时,预 先提高其标高5—10 cm,这样也能有效地抵消钢 筋笼的下沉,确保了钢筋笼顶在承台或承台梁中的 锚同长度。 3.2塌孔 (1)提钻速度过快,水泥浆液面没能始终埋住 钻具l m以上,是塌孑L的主要原因。预防的办法是, 压浆过程中应保持钻具旋转,少提或不提钻具。压 浆全部结束后再提出钻具。 (2)压浆量过小,不能保证水泥浆液面高出地 下水位l m以上也是桩孔坍塌的主要原因。用适当 增加压浆量来预防。 (3)两季施工,地表水不能及时渗到地下。地 基土中含有潜水。钻进成孑L后,没有及时灌注砼。 时间越长潜水向孑L内渗漏的越多,甚至造成塌孑L。 故成孔后要及时灌砼成桩。当地表潜水过大,孔壁 稳定的时间过短,不能满足灌砼要求的时间时,可 采用满孑L压浆的方法彻底预防塌孑L。 3.3窜孔 桩孑L的中心距较小;含地表潜水过多的粉土、 粉细砂和淤泥,在钻进过程中易产生液化。在灌注 相邻孑L(特别是钻完的相邻孑L中水泥浆液面或砼面 相邻的钻孑L),这样能有效地防治窜孔。 3.4桩身空洞 这是常见的质量事故。形成的原因有两个:一 是砼的坍落度过小,在孔内形成架桥不能振捣密 实。要严格控制好砼搅拌质量。已经发生振捣密 实困难时,可把补浆管插到架桥的砼以下压入水 泥浆,再振捣密实即可;二是桩身砼中含有少量的 自由水泥浆,这部分水泥浆渗漏到桩孑L周围的土层 中。上部砼的流 l生低,不能及时填充水泥浆形成 的空间,而形成空洞。解决的方法是数次振捣桩身 砼。每隔一小时振捣一次,复振三次即可解决。 从1996年至今,我们在佳木斯市等河漫滩地 区,累计完成四万多根孔底压浆灌注桩。河漫滩地 层的特点是深部的砂层的颗粒比上部的粗,压浆后 单桩承载力提高的系数大。在孔底采用钻孔压浆桩 技术,除在水下能够顺利施T外,同时大大地提高 了单桩竖向承载力。此外,桩的_L部灌注混凝土, 一方面增加了桩身混凝土的强度,又节省_『大量水 泥,单桩成本较钻孔压浆桩低。取得了很好的技术 经济效果。 参考文献: l1 J DB23fI'747—2004.钻孔压浆基础技术规程 [2】JGJ94—2008,建筑桩基础施工技术规范【S】.
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钻孔灌注桩后注浆施工技术详解,值得收藏!
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