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摘 要:随着国民经济的高速发展,我国高层建筑事业也得到了极大的发展。桩端后注浆施工技术作为高层建筑桩基工程的重要技术之一,在桩基施工中发挥的作用也越来越大。本文主要对桩型选择、设计、技术要点及质量控制进行了分析与探究。
关键词:高层建筑;桩基施工;桩端后注浆技术;技术要点;设计;桩型选择;质量控制
桩端后注浆施工技术可以对持力层条件进行改善,对桩端承力进行有效提升。桩端高壓注浆将水泥浆从桩底压出,进而达到劈裂注浆效果。固化桩底沉渣和附近土体,将端阻力有效提升。浆液水灰比、注浆量与闭盘压力是注浆施工的主要参数,因工程施工现场的地质情况不同,其选用的参数也不同。施工前期,施工企业应严格遵循施工现场的实际情况,进行参数的设定,并进行试桩作业。
一、桩型的选择和设计
1、桩形的选择
一般单桩承载力特征值要求不小于4500kn,荷载要求高,由于是高层建筑,对沉降变形敏感。以5层含粘性土碎石层作为持力层,桩径φl000mm,桩长40m(进入持力层8.8m)的钻孔灌注桩抗压承载力估算值为5498kn。
设计经过对普通钻孔灌注桩、支盘桩和钻孔灌注桩桩底压浆三种方案进行对比,考虑到5层土厚达26m,为含粘性土碎石,采用桩底压浆技术大幅度提高承载力。因此基础设计为φ1000mm钻孔灌注桩360根,桩长33.5m(桩底进入选用的持力层5层1m),对桩底进行压浆处理,单桩抗压承载力特征值为6000kn。由于5层的碎石中含有大量粘性土,需要对压浆孔、压浆量和压浆压力慎重设计和试桩检验。
2、压浆孔的设计
根据桩直径大小和桩底持力层空隙率大小沿着灌注桩钢筋笼周边均匀布置2~4个压浆管,一般桩径大,空隙率小的,压浆管布置多。考虑到本工程桩直径100cm,桩底碎石中含有粘性土,为了保证压浆能够包裹桩底,沿钢筋笼圆周均匀设置2个φ32压浆管。
二、建筑工程桩端后注浆施工技术要点分析
1、注浆速度的确定
砂砾层为桩端持力层,具有较大的渗透系统,其注浆压力较低,因此应对注浆泵的额定工作压力进行确定,一般控制在8Mpa左右。选用固定注浆泵进行注浆施工,通过移动注浆灌注方式,将注浆辅助作业时间尽可能降低,并起到注浆速度加快的作用。
2、注浆顺序
尽可能选用整个承台群桩进行注浆作业,并一次性完成。按照先四周后中间的顺序进行桩基施工,这样可以起到避免水泥浆流失的作用。施工记录必须在注浆过程中进行,其内容包含施工注浆起始时间、注浆量及产生的突发情况等。
3、布设注浆管
沿钢筋笼外侧对称进行2根焊接钢管的布设,其桩径为800毫米并将其作为注浆管,沿钢筋笼外侧进行3根桩径为1000毫米的注浆管的平均分布,捆扎连接注浆管和钢筋笼,并注意相比设计桩底端,注浆管底部长度要多出50厘米左右。与地面相比,注浆管顶部应多出30厘米,这样可以为注浆作业提供便利。
4、开塞控制
当成桩时间和注浆时间具有较短间隔时,则表明其桩身混凝土具有较低的强度,将对注浆施工造成极大的影响。基于此,开孔作业应在完成混凝土浇筑施工后2天内进行,在施工现场应对开孔过程中高压注浆泵的压力情况进行实时观测,同时进行开塞状况的准确记录。
5、安装注浆管
在安装钢筋笼前,在钢筋笼内侧放置桩底注浆管,并确保注浆管符合设计规定,同时应做到分布均匀,平行与钢筋主筋,相隔2到3米距离将注浆管和钢筋笼主筋用铁丝进行捆绑,并确保其牢固性。桩底注浆管花管应伸入桩底土层40到50厘米,上端则需要至少30厘米的长度露出地表,同时在孔口固定及进行标记,随后进行桩端注浆作业。伴随钢筋笼压浆管向孔内进行放置,放置钢筋笼前应对孔的深度进行测量。螺丝位置在管路连接时应及时选用止水胶带进行缠绑,并确保其牢固性。安放一节注浆管后,应对管路的密封性进行及时检测,一般选用灌注清水的方式,将清水注满压浆管路时,当出现漏水情况,则需求及时检查钢筋笼的质量,确保其质量后才可以继续施工。
三、高层建筑桩基工程桩端后注浆施工质量的控制
1、桩端注浆水泥量应在2t以上,遵循搅拌桶体积在水泥浆搅拌前进行水泥浆配比水用量的准确计算,同时进行标记。在搅拌好水泥浆后,将过滤网放入水泥浆内进行施工,避免在注浆管路内出现水泥颗粒,进而导致压力过大或堵塞管路。选用三通和注浆导管连接注浆管,密封接口位置,提高注浆压力的精确度。注浆作业开始后,如注浆压力过大,应实时对压力表、浆液注入状况进行观测,并及时进行准确记录。注浆量符合施工要求时,则需要停止注浆施工,并将三通下阀门关闭,并将上阀门打开,避免从注浆导管内有水泥浆的溢出。
2、选用丝扣连接的方式进行注浆管施工,安装孔口时注浆管应用管箍进行连接,在连接孔口时,应焊接好注浆管,确保其质量后则进行下个阶段的施工。选用铅丝进行注浆管和钢筋笼的捆扎与固定,在加劲箍外侧捆扎桩端注浆管,并靠紧钢筋笼主筋位置进行固定捆扎,将捆扎点设置在各个加劲箍位置,确保纵筋底部的平整性。焊接空孔段注浆导管时,必须确保其密封性。放置钢筋笼过程中不能向下重复冲击和晃动,杜绝悬吊下部注浆导管。监理工程师应在注浆施工前进行检测,确保其符合施工要求后,才能进行施工作业。
四、结束语
综上所述,随着我国科学技术的不断进步,在建筑工程施工中,只有根据施工现场的具体要求,选择与之相适应的施工方式技术,才能更好地提升工程的质量,这也是施工的重点内容。将桩基础应用到现代高层建筑工程施工中,不仅可以缩短施工工期,还可以提高建筑工程质量,为建筑工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。作为建筑工程施工的重要技术,桩端后注浆技术在建筑桩基工程施工中得到了大量地应用。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工,只有这样才能确保施工的有效性,才能有效提升施工的质量。
参考文献
[1]原建博;鹿群;李慧霞;;后注浆提高钻孔灌注桩单桩承载力分析[J];河北工程大学学报(自然科学版);2010年04期
[2]陈飞;钻孔灌注桩后压浆技术的研究和应用[D];同济大学;2007年
[3]张忠苗,辛公锋;不同持力层钻孔桩桩底后注浆应用效果分析[J];建筑结构学报;2002年06期
[4]廖志波;;钻孔灌注桩后注浆施工技术在建筑桩基工程中的应用[J];四川建材;2009年03期
作者简介:刘海洋(1986.8-)男,汉,籍贯:河南杞县;研究方向:城建;身份证号:410221198608080236。
关键词:高层建筑;桩基施工;桩端后注浆技术;技术要点;设计;桩型选择;质量控制
桩端后注浆施工技术可以对持力层条件进行改善,对桩端承力进行有效提升。桩端高壓注浆将水泥浆从桩底压出,进而达到劈裂注浆效果。固化桩底沉渣和附近土体,将端阻力有效提升。浆液水灰比、注浆量与闭盘压力是注浆施工的主要参数,因工程施工现场的地质情况不同,其选用的参数也不同。施工前期,施工企业应严格遵循施工现场的实际情况,进行参数的设定,并进行试桩作业。
一、桩型的选择和设计
1、桩形的选择
一般单桩承载力特征值要求不小于4500kn,荷载要求高,由于是高层建筑,对沉降变形敏感。以5层含粘性土碎石层作为持力层,桩径φl000mm,桩长40m(进入持力层8.8m)的钻孔灌注桩抗压承载力估算值为5498kn。
设计经过对普通钻孔灌注桩、支盘桩和钻孔灌注桩桩底压浆三种方案进行对比,考虑到5层土厚达26m,为含粘性土碎石,采用桩底压浆技术大幅度提高承载力。因此基础设计为φ1000mm钻孔灌注桩360根,桩长33.5m(桩底进入选用的持力层5层1m),对桩底进行压浆处理,单桩抗压承载力特征值为6000kn。由于5层的碎石中含有大量粘性土,需要对压浆孔、压浆量和压浆压力慎重设计和试桩检验。
2、压浆孔的设计
根据桩直径大小和桩底持力层空隙率大小沿着灌注桩钢筋笼周边均匀布置2~4个压浆管,一般桩径大,空隙率小的,压浆管布置多。考虑到本工程桩直径100cm,桩底碎石中含有粘性土,为了保证压浆能够包裹桩底,沿钢筋笼圆周均匀设置2个φ32压浆管。
二、建筑工程桩端后注浆施工技术要点分析
1、注浆速度的确定
砂砾层为桩端持力层,具有较大的渗透系统,其注浆压力较低,因此应对注浆泵的额定工作压力进行确定,一般控制在8Mpa左右。选用固定注浆泵进行注浆施工,通过移动注浆灌注方式,将注浆辅助作业时间尽可能降低,并起到注浆速度加快的作用。
2、注浆顺序
尽可能选用整个承台群桩进行注浆作业,并一次性完成。按照先四周后中间的顺序进行桩基施工,这样可以起到避免水泥浆流失的作用。施工记录必须在注浆过程中进行,其内容包含施工注浆起始时间、注浆量及产生的突发情况等。
3、布设注浆管
沿钢筋笼外侧对称进行2根焊接钢管的布设,其桩径为800毫米并将其作为注浆管,沿钢筋笼外侧进行3根桩径为1000毫米的注浆管的平均分布,捆扎连接注浆管和钢筋笼,并注意相比设计桩底端,注浆管底部长度要多出50厘米左右。与地面相比,注浆管顶部应多出30厘米,这样可以为注浆作业提供便利。
4、开塞控制
当成桩时间和注浆时间具有较短间隔时,则表明其桩身混凝土具有较低的强度,将对注浆施工造成极大的影响。基于此,开孔作业应在完成混凝土浇筑施工后2天内进行,在施工现场应对开孔过程中高压注浆泵的压力情况进行实时观测,同时进行开塞状况的准确记录。
5、安装注浆管
在安装钢筋笼前,在钢筋笼内侧放置桩底注浆管,并确保注浆管符合设计规定,同时应做到分布均匀,平行与钢筋主筋,相隔2到3米距离将注浆管和钢筋笼主筋用铁丝进行捆绑,并确保其牢固性。桩底注浆管花管应伸入桩底土层40到50厘米,上端则需要至少30厘米的长度露出地表,同时在孔口固定及进行标记,随后进行桩端注浆作业。伴随钢筋笼压浆管向孔内进行放置,放置钢筋笼前应对孔的深度进行测量。螺丝位置在管路连接时应及时选用止水胶带进行缠绑,并确保其牢固性。安放一节注浆管后,应对管路的密封性进行及时检测,一般选用灌注清水的方式,将清水注满压浆管路时,当出现漏水情况,则需求及时检查钢筋笼的质量,确保其质量后才可以继续施工。
三、高层建筑桩基工程桩端后注浆施工质量的控制
1、桩端注浆水泥量应在2t以上,遵循搅拌桶体积在水泥浆搅拌前进行水泥浆配比水用量的准确计算,同时进行标记。在搅拌好水泥浆后,将过滤网放入水泥浆内进行施工,避免在注浆管路内出现水泥颗粒,进而导致压力过大或堵塞管路。选用三通和注浆导管连接注浆管,密封接口位置,提高注浆压力的精确度。注浆作业开始后,如注浆压力过大,应实时对压力表、浆液注入状况进行观测,并及时进行准确记录。注浆量符合施工要求时,则需要停止注浆施工,并将三通下阀门关闭,并将上阀门打开,避免从注浆导管内有水泥浆的溢出。
2、选用丝扣连接的方式进行注浆管施工,安装孔口时注浆管应用管箍进行连接,在连接孔口时,应焊接好注浆管,确保其质量后则进行下个阶段的施工。选用铅丝进行注浆管和钢筋笼的捆扎与固定,在加劲箍外侧捆扎桩端注浆管,并靠紧钢筋笼主筋位置进行固定捆扎,将捆扎点设置在各个加劲箍位置,确保纵筋底部的平整性。焊接空孔段注浆导管时,必须确保其密封性。放置钢筋笼过程中不能向下重复冲击和晃动,杜绝悬吊下部注浆导管。监理工程师应在注浆施工前进行检测,确保其符合施工要求后,才能进行施工作业。
四、结束语
综上所述,随着我国科学技术的不断进步,在建筑工程施工中,只有根据施工现场的具体要求,选择与之相适应的施工方式技术,才能更好地提升工程的质量,这也是施工的重点内容。将桩基础应用到现代高层建筑工程施工中,不仅可以缩短施工工期,还可以提高建筑工程质量,为建筑工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。作为建筑工程施工的重要技术,桩端后注浆技术在建筑桩基工程施工中得到了大量地应用。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工,只有这样才能确保施工的有效性,才能有效提升施工的质量。
参考文献
[1]原建博;鹿群;李慧霞;;后注浆提高钻孔灌注桩单桩承载力分析[J];河北工程大学学报(自然科学版);2010年04期
[2]陈飞;钻孔灌注桩后压浆技术的研究和应用[D];同济大学;2007年
[3]张忠苗,辛公锋;不同持力层钻孔桩桩底后注浆应用效果分析[J];建筑结构学报;2002年06期
[4]廖志波;;钻孔灌注桩后注浆施工技术在建筑桩基工程中的应用[J];四川建材;2009年03期
作者简介:刘海洋(1986.8-)男,汉,籍贯:河南杞县;研究方向:城建;身份证号:410221198608080236。