《某地下空间综合利用工程钻孔灌注桩后注浆施工工艺与质量控制》
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【摘 要】随着我国的快速发展,建筑物规模的不断扩大,设计采用的钻孔灌注桩也越来越多,同时对桩基础的承载力要求越来越高.因此钻孔灌注桩后注浆工艺对工程建筑就显得尤为重要,该工艺能显著提高钻孔灌注桩竖向承载力,具有优越的经济合理性和技术可行性,但因后注浆施工工序复杂,且涉及到隐蔽工序较多,施工质量不宜控制.本文结合工程实例对钻孔灌注桩后注浆施工工艺和质量控制要点进行分析和总结.
【关键词】钻孔灌注桩;后注浆;施工工艺;质量控制
Abstract： with the rapid development of our country, the scale of buildings has been expanding, and more and more bored piles he been designed and used. At the same time, the bearing capacity of pile foundation has become more and more demanding. Therefore, the grouting process after drilling and pouring piles is particularly important for engineering buildings. This technology can significantly improve the vertical bearing capacity of burrowing piles, which has superior economic rationality and technical feasibility. However, due to the complexity of the grouting construction process, And involves the concealment process more, the construction quality is not suitable to control. This paper analyzes and summarizes the construction technology and quality control points of grouting after bored piles with engineering examples.
Key words： quality control of grouting construction process after bored piles
1.工程概況
1.1工程概况
某地下空间综合利用工程总建筑面积约9.2万平方米.开挖深度14.95～16.95米,结构为地下三层,基础结构形式为桩基础+筏型基础,主体结构采用框架结构.本工程内所有桩基均采用钻孔灌注桩,直径为800mm,有效桩长36m,总桩数2221根.桩端持力层为第（15）层粉质粘土层,所有桩兼作抗压桩和抗拔桩,抗压单桩竖向承载力特征值3300KN,抗拔单桩竖向承载力特征值2100KN.
1.2后注浆设计概况
（1）本工程采用桩端桩侧复式注浆,第一注浆面在工程桩桩顶标高下10m,第二注浆面在工程桩桩顶标高下22m,第三注浆面为桩端注浆.
（2）后注浆导管采用Φ32mm、厚3.0mm钢管与钢筋笼及加劲钢筋绑扎固定或焊接,每注浆面沿钢筋笼圆周对称设置 2根,共计6根.
（3）注浆水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥,浆液水灰比根据本场地土的饱和度及渗透性暂定为：0.55.
（4）单桩注浆量根据“《建筑桩基技术规范》6.7.4条”按下式估算：Gc等于apd+asnd
ap等于1.7 as等于0.65 n等于2 d等于0.8
Gc等于2.4t
其中桩端注浆量为1.36t;桩侧注浆量为1.04t（以水泥质量计）.
2.后注浆施工工艺
2.1后注浆施工工艺流程
2.2后注浆施工工艺要点
2.2.1注浆管制作
注浆管采用直径Φ32mm、壁厚3.0mm钢管.其结构制作共分为三部分,包括端部花管、中部直管和上部带丝扣的接头.
花管段直径采用Φ25 mm或Φ30 mm.花管段必须包裹密实,且使用铁丝扎紧,防止因混凝土或泥浆进入花管堵塞注浆管.
注浆头的制作采用打孔包扎法.首先使用铁锤将钢管底端砸成尖形开口,然后以钢管底向上40cm左右进行点焊4排小孔,每排为4个Φ8mm的小孔,然后在每个小孔中放置图钉,图钉起到单向阀作用,再用绝缘胶布缠绕包裹,以防小孔因混凝土或化学泥浆进入注浆管,导致注浆管堵塞.
桩侧注浆管固定在钢筋外侧,与钢筋笼主筋使用扎丝绑扎在一块,随钢筋笼一起下孔,注浆管端部采用三通式接头,接头与Φ25带钢丝注浆软管连接,绕钢筋笼外侧环形布置,钢丝注浆软管每隔20cm进行打孔,打孔后使用胶带密封,放置渗漏.
2.2.2注浆管安装
注浆钢管埋设应竖直,与钢筋笼主筋绑扎固定,与钢筋笼一并下孔;每下一节钢筋笼时注意检查接头密封性,以免泥浆或混凝土进入注浆管导致堵管;注浆管应高出自然地面300mm且临时封闭,桩身空孔部分的注浆管不宜设置接头.
注浆钢导管接头可采用丝扣连接或套管电焊连接,采用套管电焊连接必须连续密闭,焊缝饱满均匀,焊缝必须饱满、连续,不得有孔隙、砂眼,每个焊点检验合格后方可进行下一道工序.
2.2.3压浆设备及压浆管的安装
高压压浆泵系统的选型：
高压压浆泵是实施后压浆的主要设备,高压压浆泵采用BW-320型高压注浆泵,功率30kW,压浆泵监控压力表为16MPa抗震壓力表,压力表标定完成后方可使用.
2.2.4清水开塞
成桩2-5天后,使用高压水管连接注浆管进行清水开塞,清水开塞压水量一般控制在0.6m3,压水压力不小于8MPa,压水时间宜为3-5分钟.开塞采用逐步增压法,当流量突增,压力变小时,表示注浆管已开塞.
2.2.5浆液配置
水灰比按设计要求（0.55）.首先计算储浆桶体积,按照水灰比0.55与储浆桶体积计算出需要的用水量和水泥量.在储浆桶外使用皮杆每隔10cm标识出,然后向里加水,计算每加10cm水需要加入的水泥,不断加入水和水泥的同时不停进行搅拌.
2.2.6注浆
注浆管开塞后应立即开始注浆,原则上开一根注浆管注一根注浆管,不得一次性大面积开塞.注浆宜于成桩2天后且桩身强度达到设计强度的70%后开始,注浆作业离邻桩成孔点距离不小于8米.压浆导管与注浆管采用丝扣连接,保证连接密实性,连接完成后开始注浆,注浆采用逐步增压,当压力达到设计要求或注浆量满足要求后视为注浆完成,停止注浆.
注浆采用先,后内部,先桩端、后桩侧顺序.
2.2.7注浆终止条件
注浆总量和注浆压力均达到设计要求3MPa;
注浆总量已达到设计要求75%,且注浆压力超过设计值.
3.后注浆施工过程质量控制
3.1施工准备
对施工作业人员进行技术交底;
进场材料完成复试,检验合格后方可使用;
注浆施工前提供水泥材质检报告、水泥合格证、水泥原材送具有资质的试验室进行检测,检测合格后方可使用,注浆泵压力表进行标定、试注浆记录及工艺参数、后注浆施工方案及技术交底、后注浆失败预案等.
3.2注浆管埋设
注浆管共三个断面,第一注浆面在工程桩桩顶标高下10m,第二注浆面在工程桩桩顶标高下22m,第三注浆面为桩端注浆;每个断面均设置两根注浆管,桩端注浆管放置钢筋笼内侧,剩余四根注浆管放置钢筋笼外侧,与钢筋笼主筋使用扎丝进行绑扎牢固,压浆管应沿钢筋笼圆周对称设置,注浆管与钢筋笼一同放置孔内,边下放钢筋笼边接长压浆管.
3.3浆液拌制控制
水灰比按设计要求（0.55）.首先计算储浆桶体积,按照水灰比0.55与储浆桶体积计算出需要的用水量和水泥量.在储浆桶外使用皮杆每隔10cm标识出,然后向里加水,计算每加10cm水需要加入的水泥,不断加入水和水泥的同时不停进行搅拌,搅拌时间不少于3min.
3.4过程控制
施工过程中对注浆管原材、注浆管安装质量应进行检查验收;对水灰比、水泥用量、注浆压力、注浆开始和结束时间等关键参数及时记录.
4.后注浆失败分析及处理方法
4.1注浆管堵塞
原因分析：
①注浆管连接接头处理不当,导致接头处连接不严;注浆端头未封闭密实,导致混凝土等进入注浆管;
②其他因素,如：旋挖钻机等机械移动对注浆管碾压,导致桩顶注浆管破坏;注浆管顶部未封闭密实,导致杂物通过桩顶注浆管进入注浆管,导致堵塞等等.
处理方法：
①本工程为三个注浆面,共设置六根注浆管,如遇到注浆管堵塞,及时打开备用注浆管,进行注浆.
②若因机械原因导致桩顶上部注浆管堵塞,可以将工程桩两侧土方向下挖,挖至完整注浆管且注浆管内部疏通为止,然后进行注浆作业.
4.2注浆中断
原因分析：
①主动中断,即因施工过程中非因外界因素而导致注浆中断的现象.如：长时间注浆还未见注浆量的减少且注浆压力达不到设计要求,地面出现冒浆现象等;
②被动中断,因设备故障、材料供应不足、停水停电等原因造成的注浆中断,注浆过程中应尽量避免被动中断的现象.
处理方法：
对于主动中断注浆的,应该注浆停止一段时间后重新进行注浆,需将注浆管内浆液使用清水冲洗,冲洗至注浆管底部,然后重新进行注浆.
4.3冒浆
冒浆是指在注浆过程中,水泥浆通过地面冒出地面的一种现场.注浆过程中出现冒浆现象,将注浆改为间歇注浆,即停止一段时间后再进行注浆,如此反复进行间歇注浆,直至达到设计要求注浆量为止.
4.4注浆量达不到设计要求、或注浆压力达不到结束要求
对此可以采用下列方法进行处理：
①降低注浆压力,减少注浆量,持续注浆,使浆液填充土壤孔隙,防止串浆.
②调整水泥浆的水灰比,加大水泥用量,在水泥浆内加入外加剂或在水泥浆内掺入水玻璃等,控制浆液的胶凝时间.
③采用间歇注浆的方式进行施工.确定间歇注浆时间,注浆中断一定时间,使浆液颗粒在土壤内胶凝沉淀,一段时间后再进行注浆,依次进行,达到注浆目的.
结语：
综上所述,钻孔灌注桩后注浆技术是一项目前较为推广的新型施工技术,通过对土体的注浆加固处理增大灌注桩的单桩承载力,从而满足结构设计承载力要求.长远来看,此项技术不但可以加快工程实施进度,同时保证质量的基础上也能产生良好的经济效益.但由于后注浆施工技术应用所处工程施工环境各不同,同时后注浆施工又处于新技术应用推广的上升期,许多数据参数及经验仍需不断进行完善,从而形成一套完整的施工技术指导体系.本文主要结合工程实例,阐述本工程后注浆施工过程中的施工技术应用及质量控制情况,为今后类似工程后注浆施工积累经验.
参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》2012年8月.
[2]《建筑基桩检测技术规范》2014年10月.
[3]《地下防水工程质量验收规范》2012年10月.
[4]《郑州市三环快速化工程桩基后注浆设计施工与质量检验指导手册》2012年8月.
[5]《郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程B区结构详图》2016年9月.
本文结论,这是关于钻孔灌注桩方面的相关大学硕士和灌注桩和地下空间本科毕业论文以及相关灌注桩和地下空间论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
灌注桩和地下空间引用文献:
[1] 灌注桩和地下空间论文范文 关于灌注桩和地下空间类论文范文素材3000字
[2] 地下空间和变量硕士学位毕业论文范文 地下空间和变量方面毕业论文开题报告范文8000字
[3] 地下空间和变量研究生毕业论文范文 地下空间和变量方面有关论文范文文献8000字
