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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。从已建工程现状来讲,在施工质量方面存在诸多问题,这些问题的大量存在将导致建筑物损坏情况的产生,甚至造成极大的财产损失及人员伤亡。桩端后注浆技术作为高层建筑工程桩基施工的重要组成部分,其施工質量的优劣直接影响着建筑工程施工的整体质量,为有效提升高层建筑工程施工的整体质量。本文主要对高层建筑桩基工程施工中的注浆参数的设定、施工技术应用与施工过程中的注意事项进行了分析与探究,以期为高层建筑桩基工程施工质量的提高提供一份可靠地依据。
关键词:高层建筑;桩基施工;桩端后注浆
在钻孔灌浆桩清孔作业过程中,孔底沉渣总是无法彻底清理干净,孔壁泥皮将对桩身和桩附近土的结合造成极大的阻碍,并导致摩擦系数的降低这些问题的存在都会对灌注桩桩端的承载力与侧壁的摩擦阻力造成极大的影响。为对这些问题进行有效解决,在高层建筑桩基施工中,可以根据施工现场的具体情况,选用符合施工要求的钻孔灌注桩桩端后注浆施工技术,也就是将钢管在灌注桩施工中顺着钢筋笼内壁进行埋设,如桩混凝土强度与施工要求相符时,利用钢管把水泥浆液在压力作用下向桩端碎石层孔隙中压入,以此增加桩基施工的强度。
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、高层建筑桩基工程中桩端后注浆施工技术的应用
1、施工工艺
依据高层建筑桩基工程施工的特点进行施工。在施工过程中必须配备合理的施工设备,对施工现场的地质情况进行充分了解,只有这样才能确保高层建筑桩基施工的顺利进行。在施工过程中,桩端后注浆技术作为桩基施工的重要施工技术之一,其施工技术水平的提高对建筑工程桩基施工的质量具有关键性的作用。为确保高层建筑工程的质量,必须根据该工程施工的具体要求,规范施工流程,提高施工技术水平,只有这样才能实现建筑工程的预期目标。
2、制作压浆管
通常情况下,必须同时进行钢筋笼与压浆管的制作。选用直径为25毫米左右的铁管进行压浆管的制作,选用丝扣进行接头连接,选用丝进行两端封堵并确定其密封性符合施工要求。压浆管长度相比钢筋笼必须长出55厘米左右,桩底部要比钢筋笼多出5厘米,上部比桩项混凝土面高出50厘米。压浆管在最下部20毫米处进行压浆喷头的设置,在这个位置通过钻头进行4排压浆孔的均匀钻出,将其间距设为3厘米、直径设为3毫米,并利用图钉封堵压浆孔,在最外面将直接相同的自行车内胎套上并利用胶带将两端封严,并将压浆喷头向单向装置进行改装。压浆管中的压力在注浆过程中将车胎迸裂,同时弹出图钉, 通过注浆孔和图钉的孔隙将水泥浆向碎石层中压入,这种方式可以对堵塞压浆管情况进行有效防止。
3、压浆管分布
相互对两根压浆管的位置进行调整,并在钢筋笼外侧进行捆绑作业。在成孔施工结束后,必须遵循相关施工作业流程如清孔、提钻及下钢筋笼等进行施工作业。在吊装放置钢筋笼时必须对压浆管加强维护,避免扭曲钢筋笼现象的出现,及在丝扣连接处避免产生压浆管松动等情况,应选用混凝土垫块对喷头位置进行保护,防止孔壁摩擦出现车胎破裂等现象,进而造成堵塞压浆孔情况的发生,在混凝土灌注的整个过程中必须严格按照施工要求进行。
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、压浆施工
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。
压浆作业必须一次完成,其最佳施工方式为选用整个承台群桩进行一次性压浆。压浆过程中必须先施工周圈桩位,随后进行中间桩作业。压浆施工中必须选用两根桩进行循环压浆作业,首先对第一根桩的A管进行压浆作业,压浆量占总量的65%,压浆结束后向另一根桩的A管进行压浆作业,随后进行第一根桩的B管和第二根桩的B管的压浆作业,遵循上述施工顺序进行有效压浆作业。能够使同一根桩两根管压浆时间保持在30分钟以上,为水泥浆扩散提供充足的空间,为桩端后注浆施工提供便利。
三、桩端后注浆施工的注意事项
建筑工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国建筑行业发展建设的要求在不断地提高,在高层建筑工程施工中桩端后注浆施工技术是其施工主要技术之一,其施工方法的科学、合理直接关系着整个建筑物的质量,关系到人们的生命安全。因此,单位必须要高度重视桩端后注浆施工技术的应用,要采用正确、科学以及合理的施工方法,防止建筑物出现损坏等现象,影响建筑物的使用寿命。基于此,施工企业在高层建筑桩基工程施工中,必须对其施工过程中存在的问题,加以重视,只有这样才能提高高层建筑桩基施工的质量。 1、当压力大于10Mpa时,整个压浆喷头无法打开,这种情况下说明喷头位置已经损坏,此时不能强制性地扩大压力必须对另一根管实施压浆数量的补充。在壓浆过程中,往往会出现沿着桩侧或其它位置水泥浆冒浆的情况,如从其他地方出现水泥浆冒浆情况,就说明桩底已经到达饱和状态,这个时候必须停止压浆作业。如果水泥浆冒浆情况从本桩侧壁出现,必须等到压浆量符合施工要求后,停止压浆作业。如从本桩侧壁具有少量冒浆情况时,必须利用清水将压浆管冲洗干净。
2、通过整个承台群桩尽量在压浆过程中一次性压浆,压浆施工中必须先对周围桩进行施工,促使其形成一个封闭圈。在施工过程中必须确保中间桩位的压浆质量,当部分桩注浆量无法达到施工要求时,必须根据实际施工情况进行适量调整及补充。
3、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。
4、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。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,我国建筑工程事业也得到了极大的发展。高层建筑工程作为建筑工程施工的重要形式,其施工质量的优劣直接影响着整个建筑行业的发展。桩端后注浆技术作为高层建筑工程施工中的重要技术之一,其施工技术水平的高低将对建筑整体质量起到关键性的作用。为此施工企业必须正确设定注浆参数,对其施工应用进行分析,规范施工工艺,提高其施工技术水平。只有这样才能确保桩端后注浆技术符合施工要求,才能确保高层建筑工程施工的整体质量,充分实现高层建筑工程的经济效益与社会效益。
参考文献
[1] 肖化楚;;桩端后压浆施工技术在高层建筑桩基工程中的分析应用[J];四川建材;2010年04期.
[2] 谷天本;蒋国盛;;钻孔灌注桩后压浆技术[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(下册)[C];2007年.
[3] 朱锋;王松林;林波;刘忠;;后压浆技术提高钻孔灌注桩承载力的应用[A];济大学术论丛土木工程2005专辑[C];2005年.
[4] 张广鲁;钻孔灌注桩后压浆技术在桥梁工程中的应用研究[D];山东建筑大学;2010年.
[5] 段红南;;桩端后压浆技术在钻孔灌注桩桩基施工中的分析应用[J];广东建材;2010年07期.
[6] 姜欣;徐楷;李宪辉;;钻孔灌注桩后注浆技术的分析与应用[J];水利与建筑工程学报;2006年04期.
关键词:高层建筑;桩基施工;桩端后注浆
在钻孔灌浆桩清孔作业过程中,孔底沉渣总是无法彻底清理干净,孔壁泥皮将对桩身和桩附近土的结合造成极大的阻碍,并导致摩擦系数的降低这些问题的存在都会对灌注桩桩端的承载力与侧壁的摩擦阻力造成极大的影响。为对这些问题进行有效解决,在高层建筑桩基施工中,可以根据施工现场的具体情况,选用符合施工要求的钻孔灌注桩桩端后注浆施工技术,也就是将钢管在灌注桩施工中顺着钢筋笼内壁进行埋设,如桩混凝土强度与施工要求相符时,利用钢管把水泥浆液在压力作用下向桩端碎石层孔隙中压入,以此增加桩基施工的强度。
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、高层建筑桩基工程中桩端后注浆施工技术的应用
1、施工工艺
依据高层建筑桩基工程施工的特点进行施工。在施工过程中必须配备合理的施工设备,对施工现场的地质情况进行充分了解,只有这样才能确保高层建筑桩基施工的顺利进行。在施工过程中,桩端后注浆技术作为桩基施工的重要施工技术之一,其施工技术水平的提高对建筑工程桩基施工的质量具有关键性的作用。为确保高层建筑工程的质量,必须根据该工程施工的具体要求,规范施工流程,提高施工技术水平,只有这样才能实现建筑工程的预期目标。
2、制作压浆管
通常情况下,必须同时进行钢筋笼与压浆管的制作。选用直径为25毫米左右的铁管进行压浆管的制作,选用丝扣进行接头连接,选用丝进行两端封堵并确定其密封性符合施工要求。压浆管长度相比钢筋笼必须长出55厘米左右,桩底部要比钢筋笼多出5厘米,上部比桩项混凝土面高出50厘米。压浆管在最下部20毫米处进行压浆喷头的设置,在这个位置通过钻头进行4排压浆孔的均匀钻出,将其间距设为3厘米、直径设为3毫米,并利用图钉封堵压浆孔,在最外面将直接相同的自行车内胎套上并利用胶带将两端封严,并将压浆喷头向单向装置进行改装。压浆管中的压力在注浆过程中将车胎迸裂,同时弹出图钉, 通过注浆孔和图钉的孔隙将水泥浆向碎石层中压入,这种方式可以对堵塞压浆管情况进行有效防止。
3、压浆管分布
相互对两根压浆管的位置进行调整,并在钢筋笼外侧进行捆绑作业。在成孔施工结束后,必须遵循相关施工作业流程如清孔、提钻及下钢筋笼等进行施工作业。在吊装放置钢筋笼时必须对压浆管加强维护,避免扭曲钢筋笼现象的出现,及在丝扣连接处避免产生压浆管松动等情况,应选用混凝土垫块对喷头位置进行保护,防止孔壁摩擦出现车胎破裂等现象,进而造成堵塞压浆孔情况的发生,在混凝土灌注的整个过程中必须严格按照施工要求进行。
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、压浆施工
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。
压浆作业必须一次完成,其最佳施工方式为选用整个承台群桩进行一次性压浆。压浆过程中必须先施工周圈桩位,随后进行中间桩作业。压浆施工中必须选用两根桩进行循环压浆作业,首先对第一根桩的A管进行压浆作业,压浆量占总量的65%,压浆结束后向另一根桩的A管进行压浆作业,随后进行第一根桩的B管和第二根桩的B管的压浆作业,遵循上述施工顺序进行有效压浆作业。能够使同一根桩两根管压浆时间保持在30分钟以上,为水泥浆扩散提供充足的空间,为桩端后注浆施工提供便利。
三、桩端后注浆施工的注意事项
建筑工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国建筑行业发展建设的要求在不断地提高,在高层建筑工程施工中桩端后注浆施工技术是其施工主要技术之一,其施工方法的科学、合理直接关系着整个建筑物的质量,关系到人们的生命安全。因此,单位必须要高度重视桩端后注浆施工技术的应用,要采用正确、科学以及合理的施工方法,防止建筑物出现损坏等现象,影响建筑物的使用寿命。基于此,施工企业在高层建筑桩基工程施工中,必须对其施工过程中存在的问题,加以重视,只有这样才能提高高层建筑桩基施工的质量。 1、当压力大于10Mpa时,整个压浆喷头无法打开,这种情况下说明喷头位置已经损坏,此时不能强制性地扩大压力必须对另一根管实施压浆数量的补充。在壓浆过程中,往往会出现沿着桩侧或其它位置水泥浆冒浆的情况,如从其他地方出现水泥浆冒浆情况,就说明桩底已经到达饱和状态,这个时候必须停止压浆作业。如果水泥浆冒浆情况从本桩侧壁出现,必须等到压浆量符合施工要求后,停止压浆作业。如从本桩侧壁具有少量冒浆情况时,必须利用清水将压浆管冲洗干净。
2、通过整个承台群桩尽量在压浆过程中一次性压浆,压浆施工中必须先对周围桩进行施工,促使其形成一个封闭圈。在施工过程中必须确保中间桩位的压浆质量,当部分桩注浆量无法达到施工要求时,必须根据实际施工情况进行适量调整及补充。
3、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。
4、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。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,我国建筑工程事业也得到了极大的发展。高层建筑工程作为建筑工程施工的重要形式,其施工质量的优劣直接影响着整个建筑行业的发展。桩端后注浆技术作为高层建筑工程施工中的重要技术之一,其施工技术水平的高低将对建筑整体质量起到关键性的作用。为此施工企业必须正确设定注浆参数,对其施工应用进行分析,规范施工工艺,提高其施工技术水平。只有这样才能确保桩端后注浆技术符合施工要求,才能确保高层建筑工程施工的整体质量,充分实现高层建筑工程的经济效益与社会效益。
参考文献
[1] 肖化楚;;桩端后压浆施工技术在高层建筑桩基工程中的分析应用[J];四川建材;2010年04期.
[2] 谷天本;蒋国盛;;钻孔灌注桩后压浆技术[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(下册)[C];2007年.
[3] 朱锋;王松林;林波;刘忠;;后压浆技术提高钻孔灌注桩承载力的应用[A];济大学术论丛土木工程2005专辑[C];2005年.
[4] 张广鲁;钻孔灌注桩后压浆技术在桥梁工程中的应用研究[D];山东建筑大学;2010年.
[5] 段红南;;桩端后压浆技术在钻孔灌注桩桩基施工中的分析应用[J];广东建材;2010年07期.
[6] 姜欣;徐楷;李宪辉;;钻孔灌注桩后注浆技术的分析与应用[J];水利与建筑工程学报;2006年04期.