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袖阀管注浆桩后补强施工技术

发布时间:2020-04-03 16:00人气:

  灌注桩因其具有承载力高、无挤土、无振动、适应性强等优点,在各类建筑工程中的广泛应用。但由于施工地质因素、工艺技术水平等差异,造成清孔不彻底存在一定沉渣,且桩基承载力检测采取随机按一定百分比随机抽量检测无法全部覆盖,造成在结构荷载增加后个别灌注桩与相邻墙沉降差接近设计警戒值。在不破坏结构底板,且有效地增加灌注桩承载力富余系数,公司某一项目采用了袖阀管注浆桩后补强施工工艺。经论证,袖阀管注浆桩后补强通过增加灌注桩承载力,提高了地基承载力富余系数有效的控制了结构沉降。
  1袖阀管注浆桩后补强施工工艺
  1.1工艺特点及参数设计
  袖阀管桩后注浆补强,通过对桩端岩层、桩侧的土层注浆加固,提高桩端岩层抗压缩变形能力及桩侧土层的摩阻力,减少桩端的所受压力,控制桩的变形。
  袖阀注浆管采用钻孔方法预埋,注浆管用定型PVCφ48管,施工时紧贴已施工桩力钻孔,每桩预埋2根注浆管,注浆管预埋深度为比已施工桩深度多0.5米,钻孔预埋袖阀注浆后,注浆管周边与钻孔之间空隙应用中粗砂填实;袖阀注浆管的注浆在桩侧为全风化、强风化及中风化土岩层内每隔0.3米设置,在桩侧为粘性土、砂层中每隔0.6米设置。
  注浆补强采用高压分段注浆,注浆时采用42.5R普通硅酸盐水泥配置的水泥净浆,桩端3m范围水灰比为1.0~1.2,注浆压力为1.5~2.0MPa;桩端3m以上水灰比为0.8,注浆压力为1.0~1.5MPa;注浆水泥用量为每0.3m不少于50kg,注浆时就注意地面不上抬、不出现冒浆。施工完成对预埋的后注浆孔用水灰比0.5的水泥砂浆灌浆封堵。
   1.2工艺流程
  1.3工艺操作控制重点
  (1)测量定位:根据设计桩平面定位图进行对桩的测量定位,按桩径的大小,进行测量定袖阀管位置,用水准仪测量地面高程,确定引孔深度。
  (2)成孔:钻孔采用泥浆护壁,采用全程套管跟进成孔套管选用DN100管,待孔内注入套壳料并下入袖阀管后,才将套管提出孔外。钻进深度应达到注浆回结段(比基桩深0.5m),钻进过程中要做好记录,为注浆作业提供参考数据。
  (3)安装袖阀管、浇注套壳料及固管止浆
  ①钻孔至设计深度并采用清水清孔后,立即将套壳料通过钻杆泵送至孔底,自下而上灌注套壳料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止。
  ②依次下入按注浆段配备的袖阀管和芯管,下管时及时向管内加入清水,克服孔内浮力,顺畅下入至孔底。
  ③根据引孔深度连接袖阀管,袖阀管上口露出地面20cm,将连接好的袖阀管下口用尖底封好,然后将袖阀管下孔中,要确保袖阀管下到孔底。
  ④灌入封闭套壳料
  套壳料以膨润土为主,水泥为辅组成,主要用于封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间,防止灌浆进浆液到处流窜,在橡胶套和止浆塞的作用下,迫使在灌浆段范围内挤破套壳料(即开环)而进入地层。
  套壳料采用粘土和水泥配制,配比范围为水泥︰粘土︰水=1︰1.5︰1.88,浆液比重约为1.5,漏斗粘度24~26s,施工时可通过现场试验,选取最佳配比。
  套壳料浇注方法:成孔后,将钻杆下到孔底,用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内注浆段。
  ⑤固管止浆:在袖阀管外与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管,在孔口上部2米孔段压入止浆固管料,直至孔口返止浓浆为止。止浆固管料采用速凝水泥浆,水︰水泥=1︰1.5。
  (4)待凝
  要待孔口段止浆料凝固后才能灌浆,待凝时间控制在2~5天内。
  (5)开环灌浆
  ①开环:灌浆的前期阶段,使用稀浆(或清水)加压开环。在加压过程中,一旦出现压力突降,进浆量剧增,表示已经开环,开环后即按设计配比开始正式注浆。
  ②灌浆:采用双栓塞芯管进行灌浆,根据各组注浆参数表示要求,从孔底自下而上进行注浆,每排孔眼作为一个灌浆段,注浆步距一般选取0.6~1.0m。
  ③注浆采用42.5R普硅水泥,注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比,开环压力为0.35Mpa左右,具体数值根据现场试验调整。
  ④注浆次序:每次都必须跳孔进行注浆,以防止发生窜浆现象 
  ⑤间歇注浆:全孔段注浆完成后,间歇一段时间再进行第二注浆,间歇时间控制在10~30min之内。
  (6)终注标准
  ①注浆压力≥1.0Mpa,吸浆量<2.5L/min,稳定时间25min。
  ②发现被加固建筑物有上抬的趋势时,立即停止注浆。
  ③发生窜浆或浆液漏失严重时,立即停止注浆。
  (7)后备注浆措施
  每孔注浆完后,用φ20水管插入袖阀管内,泵入清水把袖阀管内残留水泥浆冲洗干净,以备复注。管口用胶布封上,以备在以后发现沉降时,进行重复注浆。
  (8)压力注浆时的监测措施
  在注浆过程中,要密切监测地面及建筑物的沉降情况,如发现被加固建筑物有上抬的趋势,立即停止注浆,严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过2mm。
  1.4工艺检测
  开挖检查加固体的情况;取样孔做触探、标贯试验。与加固前的地层进行比较,求得加固后地基承载等数据;经检测袖阀管注浆桩后补强提高了地基承载力有效的控制了沉降,满足了设计要求。
  2袖阀管注浆桩后补强施工经济效益
  采用袖阀管注浆桩后补强施工相对于以往单一后注浆改善地基承载力,具有强度高、稳定性良好、工期节约、施工速度快等优点,由这些优点所带来的经济效益体现在以下几个方面:
  (1)袖阀管注浆桩后补强施工通过不同地层逐层压力递减,简洁的增强了地基承载力,避免已完成结构的拱起等问题,稳定性良好,从而也避免了处理这些问题所需费用的支出。
  (2)袖阀管注浆桩后补强施工可与未完成主体结构同时施工,节约了工期。
  3结语
  根据袖阀管注浆桩后补强施工期间及建筑物完成后两年内的沉降观测数据结果显示,建筑物沉降远未再接近设计警戒值。可以得出如下的结论:袖阀管注浆桩后补强施工通过提高桩的承载力间接改善地基承载力,有效的控制了结构沉降。
  袖阀管注浆桩后补强施工工艺简单,在施工中易于实现;采用此工艺提高了桩的承载力间接改善地基承载力,有效的控制了结构沉降,提高经济效益,具有广阔的应用前景。

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