灌注桩桩底后注浆施工工艺#精选

灌注桩桩底后注浆施工工艺#精选
灌注桩桩底后注浆施工工艺#精选

灌注桩桩底后注浆施工工艺

桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底将桩周介质劈裂、挤压、渗透、充填、胶结来达到提高桩体承载力,减少沉降量的目的。采用桩端后注浆技术可较好地解决灌注桩本身不可避免的缺陷,其技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底,并使之留驻桩底周围不远的范围内。本工程拟采用了这一技术,以固结桩底持力层、提高桩端承载力的作用。

4.2 注浆施工工艺流程如下

开钻注浆孔→注浆管制作→注浆管安装固定→预压冲洗注浆通道→压水试验→注浆→注浆结束

4.2.1 注浆管制作与安装:

本工程注浆管材料采用DN15焊接钢管(黑铁管)。联接套管采用DN20钢管。注浆管底端0.5m长范围做成花管。沿花管段每隔0.1m钻取一对出浆孔,孔径Φ6~Φ8,相邻孔交错布置,孔口毛刺挫平。连接套管与注浆管之间应焊接密实。每节注浆管套管连接后向管内注满水以检查连接处的密实性,不合格要补焊。注浆管安装完毕后,其上端应露出地面0.2~0.3m,且不宜太长,以防损坏管头。注浆管上端接头用堵头封堵,以备压水,注浆时接装闸阀。

4.2.2 预压水疏通注浆通道:

对注浆管预压清水,以便劈裂桩桩底破碎软弱层,并打通注浆通道,这是提高注浆管安装成功率的有效办法之一。预压清水量以清底扩底为目的,并压通的注浆通道,压水压力可提高到15MPa。本工

程压水压力小等于15MPa。

4.2.3 注浆施工:

材料:水泥采用PO42.5级,UEA膨胀剂掺量12%。采用浓浆、低压慢注及间歇注浆,以利于将定量水泥浆体留驻桩底有效范围内。根据压注实时情况,一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控:

(1)注浆前压水试验的压力:注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序,除起到一般注浆工程的三个重要作用:①疏通注浆通道;

②将沉渣及泥皮中的细粒部分推至加固范围外;③检查两根注浆管的联通性,以便采取措施充分发挥两根管的可灌性。若只有一根管可灌,应调整注浆工艺参数,使注浆均匀有效。压水量、压力时间根据实际情况定。

(2)注浆过程压力:以可注入为准,控制在6MPa以下。本工程注浆过程压力控制在4.0~6.0MPa之间。注浆过程中应密切注意注浆压力变化,根据以下情况实时调整施工:

①压力逐渐上升,但达不到要求的压力,这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透,或浆液浓度低、凝胶时间长,或部分浆液溢出。

②注浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力值呈下降趋势,这可能是浆液外溢。

③压力上升后突然下降,这可能是浆液从注浆管周围溢走,或注速过大,扰动土层,或遇到空隙薄弱部位。

④压力上升很快,而速度上不去,表明土层密实或胶凝时间过短。

⑤压力有规律上升,即使达到容许压力,注浆速度也很正常(变化不大),这表明注浆是成功的。

⑥压力上升后又下降,而后再度上升,并达到预定的要求值,可以认为是第③种情况的空隙部位已被浆液填满,这也是注入成功地例子。

本工程根据已注浆经验,注浆压力变化可能基于第⑤种情况。注浆终压比初压提高1MPa以上。

(3)浆液浓度(水灰比):1:1~0.6:1 ,先稀后浓。每料水泥浆搅拌时间1~3分钟。浆液浓度对注浆效果的影响:先灌注稀浆的目的在于稀浆的流动性好,裂隙无论宽窄,均易进浆,先将细缝填灌充实,而后浆液再逐级变浓,使中等或较大的裂隙也得到充实。本工程取其中的两个级别(1:1、0.6:1)用于灌注桩注浆。

(4)注入量及注浆时间:对于每桩注入水泥量具体量视情况而定。注浆过程采用间歇注浆,每桩注浆时间1个小时左右,其中间歇时间大于等于实注时间。可灌性较差桩须小泵量连续灌注。

(5)注浆顺序:先注场地周边的桩孔,由外而内逐层内推,最后注场地中央部分桩孔。

4.3 注浆施工过程中可能出现的问题及其备用措施:

1、注浆管失效:一根桩中若有一根管失效,且另一根管可灌性较差,则应以稀浆为主,使之用单管能注入预定水泥量。若两根管都失效,补救办法是:对其周围的桩,用高压稀浆适量多注。若该桩在关键部位,可在桩中心打孔至桩底补注,或补桩。两根管都失效,其

补救措施一定要征得设计院及甲方的认可。

2、出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象,应改用浓浆低压慢注,延长间歇时间。

3、嵌岩桩或可灌性较差桩,应采用稀浆、高压,小泵量连续灌注。

4、串孔现象:由于地层空隙率及持力层裂隙的存在,在A桩进行注浆时间会有水泥浆从邻近B桩已开塞但未注浆的管中喷出,造成注浆管堵塞,致使B桩今后可能住注桩失败。这种串孔扩散现象还可能引起周边土体固结,造成邻近桩机难以钻进,为避免因串孔而造成注浆失败,本工程采用分片开塞,分片注浆的施工流水作业。从场地外围向内共分3片完成全场注浆任务。

4.4施工要点

(1)先准备直径25.4mm长度比孔深长20cm的钢管两根,作为注浆管。在其底部长约25cm范围内梅花状布孔12个,孔径5mm。在按正常施工工艺施打钻孔(成孔并清孔)后,将注浆管同步放入孔内,伸至孔底,而顶部露出桩孔口20cm。

(2)注浆浆液由水泥搅拌机(300L)\滤网、储浆桶(500L)、注浆泵(设最大压力15MPa的压力表)桩孔口压力表、注浆管达到桩底。注浆时将水灰比3∶1的水泥量(按实际用量)、0.8∶1的(按实际用量)及0.5∶1的(按实际用量)依次注入。当注浆压力达到5MPa并稳压3~5min后或注完设计要求注浆量后,即可终止注浆;

(3)施工中考虑到注浆路程远造成的压力损失,用桩孔口压力表

测得实际注浆压力(实际压力损失值约1.2~1.5MPa),从而避免了注浆压力值失实。

(4)本工程各桩均达到设计要求的注浆量,平均注浆压力3MPa(开塞压力2.2MPa),注入速度10~20L/min。

4.5几个问题讨论

(1)浆液浓度对注浆效果的影响:先灌注稀浆的目的在于稀浆的流动性好,裂隙无论宽窄,均易进浆,先将细缝填灌充实,而后浆液再逐级变浓,使中等或较大的裂隙也得到充实,并逐步将稀浆置换。

(2)注入压力对注浆效果的影响:注浆压力与岩层地质的渗透性、浆液浓度有关。目前主要有一次升压法和分级分压法。当正常压力下注入速度缓慢时,可提高压力尽量使一些细小的裂隙不致在低压下提前被封堵,可较多地灌入一些浆液,即所谓“”一次升压法“。但较高的压力也会使浆液在较宽的裂隙中流窜过远,造成浪费。当在正常压力下就很容易可将浆液较轻松地压入时,说明岩层吸浆量大,这时可改用较低一级的压力进行注浆,于吸浆量逐渐减少时,再加一级压力,如此反复升高压力,直至达到规定的压力。

(3)容许注浆压力、注浆量、渗透半径:一般当压力升至某一数值时,注浆量突然增大,表明地层结构已发生破坏或空隙已被扩大,此时的压力即为容许注浆压力。另两个重要参数就是注浆量Q和渗透半径r。

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