钻孔灌注桩的后压浆施工技术
水泥 2010-11-02
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摘 要： 钻孔灌注桩采用后压浆施工工艺后，能大幅度的提高桩的承载能力，减少其下降，近年来已推广应用。某工程的钻孔灌注桩现场试验结果表明，后压浆工艺在灌注桩中运用效果良好，经济、社会效益显著。
关键词： 灌注桩； 后压浆； 承载力
钻孔灌注桩的后压浆施工是近年来推广的提高桩身承载力力的有效方法，其原理是在桩身砼灌注7d后，通过压浆使桩端部土层变硬凝结，对桩孔周围土层有明显的扩散渗透、挤密、加固和局部膨胀扩径等作用[1]，从而增加桩的承载力，并可减少沉降，但正如文献[1]所指出注浆的压力和顺序必须根据不同的地质条件来确定，下面以铜川市玉皇阁特大桥工程的桩基施工为例来介绍钻孔灌注桩在粉细砂岩层进行后压浆的施工。
1 工程概况
路线起点k0+000接铜川新区朝阳路，终点铜川工业区冯家村k5+874.926，长5.875km.在跨赵氏河处建特大桥一座，长1276m,跨径（6×20）+3×（3×40）+（75+4×140+75）+（4×20）m，主桥采用预应力连续刚构，引桥采用装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用双肢薄壁空心墩，引桥采用薄壁空心墩和桩柱式墩，桥台采用柱式台，基础均采用钻孔灌注摩擦桩。该工程基础采用钻孔灌注桩有￠1500和￠1700的2种桩型，桩端持力层为粉砂岩、粉砂质泥岩中微风化层或细砂岩中微风化层，人岩1.5 m，设计有效桩长约30～36 m.中￠1500的灌柱桩承载力特征值为2 400 kN，￠1700的灌注承载力特征值为3800kN，桩身砼强度等级为C25只对￠1500的桩进行后压浆施工。
2 场区岩土地质条件
根据武陕西公路工程设计公司提供的拟建场地岩土工程详细勘察报告，自上而下依次为6层，各层简述如下：
（1）杂填土，层厚1.4～5.2 m；（2）黄土层，层厚0.2～5.3m；（3）粘土及粉质粘土，层厚3.1～10.0 m；（4）卵石层，层厚7.8—18.1 m；（5）细砂岩强风化层与中微风化层；（6）粉砂岩、粉砂质泥岩强风化层与中微风化层。粉细砂层粉质粘土、粘土是注浆的最好土层。
3 后压浆施工
3.1 后压浆桩施工工艺流程
钢筋笼、压浆管加工制作→按桩孔深配压浆管→钻孔成孔、清泥浆孔→随钢筋笼下压浆管→二次清孔→堵头保护→桩体混凝土灌注→压浆设备检查→桩体混凝土灌注7 d后冲孔注浆→压浆达注浆压力或注浆量后结束→桩身检测合格后交工验收。
3.2 压浆管制作
压浆管选用内径为25 mm长6 m的焊接钢管，接长采用接头丝扣连接。加工前应检查制作压浆管的钢管是否有裂缝、孔洞、堵塞等缺陷。每根桩按轴心对称布置2根压浆管，每节压浆管连接丝扣加工长度应不少于30 mm，并保证丝扣的正直，以确保压浆管连接牢固和正直。下管端出浆部分长为300～400 mm，钻4排中6出浆孔，孔上下间距50 mm，钻孔完毕应将管。内铁屑清理干净，以免将注浆孔堵塞。出浆孔由防水胶布、橡皮等包裹，包裹橡皮时一定要保证严密，橡皮包扎一定要拉紧，并用16#铁丝每隔50mm间距固定。压浆管的长度根据桩深确定，一般高出地面300mm。
3.3 压浆管安装
每节压浆管下放时应做试水试验，若出现压浆管内水位下降或管内水柱根本灌不起来等情况，应检查连结处是否密封。根据检查结果予以更换，并重新试水安装。压浆管对称绑扎在钢筋笼两侧主筋上，底部距钢筋笼底100～200 m.压浆管底应采用绑焊与钢筋笼连接，每节压浆管之间用丝扣接头连接，丝扣处应缠绕生胶带或麻丝并牢固拧紧丝扣，用16#铁丝与钢筋笼绑扎固定，绑扎间距为2m.压浆管随同钢筋笼应徐徐放人，严禁强力下放及来回猛力转动，防止压浆管端部橡皮破损，以免泥浆灌人堵塞压浆管。压浆管上口应用堵头封住，以避免泥浆或其它杂物落人堵塞浆管。
钢筋笼放置完毕二次清孔完成后，在灌注砼前，；再一次检查压浆管内水面情况，如严重漏水可认为橡皮破坏或压浆管断裂，应考虑沿桩孔壁重新下一根备用压浆管。
3.4 压浆材料及配合比
压浆材料为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45～0.6，必要时在浆液中掺0.6％减水剂。压浆用水泥进场后立即取样检测，经检测证明质量合格，并将检测报告上交监理后方可使用。注意水泥的存放，防止受潮结块。
3.5 压察
压浆所需设备是：压浆机、水箱、过滤筛、水泥浆搅拌器等。压浆初始时间在桩身砼灌注后7d开始压浆，每根侧壁管2根，每天压1根管，分2 d压完。单根压浆量0.45 t，压浆范围为持力层及以上土层。压浆前，首先做压水试验，冲破出浆口的防水胶布和橡皮包裹，是管路畅通。搅拌水泥浆应严格按配比进行，每盘料搅拌时间不得少于3分钟，超过初凝时间的水泥浆不得使用，严禁边加水边加水泥、边放浆的做法。注浆压力根据地质条件确定，压浆结束标准按照压浆压力量和压浆压力双控的原则执行，按设计要求当压浆量达到9包水泥（450k8）或压浆压力超过2.5 MPa时可结束压浆工作。压浆时应详细做好记录，每根桩压浆结束后应立即请现场监理人员签字认可。
4 主要技术管理措施
建立主任工程师、现场技术员、质检员三级管理体系，做到各岗位分工明确，职责分明，岗前质量培训与实践中提高相结合，使每个施工人员树立明确的质量意识，熟悉本工序的工艺方法和质量要求，加强过程控制，随时掌握钻孔设计深度、实际深度、压浆管配置长度、压浆管下人孔内深度及压力等到相关数据，确保下管到位，压浆管连接严密不漏浆。上道工序完成由现场监理签字认可后方可进行下道工序的施工。
压浆把握好材料质量关，钢管、水泥应选用质量可靠的厂家，并加强检查。对辅材也认真选购，防止伪劣产品混入造成质量事故。加强对压浆管的保护，压浆前防止施工设备及车辆碰断或损坏压浆管。定期维修压浆设备，保证其正常运行，保证压浆过程。的连续性。
5 经济、社会效益分析
通过试桩静载试压检测结果显示，由于钻孔灌注桩采用后压浆工艺增加了桩端的承载力，使桩的承载力增加30％以上，在满足桩基相同的承载力和变形的条件下，经设计单位同意桩的长度和直径做了适当减少，减少了工程量，降低施工难度，从而缩短了工期，社会效益明显。
6 结论与建议
钻孔灌注桩采用后压浆工艺后，其承载力得到大幅度的提高且沉降明显减少，具有显著的经济效益和良好的社会效益，值得在工程中推广应用。
为减少工程造价，建议在以后的施工中注浆管选用PVC管。粉细砂层中的灌注桩采用桩端压力灌浆工艺，效果明显，但其承载机理待于进一步研究。
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