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1、科技【建造技木】 口编辑吴保平 桩基后压浆洼浆工艺施工技术例析 张伟张秀永李悦 (内蒙古鲁新能源有限责任公司，锡林郭勒026321) 摘 要：以鲁新矿井主井井塔桩基工程为例，介绍了为增强桩侧阻力而采取的后压浆注浆施工工艺的原理、工艺过程及实施效 果。 关键词：桩基侧阻力；后压浆注浆工艺；开环；桩承载性能 1工程概况 鲁新矿井由新汶矿业集团有限责任公司内蒙古鲁新能源 开发有限公司投资兴建，工程地点位于内蒙古自治区锡林郭 勒盟乌拉盖开发区境内。由煤炭工业济南设计研究院有限公司 设计；设计桩长45OOm，设计桩径lO00mmx 10棵、800mmx60 棵、其中试验桩2组。桩体内安装声测管4棵。为增
2、强桩体的摩 阻力在桩体内安装注浆导管70棵，采用后压浆注浆工艺。桩采 用C35混凝土抗渗等级s8，采用抗硫酸盐硅酸盐水泥，掺入矿 物参和料、掺人钢筋阻锈剂。后压浆注浆水泥标号与桩体混 凝土水泥标号一致，单桩注浆量设计值(以水泥重量计)：桩 径800为754t；桩径1000为942 t。 2课题分析 21冻结井壁土层融化后对侧阻力的影响 鲁新矿井主井井口使用冷冻法开凿成井，使井壁周围土 质长期冻结，井口周围的桩位及设计桩长深度仍处于冷冻期， 桩基施工完成后，在未来12年内井壁周围冻结的土质会逐渐 融化，在上部荷载的作用下会发生融缩沉降现象，降低桩的承 载力，影响结构安全。 22桩混凝土灌注对侧阻
3、力的影响 桩在钻孔过程中为防止孔壁坍塌，采用泥浆护壁，在桩混 凝土灌注时使泥浆上翻，由于混凝土是靠自重来保证密实的， 在混凝土灌注过程中泥浆难免会在孔壁残留，再加上混凝土在 水化反应过程中难免会发生收缩，这些因素都会对侧阻力正常 的发挥产生不利影响，影响桩的承载力。 上述因素影响下的桩身即使本身质量很好，也会对桩承载 力形成不利影响，造成桩承载力的下降。 如何采取措施克服上述不利因素，在桩身质量完好的情况 下把桩的侧阻力发挥到极致，从而满足设计要求，对桩基工程 至关重要，直接决定整个建筑物的结构安全和使用，决定着建 筑物建设的成败。 58建筑2010年第14期 3桩基后压浆注浆施工工艺 31后
4、压浆施工原理 本工程采用桩端和桩侧后压浆工艺，通过预埋在桩身的注 浆管将能固化的浆液注入桩端土层，这些浆液通过渗透、填充、 置换、劈裂、压密及固结等物理和化学形式共同作用，改变了桩 端及其附近土体的物理力学性质，使桩端阻力得到不同程度的 提高，桩的沉降量减小，桩的承载性能得到改善。 32后压浆施工工艺流程 后压浆施工工艺流程：注浆准备一开环 注浆管道首次注 浆一注浆管循环注浆一满足注浆终止条件一终止注浆。 33压浆管布置 根据图纸设计要求和后压浆注浆工艺和操作流程，桩端后 压浆的压浆管2E 25，无缝钢管布置在钢筋笼的内侧，下端伸 到桩底标高下端以J2400mm-道压浆环管，与2根 25无缝
5、钢管连接。在上顶部每隔12m处设一道压浆环管，其中压浆环 管一端与其中一根 25无缝钢管连接，压浆环管另一端接入从 自然地坪面另外接入1根 25无缝钢管连接。根据本工程桩长 计算，压浆环管设置不少于4组， 25无缝钢管每颗桩不少于5 根。顶端高出地面03m。 34压浆管制作 压浆管材料：压浆直管采用直径 25无缝钢管，压浆环管 采用直径 20的优质塑料管。 压浆直管连接采用焊接或丝口连接，上端口用丝堵密封， 底口焊接三通，注浆环管绕钢筋笼一周后与三通连接，形成注 浆管路系统。注浆环管上按间距46cm在管上、下和外侧设置 出浆口，出浆口直径为5mm。出浆口设置完成后用胶带封口， 压浆环管外包橡胶
6、套，以保证钢筋笼运输和下设时不破坏压 浆环管。 压浆管与钢筋笼绑在一起，用堵丝将注浆管上口封住，防 止异物堵塞压浆管。压浆直管所有接头应密封，防止由于出现 连接质量原因导致注浆管堵塞。 建器 l 35浆液材料及配比 351浆液原材料。压浆所用原材料水泥与桩体混凝土水 泥必须一致。配合高效减水剂和膨胀剂。 352浆液配比。压浆采用浆液水灰比为065。(根据配合 比数据调配)浆液采用搅拌筒搅拌，在水泥浆搅拌过程中掺 加高效减水剂和膨胀剂，一般掺加07的高效减水剂和10的 混凝土膨胀剂(内掺)。搅拌时严格按技术交底配比计量，搅拌 时间要充分，浆液搅拌要均匀，确保水泥浆有良好的和易性。 36压浆量 根
7、据设计要求单桩注浆量设计值以水泥重量计：桩径800 为754t；桩径1000为942 t。 37压浆操作工艺 371桩灌注完成12h后完成“开环”工作，即先用高压清 水将压浆管打开，在确定压浆管畅通后，保持压水5min，水压 根据情况可比压浆时稍低。“开环”完成后将压浆管口密封， 防止异物掉入管内。 372在成桩48q,j后，进行压浆工作。 373注浆量分配。桩端注浆管的压浆量控制在总量的 3040，其余量均分在桩测注浆管中，或按照设计图纸要 求进行压浆，本工程以压浆量为主，压浆压力为辅进行，注浆 压力一般不超过2MPa。 374压浆压力控制。压浆压力包括开塞压力、压注清水 压力、压注稀浆压力
8、和压注稠浆时的压力。根据工程实践，开 塞压力比较大，有时可达IOMPa，但由于开塞压力是克服密封 压浆孔的保护装置，因此开塞压力无需控制。一般情况开塞压 力也仅是瞬间压力，一旦后压浆装置开通后，压力即可下降。 开塞所用的压力泵其压力应不小于20MPa。 在压注清水时的压力应加以控制。防止清水在过高压力下 向桩周土渗透，一般情况下可控制在1OMPa左右。 375压浆终止条件以压浆量为主，压力控制为辅。即首先 要保证各压浆装置分配估算的压浆量全部压注完毕。当出现问 题时，可采取如下措施予以处理。 当一个压浆装置由于压力太高浆液压不进时，可通过另一 个压浆装置将剩余浆液压注完毕。 当一个压浆装置压浆
9、量没有达到设计要求压浆量时，出 现冒浆或串浆，可暂时停止压浆，并用清水冲洗压浆装置，停 止60min后，再进行复压，如此反复直到达到设计压浆量。复 压压力可适当大于首次注浆压力，最大可达23MPa。如果压 浆量仍达不到设计要求，停止压浆，将剩余浆液按比例注入 另一个压浆管。 当某个压浆装置达到设计压浆量，但仍能继续压浆且压 力较低时，应停止压浆，改用稠浆继续压浆。 376当稠浆压浆量达到设计压力值时，应稳定压力15min， 然后停止注浆，以使浆液尽可能在桩端均匀渗透扩散，并达到 最大的饱和状态。 377出浆孔在压浆管下设前一定要密封，下放钢筋笼时 要注意由于孔壁摩擦或其它原因而造成密封破损，而
10、导致出 浆孔堵死。 378压浆时如果出现下列异常隋况时，可采取相应措施解 决。一是，发现桩孔壁周围出现冒浆现象，立即终止压浆并找 出冒浆原因。二是，在一根管压浆时，如果另一根管冒浆，应 立即封闭冒浆管，直至压浆管的压浆量达到设计值后，关闭压 浆管，依次进行其他管的压浆。三是，如果压浆管的压力很小 (或无压)，而压浆量又异常大时，或者周围的地层出现冒浆 现象时，应停止压浆，用清水将压浆管的浆液清理干净，暂停 612h后，改用稠浆再行压浆。 379为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，压浆 的桩应在混凝土灌注完成2d后，并且该桩周围至少8m范围内 没有钻机钻孔作业。 3710压浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时 间、压浆开始及结束时间、压浆数量、压浆压力以及出现的异 常情况和处理的措施等。 4实施效果 大量的桩基_丁程实践表明，通过桩基后压浆注浆工艺对桩 与孔壁间隙注浆，改变了桩侧、桩端及其附近土体的物理力学 性质，使桩侧阻力和端阻力得到不同程度的提高，桩的沉降量 减小，桩的承载胜能得到较大改善。该技术可以在桩基工程中 广泛应用，大大提高桩承载力的结构可靠性能。 混凝土浇筑现场 5 9
