《钻孔灌注桩的后压浆技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钻孔灌注桩的后压浆技术（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钻孔灌注桩的后压浆技术同济大学地下建筑与工程系 2006.11目 录1 1、后压浆技术作用和工作机理后压浆技术作用和工作机理2 2、后压浆的加固方法后压浆的加固方法3 3、桩端后注浆技术桩端后注浆技术4 4、桩端后注浆应用研究与经济效益分析桩端后注浆应用研究与经济效益分析5 5、桩端后注浆技术规程桩端后注浆技术规程3. 桩端后注浆技术v3.1 工程调查v3.2 桩端后注浆示意图与注浆流程v3.3 注浆材料的性能和选择v3.4 施工参数与施工设备v3.5 桩端后注浆工艺技术v3.6 注浆效果检测v3.7 事故处理 3.1 工程调查v工程调查主要解决以下三个问题： （1）地层是否据有可注性；（2）
2、地层注浆时，需要何种浆液材料，采用多 大 压力，注多少浆液，一般通过试注来确定；（3）能预计进行注浆后，强度增加的效果。 3.1 工程调查v工程调查的主要内容 (1)注浆区的地质构造及浆液可能流失的通道和 空穴；(2)地质分层及需要注浆处理地层的土质或岩性 特征；(3)调查需要处理地层的强度或渗透程度；(4)调查构筑物的损害程度和注浆会对周围构筑 物的影响；(5)调查注浆过程中，废浆排放对环境的影响、 注浆后地下水位的变化 对邻近居民饮水及灌溉 的影响。3.2 桩端后注浆示意图与注浆流程3.3 注浆材料的性能和选择v土质条件是决定浆材的关键，其次是环境条件、 注浆目的和要达到的预期效果等因素。
3、v理想的注浆材料应该满足以下一些要求：v（1）浆液粘土低，流动性好，可注性好，能够 进入细水孔隙和粉细砂砾层；v（2）浆液凝固时间能够准确控制；v（3）浆液的稳定好3.3 注浆材料的性能和选择v（4）浆液无毒、无臭、不污染环境；v（5）浆液对注浆设备、管路损伤小，并且容易 清洗；v（6）浆液固化时收缩小，并能牢固与岩土粘结 ；（7）浆液结石率高，易于形成结合体；v（8）结合体耐态化性能好；v（9）注浆材料的粒度较细，易于扩散流动；3.3 注浆材料的性能和选择v（10）浆液配置方便，操作容易掌握，原材料来 源丰富，且价格便宜。v 通常桩底注浆采用水灰比0.40.6的纯水泥 浆，对渗透性好的地层可
4、掺入膨胀剂或注水泥砂 浆。3.4 施工参数与施工设备v施工参数 注浆量、注入率、注浆压力和注浆速度 注浆压力是注浆施工效果好坏的关键因素之一。注浆压力的确定要 考虑下列3个方面：最终注浆压力要小于桩上抬的摩阻力，即注浆 时不能使桩向上严重位移；最终注浆压力要尽可能使桩端、桩身 混凝土少破坏；最终注浆压力要使注浆量达到设计要求，形成扩 大头，使桩端加固明显。 v施工设备 注浆泵，拌浆装置，输浆管，流量计注浆泵一般采用电动式泥浆泵，一般要求最大压力达10MPa以上， 排浆量大(5m3h以上)；流量计，通常多为双笔自动式电磁流量计 3.5 桩端后注浆工艺技术v注浆管设置与制作v桩开始注浆时间 v压水
5、试验(开塞) v初注 v注浆量 v注浆压力 v浆液浓度（水灰比） v注浆节奏 v注浆次序 v注浆后的保养龄期 v桩身强度设计 注浆管设置与制作v注浆管采用30mm50mm钢管v用榔头将钢管底端砸成尖形开口v距底端30mm左右钻若干小孔，并在小孔放图钉（单 向阀作用），再用绝缘胶布加胶带包裹v钢管可作为钢筋笼的一根主筋，用丝扣连接或者外加 短套管电焊注浆管开塞v注浆时间宜在混凝土初凝（715天左右）后进 行。过早，会破坏桩体本身；过晚，不容易打开 注浆通道。v成桩后至灌浆前，应进行压水试验，以疏通注浆 通道，即进行开塞，提高桩底可灌性。v压水开塞一般用清水，按23级压力逐级进行， 压水量一般控制
6、在0.6m3，开塞压力一般小于 8MPa。浆液浓度v稀浆（水灰比0.8：1），渗透力强，便于加固 预定范围周边地带v中等浓度浆液（水灰比0.6；1），加固预定范 围的核心部分，起充填、压实、挤密作用v浓浆（水灰比0.4：1），对已注浆体起脱水作 用，最后注入浓浆可掺加减水剂（木钙）、 固化膨胀剂（UEA）和早强剂（石膏）v一般是先稀后浓，即水灰比从0.6 0.4。高压注浆v将水泥浆通过高压泵（要求最大压力达10MPa以 上）压入地下被注土层中。v初注压力较小，浆液由稀到稠。v关注注浆压力、注浆量和注浆皮管变化，并控制 注浆节奏。v用百分表监测桩的上抬量。注浆量v注浆量是主 控因素。v应由桩端、
7、 桩侧土层类 别、渗透性 能、桩径、 桩长、承载 力增幅要求 、沉渣量、 施工工艺等 因素控制v可参照右表一般砾石层注浆水泥量经验 参数表(单位：kg）桩径 （mm）渗透性好 持力层 厚渗透性好 持力层薄渗透性 差 持力层 厚渗透性差 持力层 薄8002000 30001000 15001000 1500800 100010003000 40001500 25001500 25001000 200012004000 50002500 35002500 35002000 300015005000350035003000注浆压力v容许注浆压力与地层密度、渗透性、初始应力、钻孔深度和位置以及 灌浆次
8、序密切相关v土层渗透性好，注浆压力较低，一般在4MPa以下v土层渗透性差，注浆压力较高，可达410MPa实测浙江大学港湾家园14M3注浆 压力、注浆量曲线 实测浙江大学港湾家园14S1注 浆压力、注浆量曲线 注浆节奏v为使有限浆液尽可能充填并滞留在桩底有效空间 范围内，应实行间歇注浆。v间歇时间长短可依据压水试验确定。v短桩，桩底注浆会出现上冒，应在冒浆后停止几 个小时，待桩周浆液凝固后再注。注浆终止条件v单管注浆量达到设计要求。v第一根管未达到注浆量设计要求，第二根达到。v两根均未达到，但注浆压力达10MPa，且稳定5 分钟以上。v桩体发生上抬。注浆次序在设计桩端后注浆时，应当考虑以什么样的
9、 次序进行注浆。同一承台桩，尽可能同时注浆。对整个群桩基础注浆，先中间再周围，一般 可注性好，浆液易注入；先周围再中间，注浆效 果较好。一般原则是从外围进行注浆，逐步到内部的 桩，以获得良好的注浆效果。 注浆后龄期保养一般要保养20天以上。桩身强度设计桩端阻力和侧阻力因注浆而显著提高，因此设计 中应相应提高桩身强度，并按建筑桩基技术规 范验算，避免桩身强度先于土阻力破坏而使注 浆失效。后注浆桩的混凝土强度等级一般应较普 通桩提高13个等级，常用C30C40。 3.6 注浆效果检测v由于桩端后注浆属于地下隐蔽工程，对其进行完 整的注浆效果检测难度较大。v除了在注浆过程中严格遵守注浆规程外，对其注
10、 浆效果检测一般是对注浆桩抽样进行静载荷试验 ，并与未注浆桩进行对比。对深度不大的桩，也 可以采取钻芯取样的方法。3.7 事故处理常见事故及处理措施 v注浆中断v注浆达不到结束标准v注浆管路堵塞v环境污染v浆液流失v桩体上抬和地面隆起注浆中断 应尽量避免被迫中断注浆。注浆中断后应立 即查明原因，采取有效措施排除故障，尽快恢复 注浆。恢复注浆时宜从稀浆开始。若进浆量与中 断前接近，则可尽快恢复到中断前的稠度，否则 应逐级增加浆液浓度。若进浆量减少较多，注浆 压力上升幅度较大，短时间内即结束注浆，说明 被注介质内的裂隙被堵塞，应重新扫孔和冲洗后 再行注浆；若仍无改善，则应考虑间歇一段时间 后在附近
11、钻孔补注。注浆达不到结束标准 v降低注浆压力，限制浆液流量，以便减小浆液在裂隙中 的流动速度，使浆液中的颗粒尽快沉积。v采用水灰比比较大的浆液，即提高浆液的浓度。v加入速凝剂，如水玻璃等，控制浆液的凝胶时间。v采用间歇注浆的方式，促使浆液在静止状态下沉积，根 据地质条件和注浆目的决定材料用量和间歇时间的长短 。若有地下水的流动，宜反复间歇注浆。v若为填充注浆，可在浆液中加入砂等粗粒料，采用专门 的注浆设备。 注浆管路堵塞 v设计方面的原因如浆液配比不准，速凝剂比例不当，此 时应在注浆前进行室内和现场注浆试验，取得准确的设 计参数。v施工方面的原因，如施工工艺问题：搅拌站与注浆点的 距离过大，输
12、浆管弯道太多，浆液流动受阻；操作问题 ：如速凝剂计量不准，使得浆液凝胶时间缩短，在未达 到注浆要求的距离时，浆液初凝而堵塞管路；浆液搅拌 时外加剂加入顺序不符合要求也可缩短浆液凝胶时间， 设备问题如注浆设备老化，阀门、管路老化等影响浆液 的流动。环境污染 v在注浆工程的施工过程终，应尽量避免对认和周围环境 的污染，环境污染包括三个方面：噪音污染，振动污染 ，毒物污染。v在注浆施工前，应了解注浆设计的使用是否对周围环境 有噪音和振动的影响以及工程所在地的环境保护标准， 避免对相当范围内的生活环境和人们的身心健康产生影 响。v当采用化学注浆时，应充分了解化学浆材的毒性及工程 所在地的水文地质条件。
13、调查水源的位置、深度及使用 状况；了解河流、湖泊、海域等水域及饮用水的贮水池 、养鱼池等设施的位置、深度、形状及使用状况。对拟 使用的浆液种类、性质、有毒程度进行认真评价，防止 其对人体健康的损害和对地下水的污染。 浆液流失 v采用速凝浆液，即在水泥浆液中加入速凝剂；v采用水泥水玻璃双浆液；v控制水灰比，增加水泥用量。桩体上抬和地面隆起 v在进行桩端后注浆的时候，如果成桩时间短，注 浆压力过大，就有可能造成桩体上抬。如果桩本 身比较短，还有可能造成地面隆起。当注浆过程 中发现桩体有明显上抬现象或地面有隆起时，应 立即降低注浆压力，再继续灌注一段时间停止， 然后查明导致桩体上抬和地面隆起的原因，
14、采取 有效措施。因此，在进行桩端后注浆时，应对地 面和桩顶进行隆起观测。 4. 桩端后注浆应用研究与经济效益分析v4.1 桩端后注浆应用效果研究v4.2 注浆桩破坏方式v4.3 工程实例分析v4.4 普通灌注桩，挤扩支盘桩和桩端后注浆灌注桩应用效果对比v4.5 桩端后注浆经济效益分析 4.1 桩端后注浆应用效果研究 v不同持力层注浆效果实测分析凤起路B7海宁海昌大厦杭州某高楼v持力层为砾石层进行后注浆效果最为明显，可提高单桩 承载力3080，持力层为粉土的桩注浆后承载力可 提高20%左右。对持力层为基岩的桩，只要桩底沉渣能 保证清理干净且基岩性状好，则没有必要实行桩底注浆 。但对桩底沉渣不能保
15、证及泥皮原因有特殊要求的桩， 建议也可实行桩底注浆。基岩中注浆量一般小于1吨水泥 。粘土层作为桩基持力层的桩进行注浆承载力可提高约 15%左右。凤起路B7 高层v持力层为 砾石层 v桩长 42.83m ，桩径 800mm ，入砾石 层1.5m， v注浆后比 注浆前承 载力提高 50%左右 ,且沉降 减少明显 S4桩注浆前后Qs曲线 海宁海昌大厦v持力层为 粉土层 v试桩S1和 S2长 58.33m ，桩径 800mmv承载力可 提高20% 左右，桩 端沉降量 减少较大注浆前后Qs曲线 杭州某大楼v持力层为基 岩v桩长45.5m， 桩径均为 800mm， C30砼,桩入 中等风化安 山玢岩为 1
16、.06m。 v基岩中注浆 量一般小于1 吨水泥。注浆前后Qs曲线 4.2 持力层为砾石层注浆桩破坏方式v对于以基岩作持力层的桩，破坏性试验时，一般为桩身压 缩。当对于以粘土、粉土、砾石层为持力层的桩，破坏性 试验时多发生刺入性破坏。对持力层为砾石层的桩端后注 浆桩进行破坏性试验，其破坏方式不同于无注浆桩，将发 生桩身压碎破坏。v因此对于支撑于清渣干净的基岩、注浆的砂砾石层且承受 高水平荷载的桩，其承载力设计要进行桩身强度的验算。 因为此时持力层较好，一般桩端沉降和桩顶沉降较小，在 变形控制范围内，此时的破坏形式主要是桩身压碎破坏， 而不是发生桩端刺入破坏。持力层为砾石层注浆桩破坏方式v浙大港湾家园，位于浙江大学紫金港校区，属典型的冲积平原。设计采用600钻 孔灌注桩，以72层圆砾作为桩端持力层，桩端进入持力层1.5D。采用桩端后 注浆技术。对6S1和8S1试桩进行了破坏性试验。其Q-S曲线如图所示。
