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探究工业建筑长螺旋成孔灌注桩后压浆工艺在工业建筑中运用

收藏本文 2024-03-23 点赞:25970 浏览:112101 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘 要】长螺旋后插钢筋笼灌注桩具有施工简单、方便、快捷等优点,施工时只需在成桩后增加一道注浆工序就能形成由桩身、桩端形成扩大端并共同受力,注浆后使桩体不但有较高的承载力,还能很好的控制桩基的沉降变形,具有与普通直孔灌注桩不同的荷载

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传递机理,在工程应用中具有显著的安全性、可靠性。
【关键词】长螺旋桩;后插钢筋笼;注浆
一、概述
邯钢集团从2007年以来随着国家节能减排力度加大,淘汰了一批高耗能、高污染的落后设备,一批国际较先进的大型冶炼设备落户邯钢,3200高炉、400烧结机、机械化数字储煤场等国内先进装备相继投产,邯钢厂区位于邯郸市区,施工中常用泥浆护壁灌注桩因排泥浆污染环境使用受到极大限制。因此,找到一种满足设计要求又不污染环境的桩基施工方法十分必要,经过对地勘数据的分析,我们利用大扭矩、大直径长螺旋钻机并结合后压浆工艺替代常规的泥浆护壁灌注桩工艺,完全实现了桩体的大桩长、大荷载,无污染、节能环保,取得了良好的经济效益,下面结合具体工程实例解析施工工作过程。

二、地质概况

地钻探资料分析表明,在勘探深度范围内,表层为填土,向下分别为第四系全新统的冲洪积成因的粉质粘土、上更新统冲洪积成因的粉质粘土、粉土、圆砾、第四系中下更新统冰水沉积成因的碎石土,底部为第三系半成岩状态(N)的砾岩及粘土岩。自上而下地层层序依次为:①杂填土②素填土③粉质粘土④粉质粘土⑤粉质粘土⑥粉土⑦圆砾⑧粉质粘土⑨角砾⑩粘土岩。

三、桩端压浆技术特点

桩端压浆装置:由装在钢笼底部的进口管、出口管及注浆装置组成一个循环系统,其优点为可进行多次压浆、补裂,压浆量可根据实际情况设计压力进行调节。步骤如下:

1、大泵量注浆以充填方式对孔底的沉渣、虚土进行压密。

2、以劈裂为主,每次劈裂注浆都会使土中主应力增大,泵压也随之增大。

3、最终注浆压力的保压,有助于浆液包裹体的增大,有利于提高桩的端阻力。

根据实测数据,水泥浆在粉质粘土中扩散性一般在2-6cm,在中砂中扩散半径为0.6-0.9m左右,而在卵石层中扩散半径约为0.9—1.2m左右,因此桩体底部水泥颗粒水化作用后与沉渣、桩周土胶结成一体,形成强度极高的水泥土扩大头,增大了桩的端阻力。

四、后注浆工程实测

作者根据长螺旋成孔灌注桩后压浆工艺的特点,分别在石家庄、邯郸、邢台一些参与施工的工程,分析对比认为在邯郸市区普遍存在角砾层与石家庄、邢台地区存在的中砂层相比,后压浆技术更有其优越性,有利于充分发挥其端阻作用。表一是我们收集的在上述地区施工压浆后承载力提高情况一览表。
我公司在以上工程均采用长螺旋灌注桩后压浆工艺,通过工程试验桩的检测单桩承载力特征值均提高25%-35%。

五、压浆方案及施工要点

1、确定压浆层的位置

根据设计单桩承载力要求和地勘所做的工程地勘报告确定钻孔深度即注浆层的位置,最佳深度应进入注浆层不小于1m压浆效果最佳。

2、注浆材料及配比:

注浆水泥一般选用525#硅酸盐水泥,水灰比一般为0.5-0.6左右,但在浆液配制过程中为提高泵送速度减少浆液沉淀,一般加入水泥量3%-5%的水玻璃。

3、注浆压力、速度及时间

正常压浆速度控制在20-35L/min之间,在初始注浆时可将压力调在5-6MPa,正常注浆压力在0.3-0.8MPa,终止压力一般不少于10 MPa。保压时间不少于30min。

4、施工工序及施工要点:

(1)桩机就位;
(2)钻孔至设计标高;
(3)打开钻头活门,泵送砼至桩孔内;
(4)待砼被压出钻头活门后连续不断地泵送砼,同时提钻至不塌孔的位置或孔口;
(5)将钻具提出孔口;
(6)将上端连有振动锤的插筋框架置入带注浆管的钢筋笼,并与钢筋笼下部的凸台相抵。
(7)将钢筋笼和插筋框架一起吊起并移至桩位,对准桩孔中心。先依靠钢筋笼及插筋框架的自重,将钢筋笼沉入孔内砼中。
(8)启动振动锤将钢筋笼沉到设计标高。
(9)将插筋框架提出,向桩孔内补充砼并振捣密实。
(10)注浆应在桩混凝土灌注3天后,用高压清水泵对管路进行清洗,并将注浆管孔口封好,以便今后注浆能顺利进行。

5、压浆装置的制作与安装。

(1)桩端压浆管路的布置制作要求。
桩身设计为通长配筋,压浆管壁厚选用δ=2.5mm,直径为φ18mm无缝钢管,由两根压浆管对称绑扎在钢笼外侧,底部花管一般长度为800mm,管底封死,侧面3排φ5mm小孔,每排8个,首先花管孔用图钉 住孔眼,用密封胶带裹紧,外部用自行车内胎包紧,用铝丝绑扎结实后备用。
(2)下钢筋笼前,必须对压浆接头的牢固程度、密封情况进行检测,由于钢笼是下入混凝土中,喷头超出钢筋笼底300-400mm是靠振动器下压至孔底的,因此喷头孔眼防水胶带应缠牢,花管应选用壁厚

2.5mm以上,以防在下压过程中防水胶管破裂后无法注浆。

六、结束语

长螺旋成孔灌注桩后压浆工艺大规模应用在河北南部是近几年才出现的施工工艺,与常用的泥浆护壁混凝土灌注桩、预制管桩相比,其工程造价可降低25%,长螺旋成孔灌注桩后压浆工艺单方砼提供的承载力是普通灌注桩的1.75倍,在复杂的地层条件下,可用增加注浆量的方法来减小桩长,保证设计承载力,施工速度快、无污染,从桩基施工情况看,长螺旋成孔灌注桩后压浆工艺在工业建设项目中应用具有广阔的前景。
参考文献:
刘金砺《建筑桩基技术规范》(修订)若干技术焦点剖析.
龚晓南 俞建霖主编《地基处理理论与实践—第九届全国地基处理学术讨论会论文集》2006.6.
[3]米祥友 彭安宁主编的《基础工程400例—技术与经济观点》1999.

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