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桩端后注浆技术在红楼饭店工程中的应用

本文摘要:1、阐述目前高层建筑大多使用钻孔灌注桩基础,而钻孔灌注桩仅次于的缺点就是:桩底虚土较难清扫,桩身泥皮影响外侧摩阻力更进一步充分发挥;或为取得较好的持力层被迫穿过厚重的饱和状态性土层而超过柔软的风化层,但这有利于钻入、清孔和浇捣等。使用桩端后注浆技术可较好地解决这些难题。杭州红楼饭店改扩建工程正是由于顺利地运用了这一技术,起着了溶桩底虚土、提升桩末端承载力的起到。

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1、阐述目前高层建筑大多使用钻孔灌注桩基础,而钻孔灌注桩仅次于的缺点就是:桩底虚土较难清扫,桩身泥皮影响外侧摩阻力更进一步充分发挥;或为取得较好的持力层被迫穿过厚重的饱和状态性土层而超过柔软的风化层,但这有利于钻入、清孔和浇捣等。使用桩端后注浆技术可较好地解决这些难题。杭州红楼饭店改扩建工程正是由于顺利地运用了这一技术,起着了溶桩底虚土、提升桩末端承载力的起到。该工程坐落于城东铁路新的客站广场西侧,建筑面积35913m2,主楼25层,裙楼5层,地下室2层,总投资近1.4亿元,由省级机关事务管理局筹设,省建科院设计所设计,省地矿工程公司施工桩基础部分,浙江泛华工程监理公司监理。

表格1红楼饭店静载荷试验成果桩底注浆桩号桩长(m)桩径(mm)成桩天数(d)无限大承载力(kN)最后下陷(mm)注浆前SZ244.3180037869426.32注浆后SZ244.3180059993617.15SZ144.1080044867821.68桩基为800钻孔灌注桩,共235根,有效地桩长36.4~38.2m。原考虑到以10-②中风化泥灰质粉砂岩为持力层,但须要穿过薄大约15m的中密卵砾石混合砂层才能映射,且钻入非常艰难。

使用桩端后注浆技术,通过对试桩注浆前后静荷载试验对比,指出能用9-②卵砾石混合砂层作为持力层,桩末端转入该层3.2m后,单桩承载力标准值平均4200kN,单桩注浆1.5t(水泥量)。试验情况闻表格1。2、施工工艺(1)再行打算直径25.4mm、长度比孔深长20cm的钢管两根,作为注浆管。

在其底部长大约25cm范围内梅花状布孔12个,孔径5mm,后用编织袋将管底口及小孔毛巾封牢。在按长时间施工工艺注射钻孔桩(成孔并清孔)后,将注浆管绑扎在钢筋笼两侧,实时放进孔内,伸至孔底,而顶部遮住桩孔口20cm。随后下导管、清孔、青草混凝土,待出桩1d后,以大约2MPa压力的清水冲开管底封口。

7d后,压力注浆大约2h。(2)注浆浆液由水泥搅拌机(300L)、滤网、储浆桶(500L)、注浆泵(另设仅次于压力10MPa的压力表)、桩孔口压力表、注浆管而超过桩底。注浆时将水灰比3∶1的水泥量120kg、0.8∶1的360kg及0.5∶1的1020kg依序流经。

当注浆压力超过5MPa并稳压3~5min后或注完设计拒绝注浆量后,才可中止注浆;(3)施工中考虑到注浆路程近导致的压力损失,用桩孔口压力表测得实际注浆压力(实际压力损失值大约1.2~1.5MPa),从而防止了注浆压力值不实。(4)本工程各桩皆超过设计拒绝的注浆量,平均值注浆压力3MPa(开塞压力2.2MPa),流经速度10~20L/min。3、几个问题辩论(1)浆液浓度对注浆效果的影响:再行灌入稀浆的目的在于稀浆的流动性好,裂隙无论相间,均易进浆,再行将细缝填灌扩充,而后浆液再行逐层变浓,使中等或较小的裂隙也获得扩充。

水利行业用作防渗的帷幕灌浆分9个级别的水灰比,本工程所取其中的3个级别用作钻孔灌注桩注浆。(2)流经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。目前主要有一次降压法和分级分压法。

当长时间压力下流经速度较慢时,可提升压力尽可能使一些细小的裂隙不致在高压下提早被堵住,可较多地倒入一些浆液,即所谓一次降压法。但较高的压力也不会使浆液在较宽的裂隙中盘踞过近,导致浪费。当在长时间压力下就很更容易可将浆液较精彩地压入时,解释岩层吸浆量大,这时可转用较低一级的压力展开注浆,于吸浆量渐渐增加时,再行特一级压力,如此重复增高压力,以后超过规定的压力,一般为2~3级(即0.5P、1.0P或0.4P、0.7P、1.0P),是分级分压法。

(3)允许注浆压力、注浆量、渗入半径:一般当压力升到某一数值时,注浆量忽然减小,指出地层结构已再次发生毁坏或空隙已被不断扩大,此时的压力即为允许注浆压力。另两个最重要参数就是注浆量Q和渗入半径r。这些参数的确认请求参看《地基处置手册》(中国建筑工业出版社,1998)。4、几点经验(1)串孔现象:由于地层空隙率及持力层裂隙的不存在,在A桩展开注浆时可能会有水泥浆从附近B桩已开塞但并未注浆的管中涌出,导致注浆管阻塞,导致B桩今后有可能注浆告终。

这种串孔蔓延现象还有可能引发周边土体溶,导致附近桩机无法钻入,为防止因串孔而导致注浆告终,本工程使用分片开塞,分片注浆的施工流水作业。确保成桩1d后开塞,7d后注浆,从场地外围向内共分3~4片已完成全场注浆任务。至于何时开始注浆,只不过只要桩身混凝土强度小于岩石强度且不致因高压注浆而毁坏混凝土自身结构才可。(2)注浆管:注浆是通过注浆管来已完成的。

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若注浆管长度过于,则桩底承载力得到强化,影响桩末端承载力。若注浆管焊质量不低,则在低压力下,浆液不会在接缝处逸出,压力巨变,造成注浆告终。若用返转盘式钻机成孔,则注浆管不应高达孔身太多,否则影响钻机移位。

(3)二次注浆:若采行二次注浆则效果可能会更佳。一般二次注浆量大约为第一次的1/3~1/4,水灰比可适度提升。

(4)清水:开塞清水不应过多,压力也不应过大,以免桩身混凝土强度受到影响。注浆后再行流经大体相等输浆管容积的清水,以免浆液转往至注浆泵与注浆管之间的一段输浆管内。(5)注浆压力:①压力渐渐下降,但约将近拒绝的压力,这有可能是浆液在粘土中构成脉状劈裂渗入,或浆液浓度较低、凝胶时间宽,或部分浆液逸出。

②注浆开始后压力不下降,甚至离开了初始压力值呈圆形上升趋势,这有可能是浆液外逸。③压力下降后忽然上升,这有可能是浆液从注浆管周围漏回头,或注速过大,扰动土层,或遇上空隙脆弱部位。

④压力下降迅速,而速度上不去,指出土层密实或凝胶时间过短。⑤压力有规律下降,即使超过允许压力,注浆速度也很长时间(变化并不大),这指出注浆是顺利的。⑥压力下降后又上升,而后再次下降,并超过预计的拒绝值,可以指出是第③种情况的空隙部位已被浆液填充,这也是流经顺利的例子。本工程压力变化归属于第⑤种情况。

5、结论及前景(1)桩端后注浆技术,使桩底虚土获得溶挤迫契;增加了群桩的桩土比较变形,减少了桩群内部外侧阻力充分发挥,提升了桩周下部外侧摩阻力和末端阻力且使下陷变形增大而均匀分布。因而使桩承载力获得提升,在完全相同条件下可优化桩长、桩数、桩径、桩距。本工程完结后,展开了5根桩的高突发事件及机械电阻法动测,试验指出皆超过Ⅰ类桩标准。(2)本工程所用浆液为水泥类浆液,来源普遍不易掌控。

而水玻璃类浆液由于具备无毒性、凝固时间可掌控且价格便宜,国际上应用于已较普遍。(3)双层管双栓塞注浆法即SRF法,由于可在有所不同地层有所不同时间注浆,有渐渐代替本工程花上管法的趋势,但其成本较高,注浆所须要压力也较小。

(4)压力注浆理论很早已被普遍用作地铁、盾构隧道的修整及坝基帷幕等工程,随着城市高层建筑的大大研发及旧城改建中深基坑开凿场地狭小的容许,灌注桩桩端后注浆自1994年被开发利用后,已更加普遍地应用于土建工程,其设计、施工、检测经验也将日臻成熟,前景寄予厚望。.。


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