摘要:钻孔灌注桩后注浆施工技术是国内近几年出现的一种提高桩基承载力的地基加固技术,是一种技术先进、质量可靠、施工速度快、成本低且符合环保要求的桩基础施工工艺。鉴于此,文章结合武广客运专线郑州新东站站房桩基后注浆施工,对钻孔灌注桩后注浆施工技术作了深入探讨。 

  关键词:施工技术;后注浆 

  中图分类号:TU753.3文献标识码:A文章编号:1006-8937(2012)05-0134-02 

  钻孔灌注桩后注浆施工技术是国内近几年出现的一种提高桩基承载力的地基加固技术,是一种技术先进、质量可靠、施工速度快、成本低且符合环保要求的桩基础施工工艺。运用此项技术,可有效改善桩间土体的几何和力学条件,使桩端土体的承载力得以提高,进而大幅度改善单桩承载力。目前,该工艺在工民建建筑和铁路站房基础施工中应用广泛,具有多年的工程实践经验。在武广客运专线郑州东站站房桩基础工程施工中应用了钻孔灌注桩后注浆的施工技术,通过施工过程控制、收集信息、总结经验,参考国家及地方相关规范、标准,形成了钻孔灌注桩后注浆施工的成套技术。 

  1工程概况 

  郑州东站站房工程桩基础分为站场部分桩基础和线侧部分桩基础。桩基础设计为钻孔灌注后注浆桩。工程桩中包括抗拔桩、抗压桩,桩直径1.0 m、1.2 m和1.5 m三种,其中φ1.0 m计749根,37 450 m;φ1.2 m计1238根,74 280 m;φ1.5 m计640根,44 800 m。桩基础总计2 627根/156 530 m。钻孔灌注桩注浆采用4根注浆管,桩端和桩侧各布置两根注浆管。其中桩侧上部注浆管位于(10)层细砂层层底附近,下部注浆管位于(12)-1粉土层层底处,桩侧后注浆水平环管采用直径为33~40 mm的橡胶钢丝管,喷口直径3 mm,间距80 mm,梅花型设置,并具有单向阀功能的喷口保护装置。桩端设置两根注浆管,注浆管端部伸出钢筋笼底部以下200 mm。所有注浆竖管直径≥1英寸,壁厚≥3 mm,注浆管采用丝扣连接并箍紧胶带,不许采用焊接。 

  2钻孔灌注桩后注浆施工 

  钻孔灌注桩施工结束并达到设计要求的强度后,开始进行桩端和桩侧注浆施工。 

  2.1注浆管的加工 

  ①注浆管竖管采用φ30无缝钢管,桩端注浆管长度:桩长+0.5 m,桩侧注浆管分为上侧管和下侧管。桩端注浆管两根,桩侧注浆管2根,1根上侧管,1根下侧管,共计4根。 

  ②上侧管位于(10)层细砂层层底附近,下侧管位于(12)-1层粉土层层底附近,根据地面标高、笼顶标高、各土层厚度计算确定所有注浆竖管高出钢筋笼顶以上的高度及桩侧管下端所在的位置。 

  ③桩端注浆管底部1 m范围内设直径3 mm,间距80 mm的喷口,梅花型布置,并设置具有单向阀功能的喷口保护装置。桩侧管设后注浆环管,采用33~40 mm的橡胶钢丝管,橡胶钢丝管上设喷口,直径3 mm,间距80 mm,梅花型布置,同样设置具有单向阀功能的喷口保护装置。 

  ④注浆管道的所有接口采用丝口连接,喷口做好防护,防止在钢筋笼运输、下放、桩身混凝土浇筑过程中管道脱开或漏浆。 

  2.2注浆管的安装 

  ①注浆管的安装与钻孔灌注桩钢筋笼的加工同时进行,其每节长度同钢筋笼长度相一致,注浆管的位置与声测管的位置要错开,均匀布置在钢筋笼外侧,并且两根桩端管、两根桩侧管要对称布置。 

  ②注浆管道露出桩顶的标高根据钻孔桩平台标高确定,注浆管上端略高出地面,注浆管道上端设丝口闷头,以防止杂物进入堵塞注浆管。 

  2.3高压注浆施工 

  2.3.1浆液配合比设计 

  水泥浆液采用水泥净浆,其水灰比为0.5~0.8。浆液制备后放置5 min后才能使用,以消除浆液中的空气。使用前浆液经过过滤,防止杂物堵塞压浆孔。 

  2.3.2高压注浆工艺 

  ①注浆前准备。每根桩浇筑完混凝土后,在12~24 h内必须用清水将桩端和桩侧注浆管注浆喷口冲开。压水冲塞时,若水压突然下降,表明单向阀已打开,此时停泵封闭阀门10~20 min,以消散压力,防止泥砂倒吸堵塞压浆管路。 

  ②高压注浆。当钻孔灌注桩的水下混凝土龄期达到7~10 d后,开始对每根管道进行注浆,但邻近桩位正在钻孔时,不得进行注浆,以防浆液穿孔。注浆顺序:上侧管→第一根底管→下侧管→第二根底管。每次注浆前,先压注清水,以清理注浆管道,保证其畅通。当浆液装满储浆池(1 000 L),我们开始注浆。进浆口压浆时,打开回路的出浆口阀门,先排出注浆管内的清水,当出浆口流出的浆液浓度与进口浆液的浓度基本相同时,关闭出浆口阀门,开始注浆。每根管道压浆需经过两次循环,两次循环压浆时间的间歇不得超过4 h,两次循环压浆顺序一致。 

  ③按每次的注浆量将配置好的水泥浆由进浆口依次循环压入,当各出口流出水泥浆时,则关紧其他管闸阀,在泵压达3 Mpa时,稳压3 min。在完成第一次压浆后,应均匀减压,防止压力浆倒流堵塞注浆孔。 

  ④终止压浆标准为:每根注浆量桩端≥2.5t,桩侧≥2.0 t(桩径1 000 mm),桩侧≥2.5 t(桩径1 200 mm);注浆压力≥3 Mpa,且稳定3~10 min。施工时采用注浆量和注浆压力双控,以注浆量控制为主,注浆压力为辅。 

  2.3.3注浆设备 

  注浆设备如表1所示。  

  2.3.4劳动力安排 

  以一个压浆机工作现场为例安排,具体分工如下:拌浆机处,试验工程师1名,水泥浆拌制1人,放料2人,电源开关1人;注浆泵处,机械操作1人,高压球阀开关1人;注浆计量1人,现场技术人员1人,质检人员1人,安全员1人。共计11人。 

  2.3.5注浆注意事项 

  检查进场的水泥及水泥浆的水灰比,外加剂的掺量,严格按配合比施工,检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况;注浆应由专人负责,及时记录压浆的起始时间、注入的浆量、注浆的压力;施工过程中应设立警示牌,非工作人员严禁进入,工作人员应严格规范操作,防止受到高压浆液伤人。 

  3结语   

      郑州客运东站站房基础,采用钻孔灌注桩后注浆施工技术,较原设计钻孔灌注桩数量2 718根,桩基减少了91根。后注浆施工技术在桩基础施工中具有较为广阔的应用前景,但是,钻孔灌注桩后注浆施工还没有统一的全国设计、施工规程的现状,在合理注浆量的把握、单桩承载力和注浆成功率等设计技术、施工技术上的问题上还有待进一步的研究和解决。 

  参考文献: 

  [1] 赵锡山,赵晋.钻孔灌注桩后注浆施工技术的原理与应用 

   [J].西部探矿工程,2011,(12).