灌注桩桩端后注浆设计与施工实践.pdf

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1、施工技术■硒日冀窿2012年6月灌注桩桩端后注浆设计与施工实践李碧泉(厦门顺承建设开发有限公司)摘要：本文结合工程实例，针对某基础工程灌注桩桩端后注浆设计与施工进行了探讨，对提高桩基础承载力以■足设计要求。从而达到保护环境、节省工期、节约成本的效果．为同类地质条件的工程设计与施工提供参考。关键词：设计施工优化：人工挖孔桩；后注浆；工艺要点1工程概况该工程为高档商住小区：工程项目共有A、Bl、B2、C、DI、D2地块，总建筑面积为594354．11m2。A地块工程为一栋高层(两个塔楼，28层及25层)建筑、两

2、栋多层(6层)建筑，沿街商业及小区配套、地下一层车库组成，总建筑面积共计4．4万一；B1地块工程项目由一栋高层(28层)建筑、四栋多层(6层)建筑、沿街商业及小区配套、地下一层车库组成。总建筑面积3．8万m2。A，B1地块桩基础原设计为冲钻孔灌注桩．总桩数有586根，持力层为第⑤。强风化云母石英片岩下部层，单桩承载力设计值为3800kN、6500kN。1．1场地工程地质条件场地岩土层结构及特征从上到下分别为：①素填土，平均厚度4．39m；②淤泥质土，平均厚度5．77m：③云母石英片岩残积粉质粘土平均厚度4．

3、25mp④全风化云母石英片岩，平均厚度4．09m；⑤。强风化云母石英片岩上部，岩芯呈碎屑状为主，局部夹少许碎块，遇水易软化，平均厚度为9．66m实测标贯击数N=5肌141；⑤。强风化云母石英片岩下部，风化强烈．岩石破碎，岩芯呈土状夹碎块，平均厚度为10．57m；⑥中风化云母石英片岩，平均厚度3．52m：⑦微风化云母石英片岩，平均厚度3．61m。1．2场地水文地质条件场地属亚热带季风气候区。温暖潮湿，雨量充沛，场地地下水稳定水位埋深为4．3m，地下水主要储存于①素填土、②淤泥质土及③云母石英片岩残积粉质粘土中

4、的孔隙水及基岩中的裂缝水，①②③层为主要含水层．且均属弱透水层，地下水主要接受大气及地下含水层层间补给。④全风化云母石英片岩及⑤。强风化云母石英片岩上部为弱透水层。2桩基础设计优化2．1桩型方案选择(1)冲(钻)孔灌注桩(此为原设计方案)，优点：适用于各种土层：桩长、桩径选择范围大：桩长易控制：单桩承载力高。缺点：施工质量难以控制，易出现断桩，夹泥、缩径和桩端沉渣厚度较大，端承力难以充分发挥；且现场排浆量大，易造成施工环境污染。原设计要求冲(钻)孔桩进入持力层⑤。，平均桩长为23m，总桩数有586根，按平均

5、每根直径1m计算，泥浆量达到12343m3，本工程工期要求紧迫，各幢楼平行施工需投入大量的冲(钻)孔机械设备。(2)预制桩：场地⑤-I强风化云母石英片岩上部，岩层平均厚度9．66m，标贯击数N=50--141，若采用预制桩，桩长将由于难以穿透该层而受到限制；且场地地貌持力层呈波形分布，施工过程容易造成断桩：显然此桩型不可取。(3)人工挖孔桩，优点：桩身混凝土施工容易控制，混凝土施工质量好；桩端沉渣易清理干净，端载力得以充分发挥；桩端可以按扩大头设计，增加桩端承载面积从而提高单桩承载力：各幢楼可以平行施工以满

6、足工期要求。缺点：桩长受限制，考虑到旌工作业安全，规范要求人工挖孔桩的桩长必须控制在15m以内。根据地质条件，若选用人工挖孔桩，受桩长限制，只能选择⑤．．强风化云母石英片岩上部作为持力层，而⑤一。层遇水易软化是必须解决的关键问题，必须采取有效的措施提高⑤一．层的承载力。经过设计院、监理、业主及施工各方反复综合比较，为避免泥浆排放污染资源环境，推翻了原设计方案，选择采用人工挖孔桩桩型。⑤．．土层距自然地的平均埋藏深度为18．5m，可通过先行开挖掉地下室土方至底板底面标高，然后在底板底标高位置开始挖孔桩施工，桩

7、长可满足<15m安全要求。通过借鉴北京奥运会鸟巢场馆建设施工中，采用桩端后注浆·122·的工艺使土层物理力学性能得到改善、摩阻力以及桩端承载力得到提高的成功案例，采用后注浆工艺可解决⑤．，土层遇水软化的问题，并使持力层达到满足设计承载力的要求。2．2后注浆灌注桩设计原理．。’后注浆是在成桩前将压浆管与钢筋笼有效联结后安设于桩孔中，然后灌注混凝土桩，待混凝土达到一定强度后利用压浆泵通过桩身内预埋的管路将配制好的浆液压入桩底，浆液通过渗入作用和劈裂作用压入到桩底沉渣和周围一定范围的土体中，并沿桩土软弱界面上扩至

8、桩底以上若干高度范围，通过固化桩底端沉渣、加固桩底端一定范围内的土体，使土层物理力学特性得到有效改善，摩阻力以及桩端土层承载力得到提高，从而大幅度提高桩的承载力，使桩数减少，降低了桩基工程造价，同时工期缩短．建设速度明显加快。阳化加舫州化围l2．3后注浆灌注桩计算后注浆灌注桩的单桩极限承载力，应通过静载试验确定。在符合后注浆技术实施规定的条件下，其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算：Q庐Q．+q—Q聃=u翔“