泥浆护壁灌注桩后注浆技术及其应用VIP免费

1握流泣浆．．．冽．第2期建筑科学BUILDINGSCIENCE1996年泥浆护壁灌注桩后注浆技术及其应用中国建筑础研Li／’；．／(中国建筑瘟瑶础研究所)“【提要】本文简要介绍中国建筑科学研究院地基基础研究所于近年新开发成功蜘泥裳护壁灌注桩后洼浆技术的原理、土体加固机理、桩承载力增强效应、实施中的有关问题、经济效益等。1前言随着找国高层建筑的发展，对单桩承载力的要求愈来愈高，桩径、桩长相应增大，无论南方北方，泥浆护壁灌注桩的使用愈来愈多。这类桩固有的工艺缺陷——桩底沉渣和桩侧泥皮问题始终是制约单桩承载力和质量稳定性的主要因素。大量试验资料表明，桩底沉渣和桩侧泥皮过厚会导致端阻力和侧阻力显著降低。因而，研究开发一种有效措施处理沉渣和泥皮，提高这类桩的质量可靠性和承载力已成为当前桩基工程中急待解决的重大技术问题8o年代初，北京等地区曾应用桩底注浆法处理砂砾石持力层干作业灌注桩桩底虚土和提高其端阻力的试验和工程实践，取得了良好效果。对于泥浆护壁灌注桩的后注浆处理，要比干作业灌注桩复杂碍多，一是要求注浆管、阀能承受外部水压和浆液高压，浆液既能顺利排出又不致回流}二是注浆管阀是在隐蔽条件水下埋设，需避免其为混凝土所包裹而失效。国外泥浆护壁灌注桩应用虽远不如我国普遍，但对于后注浆处理技术仍很重视。然而他们采用的桩底注浆装置复杂而价高，桩侧注浆是通过埋设于钢筋笼上的带阀钢管冲破混凝土保护层而实现，因而需在成桩后2天内进行，不仅与成桩施工交叉作业，而且成功率不超过80。1992年我们首先研究开发成功泥浆护壁灌注桩桩底后注浆技术，随后又开发成功桩侧后注浆技术。两者的注浆装置在构造、埋设、工艺、效果等方面都较国外先进，具有技术简单、易行、价廉、可靠性高，便于推广应用等优点。当需对桩身的结构完整性进行超声检测时，可利用注浆钢导管(直径加大至1．5～2时)先行超声检测，然后注浆。注浆钢导管可取代等截面的钢筋。到1995年l2月，全国已有8个城市l4项高层建筑桩基工程中应用后注浆技术。桩底、桩侧后注浆技术已分别获国家两项专利。2后注浆工艺简述2．1桩底后注浆配制好的水泥浆液经压浆泵加压输入设置于钢筋笼上的钢导管，高压浆液冲出导管底部的单向阀(逆止阀)，通过渗入、劈裂作用注入桩底一定范围的土体中高压浆液注入桩底附近土体中的同时，一部分沿软弱桩土界面上扩至桩底上lO～20m，甚至更高的范围2．2桩倒后注浆桩侧后注浆是将高压浆液输入钢导管，钢导管与设置于钢筋笼外侧的加筋PVC管相连，PVC管上设置单向注浆阀。带单向阀的PVC管可根据土层、桩长呈花瓣形布置2～4个断面；也可沿桩长呈波浪形纵向布置2～3排。注浆后，在注浆点处形成扩头，桩表面形成“浆液套”。维普资讯http://www.cqvip.com3后注浆机理与土体注浆效应3．I不同土层的可注性分析浆液注入土中的临界压力为：P。≥户+户T(1)式中P。——注浆点浆液出口临界压力；P——注浆点的静水压力；P——被注土体的抗注阻力；或为土体的抗渗阻力；或为土体的劈裂阻力；或为土体的压密阻力。注浆机理随土层类别、性质、上覆压力、边界条件等而变化，可分为下列三种情况。3．1．1渗入性注浆浆液克服粒问抗渗阻力，在土体结构不被破坏的条件下，连续渗入土体的天然孔隙。实现渗入性注浆的前提条件是浆材颗粒尺寸远小于孔隙尺寸。对于粘性土、粉土，由于自身的粒径很小，即使在其孔隙比较大的情况下，其相互连通的有效孔隙仍然很小，因此，仅对于卵砾石、粗中砂存在渗入性注浆的可能。实现渗入性注浆的前提条件是可注指数Ⅳ需满足N一D15≥1。～15(2)式中D——砂砾土由小到大的粒径分布曲线中，小于某粒径含量15所对应的粒径；以——注浆材料中小于某粒径含量85所对应的粒径。水泥的最大粒径一般为6O～100~m(0．06～0．imm)，水泥强度等级愈高，d。愈小，从而使Ⅳ愈大，可注性愈好。对于砂砾，D≥0．6～1．0ram，即满足式(2)Ⅳ≥10～15；其粒度愈不均匀、粒径愈大，Ⅳ愈大，可注性愈好。除按式(2)评价砂砾的可注性外，尚可按土的渗透系敦进行评价，当≥2×10～3×10cm／s时，可实现渗入性注浆。3．1、2劈裂注浆高压浆液克服土体最小主应力面上的...