6.7 灌注桩后注浆
6.7.1 适用范围:
1 用于各类泥浆护壁成孔的冲、钻孔灌注桩对桩底沉渣及桩侧泥皮的加固。
2 用于长螺旋等干作业成孔的灌注桩对桩底虚土及桩侧一定范围的土体加固。
3 对人工挖孔桩(有无扩大头均适用)桩底持力层及一定范围内软弱下卧层土体的加固。
4 人工挖孔桩等大直径桩试桩后,单桩承载力达不到原定设计值的,作为补救措施。
6.7.2 灌注桩后注浆作业的使用效果:
1 注浆对桩承载力的提高视土性、注浆压力、浆液配比、注浆工艺、注浆量的大小及施工队的操作技术水平等因素而变化,通常幅度在20%~100%之间,在提高承载力同时,增强桩的质量稳定性与减少桩基础沉降。
2 因土性等不同地区差别很大,一切工程应以静载试桩数据为准。
3 以碎石类土层、中、粗砂、裂缝发育的中风化岩层为持力层的桩使用效果更好。
6.7.3 后注浆装置的设置应注意下列问题:
1 对冲、钻孔桩桩侧后注浆导管应采用钢管,并可兼作桩身完整性声速检测管,注浆后可代替桩的纵向钢筋。对于直径不大于1200mm的桩,宜沿钢筋笼圆周对称设置2根;对于直径大于1200mm而不大于2500mm的桩,宜均匀设置3根。
2 对于桩长超过15m且对承载力增幅要求较高的冲、钻孔桩及K螺旋钻孔桩,宜采用桩端桩侧复式注浆;桩侧后注浆管阀设置数量应综合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素确定,可在离桩底5m以上、桩顶8m以下,承载力增幅要求高,每隔6~12m增设桩侧注浆阀。当有粗粒土时,宜将注浆阀设置于粗粒土层下部,对于干作业成孔灌注桩宜设置于粗料土层中部。
3 挖孔桩仅作桩底压浆,注浆管可用钢管亦可用PVC管。
6.7.4 单桩注浆量应根据桩长、桩径、桩侧与桩端土性及对单桩承载力增幅需求等因素确定,并可按下式估算。
Gc=apd十asnd (6.7.4)
式中 ap、as——分别为桩端、桩侧注浆量经验系数,ap=1.5~1.8,as=0.5~0.7;对于卵、砾石、中粗砂取高值;
n——桩侧注浆断面数;
d——基桩设计直径(m);
Gc——注浆量,以水泥质量计(t)。
对独立单桩、桩距大于6d的群桩和群桩初始注浆的数根至数十根基桩(约占桩总数的10%~15%)的注浆量应按估算值乘以1.2的系数。
6.7.5 浆液的水灰比应根据场地土的饱和度、渗透性及地区经验确定,当缺乏地区经验时,可参照《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008提出的:对于饱和土,水灰比宜为0.45~0.65;对于非饱和土,水灰比宜为0.7~0.9(松散碎石土,砂砾宜为0.5~0.6);低水灰比浆液宜掺入减水剂。
注浆开始宜用稀浆及低注浆压力,此后渐次增加,桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及深度确定,对于风化岩、砂石类土及粉土,注浆压力宜为3~10MPa;对于粘性土层注浆压力宜为1.2~4MPa,软土宜取低值,密实粘性土宜取高值。
6.7.6 后注浆作业开始前,应进行试注浆,以优化并最后确定注浆参数。对砂石类土注浆前尚应用低压力清水疏通注浆通道,排除砂、石间的粉、粘粒土,以增强注浆效果。
6.7.7 人工挖孔桩桩底压浆
当人工挖孔桩的持力层为卵石层时,常因其间夹有圆砾、中粗砂等软弱夹层,不仅不能充分利用地基承载力,且因不均匀沉降而影响一柱一桩基础的工程质量。对此,在挖孔桩浇混凝土前预埋PVC导管,待混凝土达70%强度后,通过PVC导管对桩下卵石地基进行施工阶段的N120动力触探,对照详勘资料以了解桩底1.50~5m范围内卵石密实性及其问软弱层土性与厚度,确定压浆加固措施。然后注水冲洗疏通注浆通道,再以0.15~5MPa压力灌浆允填砂、砾、卵石间的孔隙(当有细砂夹层时,灌浆压力宜大于10MPa,形成劈裂灌浆),使桩头周围一定范围内形成半胶结状的“结石体”,从而增大桩身的嵌固深度与扩大头直径,从而提高单桩承载力。
6.7.8 后注浆工艺亦可作为大直径桩(冲、钻、挖孔桩)试桩后,单桩承载力达不到设计值(非桩身强度不足)时,通过桩底压浆提高单桩承载力以满足设计要求。
其操作步骤如下:
1 在桩身钻孔:当桩径小于等于1.2m则在桩圆心处钻Φ100mm孔,当桩径大于1.2m则在离桩边缘各150mm处对称钻二孔,均直达桩底。
2 通过该孔对桩底一定深度范围进行压浆前的N120动力触探,确定沉渣(对冲、钻孔桩)厚度,桩底持力层中软弱夹层(挖孔桩)情况以确定压浆方案与压浆工艺,预估通过压浆可能提高的承载力。
3 试压浆以确定单桩压浆量与压浆压力,尽可能达到最佳适配性及了解可能的最大单桩压浆量。
试压浆桩数不宜少于3根。
4 依据试压浆,根据以往工程经验评估通过后注浆能否达到提高单桩承载力的幅度要求。
5 必要时对试压浆桩进行静载试验。
6 第4款或第5款合格后,开展全面后注浆操作。
6.7.9 后注浆桩的静载试桩要求:
1 在桩身混凝土强度达到设计要求的前提下,静载试桩通常应在该桩注浆完成28天后进行,浆液中掺入早强剂时可于注浆完成15天后进行。
2 检测数量,按工程桩总数的百分之一抽取,不得少于3根,当注浆桩总数少于50根时可取2根。
6.7.10 灌注桩后注浆的施工操作,如注浆起始时间、顺序、速率及注浆终止条件等参见《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008第6.7.5条~第6.7.9条。