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浅谈压浆是解决水下人工挖孔灌注桩中扩大头及虚土问题的有效措施
来源:Http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: 佚名 来源: 网络 发布时间: 12/04/28
 

人工挖孔灌注桩是一种非常普通的常见桩型,它广泛用于工业与民用建筑的基础,具有很多优点,如:

1)桩质量可靠,质量易于保证;

2)可边挖边观察桩孔各段的地质情况,做到孔底干净,无虚土,能保证桩底落在确定的持力层上;

3)孔径尺寸准确,桩身完整,不致有缩径,断裂错位等隐患;

4)无噪声、无振动、无污染等公害;

5)能同时进行若干根桩的挖掘,桩底底部易施工扩底桩,提高了单桩承载力,节省了承台材料,降低了成本等。

然而在地下水位埋藏浅,水量丰富的砂砾层中进行挖孔施工时,因降水满足不了干作业施工要求,需带水挖掘0.5m左右的砂砾,才能达到园砾持力层,这样桩底部因坍塌、涌砂会产生虚土,且形成不了扩大头,从而导致桩端承载力降低和引起建筑物沉降。为了解决这一问题,我们采用了桩端压浆技术,现介绍如下。

1、工程概况

抚顺千金19方块综合楼位于抚顺市西七路南侧,白云商场对过,框架结构,楼高8层,建筑面积13758m2,基础采用人工挖孔扩底灌注桩,共计104根,其中桩身直径为φ80092根,扩底直径为1.01.6m,φ100012根,扩底直径1.8m。桩端持力层为园砾,桩长大于4.0m,桩端进入持力层0.5m

2、工程地质条件

拟建场地地形平坦,属浑河冲积阶地地貌,场地地面标高在77.9278.11m,地层层序自上而下依次为:

1)杂填土:杂色,由残土、碎石、炉渣、矸石等组成,厚0.53.70m

2)粉质粘土:铁褐色、可塑、饱和、层厚0.8m

3)砾砂:黄褐色、饱和、稍密,分选性差,砾石含量815%,层厚0.91.80m

4)园砾:黄褐色、饱和、密实,砾石含量2045%,砾径27cm,亚园形,层厚4.304.50m

5)花岗片麻岩:黄褐色,中粗粒变晶结构,片麻状构造,湿,属强风化硬质岩石。

场地地下水为孔隙潜水,埋深在2.02.2m,补给源以大气降水为主,与浑河水有水利联系。根据水质分析,对砼无侵蚀性。

3、施工

3.1降水井施工

根据该场地水文地质条件,挖孔前首先在场地四周采用CZ22型冲击钻施工了12眼降水井,井径为φ600,井深10m,然后进行降排水。

3.2挖孔施工

按着所标定的桩位,由人工自上而下逐层用锹、镐进行挖土。挖出的土石方装入吊桶,用辘轳提升设备至孔口,一般挖深1.0m为一施工段,并在孔内进行护壁,如此循环,边开挖边护壁直至设计深度及层位。当达到设计深度及层位时,应采用重型<2>动力触探法来检测桩端土层的承载力,是否满足设计要求及有无虚土等。如不能满足设计要求,应继续下挖至满足要求的位置,如有虚土应清净。

由于该场地东侧1#20#桩砾砂层较厚(1.601.80m),所施工的降水井因地下水极为丰富,不能降至砾砂层以下的园砾层中,最多差0.5m厚。挖土时,孔内涌砂现象严重,用钢套管护壁也不能挖进园砾层0.5m,且桩底因地下水的作用,虚土层较厚,形成不了扩大头。

3.3压浆施工

对于1#20#孔所存在的虚土及无扩大头问题,采用2根具有单向阀装置的2寸钢管,在钢筋笼下入孔内后,用锤击法沿钢筋笼均匀对称打入2根,打入深度在1.0m左右。桩中心予埋一根检测管,管径为φ108mm。然后灌注砼成桩。成桩后将配制好的水泥浆液在一定压力下注入桩底,使桩端虚土和一定范围的土体得到加固,形成扩大头,从而使挖孔桩的承载力满足设计要求,并改善桩的变形特性,降低沉降量。

压浆材料为32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为0.5:1~1:1,另加3%的硅酸钠,注浆压力为13MPa,每桩注浆量在350500L(根据灌孔前所检测的虚土层的厚薄和扩大头的大小而定注浆量大小)。

4、压浆机理

1)桩端压浆使桩端的虚土得以加固,并且使它的强度不小于桩端土的强度,这是端阻力发挥的首要条件。

2)桩端土在一定范围内得到加强,提高了桩端的极限端阻力qp,使单桩极限承载力增加。

3)桩端以上一定范围内径增大,使桩端处形成扩大头增加端阻力,以满足设计要求。

5、检测

针对经压浆所处理的1#20#挖孔桩,对1#3#14#15#桩进行检测,检测方法是:(1)贴桩边部用重型<2>动力触探进行检测桩端土是否已形成扩大头;(2)桩中心部位沿予埋的φ108铁管用重型<2>动力触探进行检测桩端土的承载力是否满足设计要求,经现场检测数据对比如下表:

桩号

桩长

m

孔深

m

测试深度

m

压浆前动<2>

平均击数

压浆后动<2>

平均击数

桩端阻力qpKPa

桩中心

桩中心

桩边部

设计值

压浆前

压浆后

1#

5.60

5.60

5.60

6.40

10.00

15.50

15.10

1800

1400

1950

3#

4.97

5.50

5.50

6.50

9.20

15.20

14.80

1800

1320

1920

14#

4.56

5.20

5.20

6.20

8.90

15.30

15.00

1800

1290

1930

15#

4.65

5.40

5.40

6.40

9.50

15.20

14.60

1800

1350

1920

从上表可以看出,压浆前桩端土阻力为1300KPa±,压浆后达到1920 KPa±,满足设计所要求的1800 KPa,桩边部位平均端阻力达到1887.5 KPa,说明桩端扩

 

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