旋挖孔桩桩端高压旋喷注浆处理
2018-11-11 9:45:15 点击：
关键词：化学泥浆 聚合物泥浆 旋挖钻机泥浆
我们所采取施工的主要采集点为沈阳，此一地域通常体现出来很好的质地，大致为填土层，粉质黏土层，天然地面下约3～4mm埋藏一层中、粗砂层，其下为砾砂层或圆砾层等，密实度较好，承载力较高，很适合人工挖孔桩基，近年来市区地下水位普遍上升，对挖孔桩的实施带来一些不便，碰到最多的问题是当桩端挖至持力层或即将扩底时，遇到地下水，或挖至持力层上一层粉质黏土层，因该层承载力相对较低，穿过此层下一层为中、粗砂或砾砂层，该层内的地下水具有一定承压力，地下水通过已挖的桩径水位上升也无法扩底施工，桩端径不满足载力要求，这就要对桩基进行技术处理，现将常用的方法简介如下。
1、补桩法
我们在一般的施工中就是采用人工挖孔桩的住宅建筑中，这种既定的操作模式就是在很大程度上当持力层埋藏较深时，从而实现了我们在原设计采取在内墙和内外墙相交处设桩，此时桩端处于地下水位，不能扩底，则承载力不足，可在原挖孔桩之间再补一根螺旋钻孔压浆桩或压灌桩（泵压混凝土桩）。因为此类桩的机械设备轮压较重，很容易将未灌注混凝土的挖孔桩护壁压塌，同时由于原建筑开间较小（即桩距较小）也不便于桩机运行和操作，故不宜采用。较为方便的方法是横墙进深和纵向开间中部补做挖孔桩，虽然桩数增加了，但承台梁跨度减小一半，梁的断面和配筋亦相应减小，此法还是可行的。值得注意的是，开间中部的桩有的可能布置在门、窗洞口下，此处的承台梁要加强刚度和配筋，实际工程中原桩端持力层为砂类土，遇地下水而不能扩底，或可能扩底但达不到设计要求的尺寸，如补挖桩，其桩又显得太长，此时原桩端上一层土为黏性土或粉土尚有一定承载力，是否可将补桩持力层选定在黏性土或粉土层上，这样就出现了桩端持力层为两种不同的土层，而根据抗震规范，地基和基础设计同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上。在这种特殊情况下，可适当放宽调整，在计算上，由于桩持力层分别在两种地基土上，其承载力建议乘以0.9调整系数，同时桩端竖向尚应控制1:1的高差。
这就是要求我们的实施过程之中要积极实现当为墩式基础时，即进深中部已布置了一个墩式基础，两墩之间的距离较短，再补一墩基可能出现墩端相距较近，可控制墩（桩）扩端后相距不小于500mm。
2、高压旋喷法
我们一般意义上的施工方法就是要求我们在当挖孔桩基遇地下水无法扩底时，可采用高压旋喷注浆法处理。因高压注浆设计如电机、砂浆泵等可放置在场地外面或坑边，钻机体形不大，且重量较轻，可在场内或坑内较方便地运行、操作和施工。当前已有不少工程采用这种方法。高压旋转喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为约20Mpa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲出破坏土体并使其与浆液搅拌，混合浆液凝固后，便在土中形成符合设计强度要求的固结体（注浆体），将桩顶荷重通过桩身传于注浆体而后传于地基。为此，要求注浆体具有一定强度、合理的宽度（直径）和高度，把注浆体视为桩身的延伸或扩端外形实为一个变断面扩底桩。
3、效果检验
在这个基础之上我们所谈论到的这个要求就是在这种操作模式下应该出现的效果就是在我们施工后出现的旋喷注浆体系在地下直接形成，属于隐蔽工程，不能直接观察到注浆体的质量，因而质量检测就显得特别重要。其主要检验内容为：
(1)旋喷注浆体的有效直径；(2)注浆体高度和竖向位置（标高）；(3)注浆体强度和均匀性；(4)现场取搅动注浆液（体）制作试块试压。
我们实际的施工至中所要采用技术指标为因旋喷采用水泥浆或水切割，其控制尺寸尚有少许误差，建议在设计时适当加大一点注浆体直径和高度。
也就数我们在累积以上的技术要求之后实现了我们对上述几种注浆体指标的检验是保证高压注浆质量的有力措施。最好的办法是钻芯取样试压，同时又有检验注浆体直径和高度。以往有的工程采取对注浆体部位采用标贯和动力触探进行检验。我们认为，注浆体达到C6或C6以上的强度等级时，它相当于硬质岩层，正如风化岩一样，就是花岗岩采用上述方法N＞50或N63.5＞30，也只能确定它是强风化的界限而不能确定它的强度等级，请慎重使用。
4、几个商榷和提示的问题
(1)通常意义上讲我们关于省会城市沈阳所说的地基条件较好，承载力高，挖孔桩造价又相对较低，因而得到较为广泛的应用。但遇水后扩底困难，即使在靠近地下水以上，扩底也由于该部位砂类土湿度较大，扩底放坡难度亦大，设计时在此种情况下，放坡应予减小。我们要求我们的施工具备一定的技术含量实现施工状况要求的。特别需要指出的是我们需要关注，有人提出降水挖桩，因砂类土孔隙大，渗透系数高，水量足，降水困难，是很不经济的。同时，还有的采取在挖孔桩内设泵（小型泵）边抽水边挖桩，如水量较大，抽水急，会把桩底原砂土中的细颗粒抽出，从而使原来的砂土密度降低，承载力减小，从而不能满足要求，甚至会出现事故。
我们所采取施工的主要采集点为沈阳，此一地域通常体现出来很好的质地，大致为填土层，粉质黏土层，天然地面下约3～4mm埋藏一层中、粗砂层，其下为砾砂层或圆砾层等，密实度较好，承载力较高，很适合人工挖孔桩基，近年来市区地下水位普遍上升，对挖孔桩的实施带来一些不便，碰到最多的问题是当桩端挖至持力层或即将扩底时，遇到地下水，或挖至持力层上一层粉质黏土层，因该层承载力相对较低，穿过此层下一层为中、粗砂或砾砂层，该层内的地下水具有一定承压力，地下水通过已挖的桩径水位上升也无法扩底施工，桩端径不满足载力要求，这就要对桩基进行技术处理，现将常用的方法简介如下。
1、补桩法
我们在一般的施工中就是采用人工挖孔桩的住宅建筑中，这种既定的操作模式就是在很大程度上当持力层埋藏较深时，从而实现了我们在原设计采取在内墙和内外墙相交处设桩，此时桩端处于地下水位，不能扩底，则承载力不足，可在原挖孔桩之间再补一根螺旋钻孔压浆桩或压灌桩（泵压混凝土桩）。因为此类桩的机械设备轮压较重，很容易将未灌注混凝土的挖孔桩护壁压塌，同时由于原建筑开间较小（即桩距较小）也不便于桩机运行和操作，故不宜采用。较为方便的方法是横墙进深和纵向开间中部补做挖孔桩，虽然桩数增加了，但承台梁跨度减小一半，梁的断面和配筋亦相应减小，此法还是可行的。值得注意的是，开间中部的桩有的可能布置在门、窗洞口下，此处的承台梁要加强刚度和配筋，实际工程中原桩端持力层为砂类土，遇地下水而不能扩底，或可能扩底但达不到设计要求的尺寸，如补挖桩，其桩又显得太长，此时原桩端上一层土为黏性土或粉土尚有一定承载力，是否可将补桩持力层选定在黏性土或粉土层上，这样就出现了桩端持力层为两种不同的土层，而根据抗震规范，地基和基础设计同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上。在这种特殊情况下，可适当放宽调整，在计算上，由于桩持力层分别在两种地基土上，其承载力建议乘以0.9调整系数，同时桩端竖向尚应控制1:1的高差。
这就是要求我们的实施过程之中要积极实现当为墩式基础时，即进深中部已布置了一个墩式基础，两墩之间的距离较短，再补一墩基可能出现墩端相距较近，可控制墩（桩）扩端后相距不小于500mm。
2、高压旋喷法
我们一般意义上的施工方法就是要求我们在当挖孔桩基遇地下水无法扩底时，可采用高压旋喷注浆法处理。因高压注浆设计如电机、砂浆泵等可放置在场地外面或坑边，钻机体形不大，且重量较轻，可在场内或坑内较方便地运行、操作和施工。当前已有不少工程采用这种方法。高压旋转喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为约20Mpa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲出破坏土体并使其与浆液搅拌，混合浆液凝固后，便在土中形成符合设计强度要求的固结体（注浆体），将桩顶荷重通过桩身传于注浆体而后传于地基。为此，要求注浆体具有一定强度、合理的宽度（直径）和高度，把注浆体视为桩身的延伸或扩端外形实为一个变断面扩底桩。
3、效果检验
在这个基础之上我们所谈论到的这个要求就是在这种操作模式下应该出现的效果就是在我们施工后出现的旋喷注浆体系在地下直接形成，属于隐蔽工程，不能直接观察到注浆体的质量，因而质量检测就显得特别重要。其主要检验内容为：
(1)旋喷注浆体的有效直径；(2)注浆体高度和竖向位置（标高）；(3)注浆体强度和均匀性；(4)现场取搅动注浆液（体）制作试块试压。
我们实际的施工至中所要采用技术指标为因旋喷采用水泥浆或水切割，其控制尺寸尚有少许误差，建议在设计时适当加大一点注浆体直径和高度。
也就数我们在累积以上的技术要求之后实现了我们对上述几种注浆体指标的检验是保证高压注浆质量的有力措施。最好的办法是钻芯取样试压，同时又有检验注浆体直径和高度。以往有的工程采取对注浆体部位采用标贯和动力触探进行检验。我们认为，注浆体达到C6或C6以上的强度等级时，它相当于硬质岩层，正如风化岩一样，就是花岗岩采用上述方法N＞50或N63.5＞30，也只能确定它是强风化的界限而不能确定它的强度等级，请慎重使用。
4、几个商榷和提示的问题
(1)通常意义上讲我们关于省会城市沈阳所说的地基条件较好，承载力高，挖孔桩造价又相对较低，因而得到较为广泛的应用。但遇水后扩底困难，即使在靠近地下水以上，扩底也由于该部位砂类土湿度较大，扩底放坡难度亦大，设计时在此种情况下，放坡应予减小。我们要求我们的施工具备一定的技术含量实现施工状况要求的。特别需要指出的是我们需要关注，有人提出降水挖桩，因砂类土孔隙大，渗透系数高，水量足，降水困难，是很不经济的。同时，还有的采取在挖孔桩内设泵（小型泵）边抽水边挖桩，如水量较大，抽水急，会把桩底原砂土中的细颗粒抽出，从而使原来的砂土密度降低，承载力减小，从而不能满足要求，甚至会出现事故。
(2)一般来说的的施工中出现的问题主要体现在挖孔桩扩底遇到地下水上升，无法施工和扩底实属无奈，所以才采取补桩或在桩端采取高压旋喷注的办法。这就是要求我们的设计人员在设计的时候极大的关注我们关于不降水而直接在水下注浆扩端来满足设计要求，我们认为这是一个研究的方向问题，如用高压旋喷注浆来代替桩端扩底，普遍采用是否合适值得研究，一方面这要与相关的其他设计方案进行详细对比，方能确定；另一方面，高层建筑绝大多数为一柱一桩基础，基础显得特别重要，旋喷注浆体强度、直径、高度以及注浆体的均匀性，一定要得到保证，且目前尚无很简便的测试手段和方法，同时工期肯定延长，造价会增加，这些都是需要综合考虑的问题。
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