一种压浆法加固桩端地基的工艺.pdf

1、10申请公布号CN103628471A43申请公布日20140312CN103628471A21申请号201210310688422申请日20120827E02D5/3420060171申请人李应芝地址730000甘肃省兰州市城关区白银路393号702室72发明人李应芝54发明名称一种压浆法加固桩端地基的工艺57摘要本发明涉及地基基础处理技术领域，具体为一种压浆法加固桩端地基的工艺。其特征在于根据不同地质条件选择施工工艺，根据灌浆加固机理确定灌注桩的单桩承载力，压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，不同地质条件，采用不同的参数；水灰比采用015017，灌注桩的持力层应为碎石层，碎石含

2、量应在50以上；在碎石层碎石含量为5070，桩间距为45M的条件下，压浆量为115210T，闭盘的最大压力控制在018MPA。本发明在于不同的工程地质条件下，采用不同的压浆参数，在具备条件的工程中采用灌注桩后压浆施工工艺具有提高单桩承载力，提高生产率，节约建设资金的效果。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN103628471ACN103628471A1/1页21一种压浆法加固桩端地基的工艺，其特征在于根据不同地质条件选择施工工艺，根据灌浆加固机理确定灌注桩的单桩承载力，压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量

3、以及闭盘压力，不同地质条件，采用不同的参数；水灰比采用015017，灌注桩的持力层应为碎石层，碎石含量应在50以上；，在碎石层碎石含量为5070，桩间距为45M的条件下，压浆量为115210T，闭盘的最大压力控制在018MPA。2如权利要求1所述的一种压浆法加固桩端地基的工艺，其特征在于灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢筋笼灌注桩混凝土后压浆施工，其施工要点如下1压浆管直径为25MM，压浆管长度比钢筋笼长度多出55CM，在桩底部长出钢筋笼5CM，上部高出桩顶混凝土面50CM压浆管在最下部20CM制作成压浆喷头，4排每排4个、间距3CM、直径3MM的压浆孔作为压浆喷头；2将2

4、根压浆管对称绑在钢筋笼外侧，成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，孔壁压浆孔的堵塞；3在碎石层中，为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，压浆的桩应在混凝土灌注完成37D后，并且该桩周围至少8M范围内没有钻机钻孔作业，该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3D以上；4压浆时采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70111114T水泥，压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔3060MI

5、N以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。权利要求书CN103628471A1/4页3一种压浆法加固桩端地基的工艺技术领域0001本发明涉及地基基础处理技术领域，具体为一种压浆法加固桩端地基的工艺。背景技术0002随着经济建设的发展，高层建筑不仅要选择在地质条件良好的场地上进行建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行建设；另外，随着科学技术的日新月异，结构物的荷载日益增大，对变形的要求越来越严，原来评价为良好的地基，可能在某些特定条件下要求进行地基处理。所以，高层建筑要针对不同的地质条件、不同的结构物，选定最合适的基础形式、尺寸和布置方案，更要选取最恰当的地基处理方法，提高高层建筑地基

6、处理标准。高层建筑地基处理以桩为基础，施工时应注意基坑支护、降水等措施。采用桩时根据具体情况，合理选择，对地基承载力的要求，高层建筑基础形式一般采取灌注桩基础，为了满足设计要求，灌注桩的持力层要求是较为完整的岩石层，桩长和桩径尺寸往往做的很大，使得地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额，同时，由于桩长给施工造成很大的困难。高层建筑地基的若地质在穿过粘土层后，是一层较厚的碎石层，能否将这一地层加固，达到设计要求，作为基础的持力层，作为高层建筑地基处理的基本要求，本发明通过多年施工经验，经过探索和实践，总结了研究出一种钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，缩短了桩长，取得了良好的施工效果。

7、发明内容0003本发明的目的在于采用钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，达到设计施工要求，缩短了桩长，满足高层建筑地基处理安全标准。0004为了实现上述目的，本发明采用的施工工艺具体步骤如下00051、地质条件的选择0006灌注桩的持力层应为碎石层，碎石含量应在50以上，充填土与碎石无胶结或者为轻微胶结，碎石的石质要坚硬，碎石分布均匀，碎石层厚度要满足设计要求。00072、灌浆加固的机理0008在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合，增强该部分的密实程度，提高了承载力；浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻

8、力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径，提高灌注桩的单桩承载力。00093、压浆参数的设定0010压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，由于地质条件的不同，不同工程应采用不同的参数。先设定参数，然后根据设定的参数，进行试桩的施工，试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确定试验参数。00111水灰比水灰比一般不宜过大和过小，过大会造成压浆困难，过小会使水泥浆在压力作用下形成离析，一般采用015017说明书CN103628471A2/4页400122压浆量压浆量是指单桩压浆的水泥用量，在碎石层碎石含量为5070，桩间距为45M的条件下，压浆量为115210T。0013

9、3闭盘压力闭盘压力是指结束压浆的控制压力，灌注桩的压浆，根据事先设定的压浆量来控制，同时也要控制压浆的压力值。闭盘的最大压力应该控制在018MPA00144、后压浆施工工艺001541施工工艺流程0016灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢筋笼灌注桩混凝土后压浆施工001742施工要点00181压浆管的制作在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25MM的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55CM，在桩底部长出钢筋笼5CM，上部高出桩顶混凝土面50CM但不得露出地面。压浆管在最下部20CM制作成压浆喷头，即4排每排4个、间距3CM

10、、直径3MM的压浆孔作为压浆喷头；00192压浆管的布置将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，喷头部分应加混凝土垫块保护，以免车压浆孔的堵塞。00203压浆桩位的选择在碎石层中，为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，压浆的桩应在混凝土灌注完成37D后，并且该桩周围至少8M范围内没有钻机钻孔作业，该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3D以上。00214压浆施工顺序压浆时采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70111114T水泥，压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的

11、B管，保证同一根桩2根管压浆时间间隔3060MIN以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。0022本发明的有益效果在于不同的工程地质条件，采用不同的压浆参数，压浆参数以试验桩确定，灵活方便；在具备条件的工程中采用灌注桩后压浆施工工艺具有提高单桩承载力，提高生产率，节约建设资金的效果。具体实施方式0023结合甘肃省兰州某高层建筑地基处理做进一步的说明0024实例一、00251、地质条件选择0026兰州市某工地灌注桩的持力层应为碎石层，碎石含量应在50以上，充填土与碎石无胶结，碎石的石质要坚硬，碎石分布均匀，碎石层厚度要满足设计要求。00272、地基加固机理选择0028在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋

12、笼外壁埋设，桩混凝土强度满足要求后，将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散，对于单桩区域，向四周扩散相当于增加了端部的直径，向下扩散相当于增加了桩长；群桩区域所有的浆液连成一片，使得碎石层成为一个整体，从而使得原来不满足要求的碎石说明书CN103628471A3/4页5层满足结构的承载力要求。在钻孔灌注桩施工过程中，无论如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣；在初灌时，混凝士从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”；孔壁的泥皮阻碍了桩

13、身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合，增强该部分的密实程度，提高了承载力；浆液沿着桩身和士层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。以上几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。00293、压浆参数的设定0030压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，由于地质条件的不同，采用不同的参数。在工程桩施工前，先设定参数，然后根据设定的参数，进行试桩的施工，试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确定试验参数。00

14、311水灰比水灰比一般不宜过大和过小，过大会造成压浆困难，过小会使水泥浆在压力作用下形成离析，一般采用015017。00322压浆量压浆量是指单桩压浆的水泥用量，它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关，取决于碎石层的孔隙率，在碎石层碎石含量为5070，桩间距为45M的条件下，压浆量一般为115210T它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。00333根据事先设定的压浆量来控制，但同时也要控制压浆的压力值。在达不到预先设定的压浆量，但达到一定的压力时就要停止压浆，压浆的压力过大，一方面会造成水泥浆的离析，堵塞管道，另一方面，压力过大可能扰动碎石层，也有可能使得桩体上浮。本工程闭盘的最大压力控制在018

15、MPA。00344、后压浆施工工艺003541施工工艺流程0036灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢筋笼灌注桩混凝土后压浆施工003742施工要点00381压浆管的制作0039在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25MM的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55CM，在桩底部长出钢筋笼5CM，上部高出桩顶混凝土面50CM但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20CM制作成压浆喷头俗称花管，在该部分采用钻头均匀钻出4排每排4个、间距3CM、直径3MM的压浆孔作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用

16、胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置当注浆时压浆管中压力将车胎进裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。00402压浆管的布置将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。00413压浆桩位的选择根据以往工程实践，在碎石层中，水泥浆在工作压力作用下影说明书CN103628471A4/4页6响面积较大。为防止压浆时水泥浆

17、液从临近薄弱地点冒出，压浆的桩应在混凝土灌注完成37D后，并且该桩周围至少8M范围内没有钻机钻孔作业，该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3D以上。00424压浆施工顺序压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70，压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔3060MIN以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。00435、压浆施工中出

18、现的问题和相应措施00441喷头打不开压力达到10MPA以上仍然打不开压浆喷头，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。00452出现冒浆压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近了设计要求，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。00463单桩压浆量不足压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。0047本发明的有益效果在于不同的工程地质条件，采用不可能有相同的压浆参数，预先设定的压浆参数最终的确定要依赖于试验桩的数据，灌注桩后压浆具有提高单桩承载力，在具备条件的工程中采用压浆施工工艺有利于提高生产率，节约建设资金。说明书CN103628471A