摘要:桩基础工程容易受到外界因素的影响,导致附近的土层发生变化,使得桩侧的阻力降低。最终导致桩基出现落后等不良现象。针对于桩基承载力降低或不符合承载力要求这一情况,传统方式是通过补桩进行加固,这种加固方式具有造价高、工期长等特点。而随着科学技术的不断进步,高压喷射注浆技术逐渐被应用,这种先进的技术能够在桩端或桩侧进行主讲,使桩增加端阻力和侧摩阻力。同时具有节约成本、加固效果好的特点,受到施工单位的一致好评。
关键词:高压喷射注浆;加固;基础
引言
高压喷射注浆技术是一种随着科技发展研发而来的新型技术,其具有较为广泛的应用范围,并且在施工过程中具有施工简单、安全性高、桩身强度大、成本造价低等优势,同时加固方式灵活,尤其在当前我国社会主义市场经济不断进步,工程建设规模扩大的背景下,通过高压喷射注浆技术,能够有效提高工程的稳定性,因此,施工单位在施工过程中,首先需要最好施工准备,明确施工流程,同时结合工程实际情况选择科学的注浆技术,从而在提高自身经济效益的同时发挥社会效益。高压喷射注浆技术能够对桩基础的桩侧和桩底分别进行注浆加固,加固方式灵活,形成加固体安全可靠。文章介绍了高压喷射注浆技术加固桩基的原理,结合工程实例通过计算和试验两种方式验证了高压喷射注浆加固方案,最终得到了良好的加固效果。
1高压喷射注浆技术加固原理
施工设备不同、施工参数不同可以形成不同尺寸的高压喷射注浆加固体。但受限于地层条件,同样的施工设备与施工参数形成的加固体尺寸也不尽相同。因此,在施工前应通过现场试验确定施工参数。高压喷射注浆技术的注浆位置较灵活,桩底和桩侧均可实施。桩侧注浆可以采用全包围或部分包围的方式.桩侧注浆长度根据加固要求可以采用通长注浆或者部分注浆。高压喷射注浆前需先施工注浆孔,在进行加固方案设计时应综合考虑造价和工期的要求。进行桩底注浆时,预应力管桩可以从桩孔中心直接进入土层注浆孔施工,灌注桩则需先在混凝土桩身上抽芯成孔再进行土层注浆孔施工。
2实际案例分析
2.1案例实际
概况某住宅建筑工程的桩基础在施工过程中使用PHC?500?AB125管桩,该管桩是平底十字形的闭口刚桩尖,长度30米,该建筑共使用302根桩,在具体施工过程中是通过静压法以梅花形布桩方式进行施工,桩间的距离为2米。该工程中,土层以黏土和姜石为主,姜石的直径大约为5厘米左右,层底到地表大约为26米,施工现场场地标高为25米。该工程在施工过程中,为了能够使桩穿透姜石层,通过引孔施工,施工直径为40厘米,但是在施工过程中,依然有部分姜石层没有达到设计标高管桩,因此,施工将引孔的直径增加5厘米后继续施工,引孔的深度是桩顶标高下22米,引孔后,仍然有16根桩没有送至标高处,通过对其计算,确定其单桩竖向最大承载值只有原设计的50%,不能够充分满足设计要求,因此,需要对16根管桩采取加固处理。
2.2加固方案
在展开桩基础加固处理时,设计人员结合实际情况采取了两种方案,第一种为补桩方案,因为管桩底部有空桩孔,因此只能够将孔桩孔作为废桩进行处理,后压浆灌注桩满足设计要求需要桩径达到0.6米,桩长达到20米,对16根桩进行补桩处理,综合造价大约为27万。第二种方案为高压喷射注浆技术加固桩基础方案,通过该技术可以将空孔封堵,原有桩可以继续使用,综合计算造价大概在20万左右。并且这一方案相对于补桩方案而言,施工流程简单,加固效果好,耐久性较强。
2.3采用高压喷射注浆技术加固桩基础
该工程选择通过高压喷射注浆技术进行桩基础加固,并采用部分包围方式展开施工,首先需要将原有管桩下的引孔孔洞封堵,并将管桩桩侧的土质改善,从而使管桩的侧阻力增强,有利于提高管桩的整体承载力。该工程施工前,首先要做好准备工作,材料方面,主要选择袋装水泥为主,并按照1.0水灰比进行配置,形成水泥净浆,成孔设备方面,对成孔进行施工的设备是地质钻机,注浆设备方面,需要用到空压机、高压注浆泵以及高喷剂等。在具体施工过程中,需要注浆孔到管桩中心35厘米,注浆孔的直径为11厘米。对注浆加固底标高的确定为从引孔的孔底标高,以向下1米起进行计算,注浆范围在13米以内,11米以上,并在管桩底端以上的8米,在管桩地段以下5米。高压喷射注浆压力需要大于30MPa,并且要充分保证注浆的半径大于45厘米,在喷射灌浆过程中水泥的用量需要每米高于或等于350千克,保证加固体强度高于2MPa,由于该工程中2个注浆孔的距离比较近,为了有效避免浆液在喷射过程中穿孔,需要在施工过程中等到第一个孔内浆液凝固后,方可以对下一个孔进行注浆。
2.4最大承载力验算
在该工程管桩加固过程中,由于使用了40厘米与45厘米两种不同的引孔直径,导致在计算管桩桩端阻力和桩侧阻力过程中具有一定的难度,因此,在计算加固段中管桩的侧阻力过程中,只需要考虑桩和加固体界面的阻力,以及桩和桩侧土界面的阻力,将其作为安全储备。当计算加固体和桩侧土界面阻力过程中,只需要考利加固体侧阻力以及加固体端阻力即可,通过计算,可以得出,经过加固后的单桩竖向最大承载力均在3000KN以上,充分说明加固后的管桩符合工程的设计需求。
3高压喷射注浆技术加固桩基础验证
注浆加固完成28d后,选取5根桩进行静载荷试验。引孔未送至标高的管桩在加固后均能满足设计要求,其他3根试桩沉降量相近。对比5根试验桩的Q-s曲线,说明引孔施工在一定程度上降低了管桩的侧摩阻力,引孔直径越小影响越小;设计的加固方案能够弥补缺失的10m管桩所提供的承载力;相同的注浆方案在不同的工况下所起的作用有明显差别,试验桩的承载力得到了明显的提升,从Q-s曲线可以判断其承载力已经超过未引孔施工送至设计标高的管桩。该工程通过高压喷射注浆技术对管桩进行加固一个月后,通过抽取5根管桩进行载荷能力试验,可以充分证明,引孔没有送至标高的管桩通过高压喷射注浆技术加固后,均满足设计的最终需求,通过本次验证,充分说明高压喷射注浆技术加固桩基础具有灵活性,并且形成的加固体具有可靠性和牢固性,与此同时,高压喷射注浆加固桩基础技术,可以适用于不同的土质条件以及桩基形式,并且在计算最大承载力时,能够分别结合加固段和未加固段进行计算。与其他补桩方案相比,通过高压喷射注浆技术加固桩基础,具有施工操作简单、施工效率高、施工成本小等优势,能够在提高自身经济效益的基础上增加社会效益。
结语
①高压喷射注浆加固技术注浆位置灵活,形成的加固体质量可靠。②高压喷射注浆加固技术能够适用于不同的桩基形式。③高压喷射注浆加固桩基在计算承载力时应按未加固段和加固段分别计算。④与补桩方案相比,高压喷射注浆技术施工工艺简单、施工速度快,具有良好的社会经济效益。
参考文献
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