某行政中心楼后注浆钻孔灌注桩施工方法

2013-11-06安东风

山西建筑 2013年12期

关键词：主筋注浆导管

安东风

(太原师范学院，山西太原 030012)

1 工程概况

拟建建筑物太原师范学院新校区行政中心楼位于晋中市榆次区教育园区志村村南，山西高校新区内，基础桩型采用后注浆钢筋混凝土灌注桩，桩芯混凝土强度等级为C30，桩径为800 mm。钢筋混凝土灌注桩共298根(其中试锚桩两组，抗拔桩32根)。

2 工程地质条件

该工程场地地质条件勘察单位提供的《岩土工程勘察报告书》主要地层为粉土和粉质粘土。

3 设计概况

1)本工程采用后注浆钻孔灌注桩基础，建筑桩基设计等级为丙级。桩端持力层为粉质粘土层或粉土层(地质报告中第⑥1层或第⑦层)，要求桩端进入⑥1层起计不少于6 m。从设计桩顶标高计起，有效桩长26 m。2)桩径为800 mm，桩的承载力及配筋要求见表1，施工前应先静载试桩以确认桩的竖向承载力。3)用料:混凝土，桩身混凝土强度C30。水泥标号应不小于R42.5。混凝土坍落度应控制在160 mm～200 mm。钢筋:HRB400(C)级钢，E50焊条，双面焊缝长6d(d为钢筋直径)。4)应采取有效措施保证清孔质量，要求孔底沉渣厚度不大于5 cm。5)后注浆施工方法要求如下:a.清孔后，浇灌混凝土前于桩侧置2φ28注浆管，注浆管底部封闭，插入孔底粉质粘土层长度不小于150，孔壁出浆孔9个，直径6～8，间距30。b.待桩身混凝土强度等级达到设计强度的40%时可开始注浆。c.注浆材料:42.5R纯水泥浆，水灰比0.45左右。d.注浆压力:约2 MPa～4 MPa，可通过试验调整。e.水泥用量:每桩约27包(每包50 kg)左右。6)按设计标高施工，桩身混凝土超灌高度0.8 m。7)桩垂直度偏差不大于0.8%，水平位置偏差不大于1/8桩径，桩身直径容许偏差为+100，－40。8)桩的质量检测采用钻孔抽芯或声波透射法检查桩身混凝土质量及完整性，采用静载试验进行单桩承载力检测。

4 施工方法

4.1 旋挖钻机施工方法

1)测量控制。桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。开孔前，在桩位外设置十字定位桩。钻机就位时，确保垂直度偏差不大于0.8%。2)在施工区域选择无桩基的部位做一个泥浆池4 m×6 m×1.5 m，保证泥浆不渗漏，按比例配制泥浆，水(2 m3)，膨润土(140 kg)，活碱(1.5 kg)，纤维素(0.3 kg)。3)成孔:a.钻机就位:通过自身履带爬行至需钻桩位，由机械自身电脑控制进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整。b.复测、校正桩位中心偏差:由测量人员和监理代表进行桩位复核校正。本道工序完成后申报开孔通知单并进行钻进成孔。c.在钻进过程中，使用水泵及导管从泥浆池抽取泥浆，采用连续性筒式取土钻进成孔，连续作业。d.钻机钻出废弃的泥浆经沉淀后，与挖出的淤泥用50型装载机、360型挖机及重型卡车外运，运距为10 km以内。e.在旋挖机钻杆上设置成孔深度标识，当达到有效桩长时方可停钻，提起钻杆后用测绳复测深度，达到要求后方可移至下一桩位进行成孔作业。

表1 钻孔桩配筋表

4.2 钢筋笼制作与安放

1)钢筋笼制作必须按设计图纸要求精心加工。2)钢筋的品种，钢号及尺寸规格应符合设计要求，其制作偏差符合下列规定:主筋间距:±10 mm;箍筋间距:±20 mm;钢筋笼直径:±10 mm;钢筋笼长度:±50 mm;主筋弯曲度:≤1%;钢筋笼弯曲度:≤1%。3)分段制作钢筋笼，首先焊制钢筋笼制作架(采用C16)，在钢筋笼制作架上进行钢筋笼的焊接，焊接钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，焊缝长度为6d，主筋焊接时接头应错开，在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50%;同时使用弯曲机将C16加劲箍弯曲成内径为630 mm焊接成圆形，主筋与加劲箍进行双面搭接焊，焊缝长度为6d，最后将螺旋箍筋φ10全部与主筋点焊以保证钢筋笼的强度，加密区间距为100，非加密区间距为250。起始端箍筋水平缠绕一圈半后螺旋焊接。4)钢筋笼保护层:使用混凝土垫块(见图1)，采用比桩身混凝土强度高一级的C35混凝土垫块作为保护层60 mm厚，将垫块套在钢筋笼箍筋上，每道设置至少4块，每米设一道，沿钢筋笼均匀布设。5)由于钢筋笼长度较长，需分两段制作，使用起重机将第一道钢筋笼吊入孔内，钢筋笼入孔时应对准孔位轻放慢慢入孔。再进行第二道钢筋笼的吊装，最后两道钢筋笼孔口进行单面搭接焊，焊缝长度为12d，焊接时采用上下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致。6)钢筋笼下放孔内符合要求后，可将钢管插入吊筋环内，担在护筒上，以使钢筋笼定位和防止移位。7)吊筋的做法(见图2):纵筋从钢筋笼第一道加劲箍开始，按桩顶标高控制吊筋长度，确保有效桩长。

图1 钢筋笼保护层垫块做法

图2 吊筋的做法

4.3 水下混凝土灌注

下灌注导管后，二次清孔，确保孔底沉渣厚度小于50 mm，符合设计要求:

1)对灌注导管要检查其圆满度，垂直度及其连接密封性，对导管进行水封试验。

2)下入孔内导管的底部距孔底300 mm～400 mm，并做好记录。

3)隔水塞用和导管口径相符的皮球。保证足够的初灌量，灌注应连续进行。

4)灌注混凝土过程中，要经常探测混凝土面上升高度，检查埋管深度。

5)导管提升应保持居中，防止挂碰钢筋笼，拆下的导管要及时冲洗干净。灌注混凝土时充盈系数大于1，但应根据试桩确定混凝土充盈系数。

6)混凝土灌注完成时，适时拔出护筒，并做好孔口防护，防止发生意外事故。浇筑混凝土时，按设计及规范要求数量留置混凝土试件，测定28 d强度及后压浆混凝土40%强度。

4.4 后注浆施工流程

1)后注浆工艺流程:检查压浆导管→检查压浆阀及其质量→安装质量→检查压浆导管状态。

2)具体施工控制如下:a.水泥注入总量和泵送压力均达到设计值，或者水泥注入量达到设计值的70%时，泵送压力超过设计值，可停止压浆;b.水泥注入量达到设计值的70%，泵送压力不足表中预定压力的70%时，应调小水灰比，继续注浆至满足预定压力;c.若水泥浆从桩侧溢出，应改间歇注浆至水泥量满足预定值，间歇时间宜为30 min～60 min，或调小水灰比。

3)后注浆管件设置。注浆管件包括绑扎在钢筋笼上的注浆导管和安装在注浆导管下端的注浆阀。注浆管件的正确设置是能否顺利实施注浆的前期条件，必须按以下技术细节严格实施:a.注浆阀按中国建筑科学研究院地基研究所专利产品式样制作。b.注浆导管采用焊接管，导管公称口径28(6分)。c.注浆导管设置要点如下:注浆导管与钢筋笼固定采用16号铁丝十字绑扎固定方法，绑扎应牢固，绑扎点应均匀。桩端注浆管绑扎于加劲箍内侧，与钢筋笼主筋靠紧绑扎，固定绑扎点为每一道加劲箍处。注浆导管的上端应高于桩施工作业地坪上，不小于500 mm;桩端注浆导管下端口(不包括桩端压浆阀)距钢筋笼底端150 mm(注:钢筋笼最下一道加劲箍应调至纵筋底端之上40 cm处)。钢筋笼起吊后入孔前旋接桩端注浆阀。钢筋笼必须沉放到底，严禁悬吊。桩灌注完毕孔口回填后，应插有明显的标识，确保人员安全，加强保护，严禁车辆碾压。

4)后注浆机械设备。后注浆机械设备包括注浆泵、水泥浆搅拌桶和连接注浆导管与注浆泵之间的高压软管。a.注浆泵采用3SNSA型高压注浆泵，功率18 kW。b.注浆泵监控压力表为2.5级16 MPa抗震压力表。c.浆液搅拌机为与注浆泵相匹配的YJ-340型液浆搅拌机，容积为0.32 m3，功率4 kW。d.水泥浆液的输浆管采用高压流体泵送软管，额定压力不小于8 MPa。