人工挖孔桩桩端后压浆效果检测
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摘要:高水位条件下采用人工挖孔桩基础,存在很多的隐患。采用人工挖孔桩桩端后压浆技术能使桩承载力提高50%。人工挖孔桩在高水位时选好持力层可适当减少开挖深度,采用桩端后压浆使承载力达到设计要求。
Abstract: There are many hidden dangers using man-power hole pile foundation under the high water mark condition. The pile supporting capacity can be raised 50% after using man-power hole pile mud jacking technology. The man-power hole pile can reduce the cutting depth suitably when the high water mark elects to hold the strength level, after using the tip of pile, the mud jacking enables the supporting capacity to achieve the design requirements.
关键词:人工挖孔桩;高水位;桩端后压浆;承载力;桩长
Key words: The man-power hole pile;high water mark;mud jacking after the tip of pile;supporting capacity;length of pile
中图分类号:P62 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0081-01
0引言
人工挖孔桩作为结构的基础形式,在城市居民区广泛应用,施工中在低水位非饱和土中成孔,可进行彻底清孔,可直观检查持力层,因此质量稳定性较高。但是,对于高水位条件下采用人工挖孔桩,存在很多的潜在隐患,如有的采用边挖孔边抽水,将桩测颗粒掏走,引起地面下沉,导至护壁整体滑脱,造成人身事故。还有的将相邻的桩新灌注混凝土的水泥颗粒带走,造成离析。桩底有水,桩底不易清干净,有虚土,使附近混凝土胶结差,持力层达不到设计要求。在流动性淤泥中实施强制性挖孔,引起大量淤泥侧向流动,导致土体滑移将桩体推斜、推断。为了解决上述问题,在一些工程中,对人工挖孔桩应用桩端后压浆技术,本文结合安徽省亳州市某小区6#楼对人工挖孔桩桩端后压浆的试验成果进行分析。
1地层和桩的情况
1.1 工程地质概况①素填土:黄-灰褐色,可塑,局部软塑,自重固结性尚好,主要成分为粉质粘土,少量砖渣。fak=137kPa。②粉质粘土:灰褐色,可塑,局部软塑,含少量钙质结核和零星砖渣,fak=165kPa。底部局部夹软塑状土。③粘土:棕黄色,可塑,为透镜体状,fak=180kPa。局部发育。④粘土、粉砂互层:黄褐色,饱和,稍密,局部中密,以粉砂为主,fak=180kPa。⑤粉砂:黄褐色,饱和,稍密,中密,fak=190kPa。
1.2 桩的情况如下表所示。
试桩持力层为5、粉砂层。桩身混凝土强度等级C20。
2桩端后压浆施工工艺
试桩成桩后30天进行第一次静载试验,后进行桩端压浆。
2.1 压浆管布置采用2根Φ60普通钢管(兼作声测管)作为压浆管,2根压浆管分别绑扎于钢筋笼内侧相对两边,接口采用焊接。在下放过程中管内注入清水,进行密封性试验,确保压浆管路密封。
2.2 压浆量及控制原则压浆控制原则以压浆量控制为主,注浆压力为重要参数,要求浆液从桩土间返出地面,目标压浆水泥量1.5t,稳定工作压力3.0MPa,要求桩顶上抬量
2.3 水泥浆配比压浆水泥采用42.5级普通硅酸盐无结块的双检水泥,水灰比w/c=0.5-0.6,起始水灰比可配成0.7,浆液初凝时间大于3h。压力正常后逐渐配成0.5。严格控制水灰比,搅拌时间不少于2min 。加入外加剂:微膨胀剂5%,膨胀润土2%,特效减水剂0.6%,早强剂1%。
3.1 浆液的分布桩端压浆的浆液一部分作用于桩端土体;大部分进入桩侧一定范围内的土体中。由于人工挖孔桩护壁与土间存在软弱层或孔隙,其强度比桩周土要低,故浆液在压力作用下象楔子一样对桩侧土进行挤压或对孔隙进行冲填。浆液总是沿着软弱层或孔隙向上运动。通过对2根试桩的压浆过程进行监控,浆液总是从桩护壁与土间返出地面,当一处返出浆液时采用堵塞,浆液会从另一处返出地面。 试桩1压浆水泥量为1.6t,最大压力为2.4MPa,浆液返出地面;试桩2压浆水泥量为2.1t,最大压力为2.7MPa,浆液返出地面。采用高精度水准仪实测压浆前后桩顶上没有上抬现象。
3.2 承载力检测压浆后20天进行第二次静载试验。采用建筑桩基技术规范JGJ94-94中,附录C单桩竖向抗压静载试验的慢速维持荷载法。按估计可能的极限值1/15分级,采用每根试桩施工四根锚桩(试验中八根锚桩最大的上拔量为6.2mm,最小的4.25mm)做为反力。
从图1、图2和表1可见,人工挖孔桩桩端压浆能使桩承载力提高,不仅在于压浆固结孔底沉渣和土体,人工挖孔桩在护壁时与周围土体产生的孔隙和一定范围的土体也得到加固,从而使桩端承载力和侧阻力均得到提高。未压浆前Q-s曲线在很小的荷载下出现陡降段,说明桩底存在较多的虚土。虚土的存在既降低了桩端的阻力,也不利于桩侧阻力、桩端阻力的共同作用。另一方面也反映出桩端压浆后,承载性能的稳定性明显高于压浆前。
4结论①采用声测管兼做压浆管进行桩端后压浆,压浆及压浆量均满足要求,施工操作简单适用,节省时间和材料。②采用静载试验进行桩端后压浆桩,压桩前后的承载力测试压浆后承载力明显提高,可达到50%以上。③人工挖孔桩在高水位时选好持力层可适当减少开挖深度,采用桩端后压浆使承载力达到设计要求。