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1 ( ) 主编单位 : 东南大学 二〇一七年三月

2 目录 1 总 则 术语和符号 术 语 符 号 基本规定 设计 设计前的准备工作 压浆导管 压浆材料 压浆量和压浆压力 承载力和沉降 施工 压浆设备及压浆管路布设 浆液配制 施工技术要求 压浆施工工艺要求 压浆施工控制 工程质量检验与评定 工程质量检查及验收 工程质量检验评定标准 I

3 附录 A 公路桥梁灌注桩后压浆事故处理 A.1 事故处理步骤 A.2 常见事故及处理措施 附录 B 水泥浆强度评定 附录 C 压浆压力 压浆总量评定 附录 D 压浆管路畅通数量评定 附录 E 后压浆灌注桩单桩轴向承载力静载试验要点 本规程用词说明 引用标准名录 条文说明 II

4 1 总则 为适应公路桥梁灌注桩后压浆工程的需要, 确保后压浆工程的施工质量和施工安全, 做到技术先进 经济合理 安全适用 保护环境, 制定本规程 本规程适用于公路桥梁钻 挖 冲孔的灌注桩后压浆设计 施工和检查与验收 在进行公路桥梁灌注桩后压浆的设计 施工及检验时, 除应执行本 规程外, 尚应符合国家现行有关标准 规范的规定 1

5 2 术语和符号 2.1 术语 灌注桩后压浆 post grouting for cast-in-situ pile 灌注桩成桩 3~7d 且其强度达到设计强度的 75% 后, 通过预设于桩身内的压浆导管及与之相连的桩端 桩侧压浆阀注入水泥浆, 使桩端 桩侧土体 ( 包括沉渣和泥皮 ) 得到加固, 从而提高单桩承载力, 减小沉降 桩端压浆 pile tip grouting 通过预设于桩身内的压浆导管及与之相连的桩端压浆阀注入水泥浆, 使 桩端土体 ( 包括沉渣 ) 得到加固, 提高桩端阻力, 从而提高单桩承载力, 减小沉 降 桩侧压浆 pile side grouting 通过预设于桩身内的压浆导管及与之相连的桩侧压浆阀注入水泥浆, 使桩侧土体 ( 包括泥皮 ) 得到加固, 提高桩侧摩阻力, 从而提高单桩承载力, 减小沉降 组合压浆 combined grouting 是指对同一根桩既采用桩端压浆又采用桩侧压浆的联合压浆方式 开式压浆 open grouting 把浆液通过压浆管直接注入桩端或需要加固补强的位置, 浆液与桩端沉渣 周围土体呈混合状态, 呈现出渗透 充填 压密 劈裂 固结等效应, 以达 到提高桩的承载能力 闭式压浆 closed grouting 将预制的弹性良好的腔体或压力注浆室随钢筋笼放入孔底, 成桩后在压力作用下, 把浆液注入腔体内 ; 随压浆压力和压浆量的增加, 弹性腔体逐渐膨胀 扩张, 在桩端土层中形成浆泡, 浆泡逐渐扩大 压密沉渣和桩端土体, 并用浆体取代 ( 置换 ) 部分桩端土层 压水试验 packer test 也称清水开塞, 是指成桩后至实施压浆前, 通过高压注浆泵往预设于桩身内 2

6 的压浆导管压水, 以探明并疏通压浆通道, 提高桩体可灌性的重要工序 压浆工作压力 working pressure of grouting 指单向阀处浆液注入的最低压力, 压浆管管口处压力表读数加上压浆管内浆液在单向阀处的水头压力 压浆控制压力 control pressure of grouting 指单向阀处浆液注入的最大压力, 大于该压力将使地层结构发生破坏或桩顶有明显上抬 压浆终止压力 end pressure of grouting 指压浆结束持荷 5min 的平均压力, 终止压力一般小于控制压力 单桩竖向极限承载力标准值 standard value of ultimate vertical bearing capacity of a single pile 单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载, 它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力 2.2 符号 A p 桩端截面面积 ; d 桩身设计直径 ; G 桩身自重 ; G c 压浆量 ; p c 压浆控制压力 ; p g 压浆工作压力 ; P w 桩端 桩侧压浆处静水压力 ; [R a ] 单桩竖向承载力特征值 ; q sik 第 i 层土桩侧摩阻力标准值 ; q pk 桩端处土的承载力标准值 ; u 桩身周长 ; n 桩侧压浆断面数 ; α p 桩端压浆量经验系数 ; 3

7 α s 桩侧压浆量经验系数 ; β p 后压浆端阻力增强系数 ; β si 后压浆侧阻力增强系数 ; γ 天然容重 ; γ i 压浆点以上第 i 层土有效重度 ; l i 第 i 层土层厚度 ; ξ r 压浆阻力经验系数 4

8 3 基本规定 灌注桩后压浆设计前, 应进行工程地质勘察和环境调查, 主要包含以下内容 : 1 拟建场地地层的分层 持力层起伏变化情况及各层的土工参数 ; 2 压浆区的地质构造 浆液可能流失的通道及空穴 ; 3 各层地下水的特性, 包括上层潜水层 下层承压水层情况及地下水化学性质 ; 4 桩端及桩身所处各地层的渗透性及压浆可行性 ; 5 调查压浆浆液对环境的影响 桩端后压浆主要适用于砂砾石层及粉土 粉砂层, 也可用于基岩的固化桩端沉渣 ; 桩侧后压浆适用于各土层 灌注桩后压浆施工前应按相关标准 规范和设计文件要求, 结合工程地质 水文资料及现场情况, 编制施工方案 灌注桩后压浆大范围施工前应进行试压浆 试压浆作业时施工单位 设计单位 勘察单位 监理 ( 建设 ) 单位的代表应到场复核 调整压浆设计参数, 并形成纪要 灌注桩后压浆施工前应对有关人员进行技术培训和安全教育, 合格 后方可进场作业 施工中应严格工序控制, 并做好施工记录 灌注桩后压浆施工应严格执行职业健康安全和环境保护的有关规定, 做好废浆的外运管理工作, 严禁违章排放 5

9 4 设计 4.1 设计前的准备工作 后压浆设计前, 必须掌握有关的工程地质 水文地质 上部桥梁荷载等技术资料 后压浆设计应根据岩土工程勘察报告及周围环境的调查情况, 对比周边已有建筑压浆工程情况, 针对工程上部结构荷载特点 承载力及变形的要求, 最终确定经济合理 施工方便 节约工期的设计方案 后压浆设计内容应包括压浆桩承载力 压浆装置 压浆量 压浆压力 浆液水灰比 终止压浆条件等 4.2 压浆导管 桩端后压浆内导管及管阀数量根据桩径大小设置 对于 1200mm d<2500mm 的桩, 宜沿钢筋笼圆周均匀布置 3 根 ; 对于 d 2500mm 的桩, 宜沿钢筋笼圆周均匀布置 4 根 当桩长超过 15m 且承载力增幅要求较高时宜采用组合压浆 桩侧后压浆内导管及管阀数量应综合地层情况 桩长和承载力增幅要求等因素确定, 可在离桩端 5~15m 以上 桩顶 8m 以下, 每隔 15~20m 设置一道桩侧 压浆阀 当桩侧有粗粒土层时, 桩侧后压浆管宜设置于粗粒土层底面以下 0.5m 左右, 对于干作业成孔灌注桩宜设于粗粒土层中部 桩端压浆管底部进入桩端土层的深度, 对于黏性土 粉土 砂土层 不宜小于 100mm, 对于碎石土和风化岩不宜小于 50mm; 当持力层强度高时可适当减小, 持力层为较软弱土层及沉渣较厚时应适当加深 桩侧压浆管弧形部分外切圆直径应大于桩孔直径 200mm; 对于 d 1200mm 的桩压浆管与孔壁接触压浆点不宜少于 4 个 ; 对于 d 2500mm 的桩宜随桩径增大而增多压浆点数量 对于非通长配筋桩, 下部应有不少于 4 根与压浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底 6

10 4.2.6 桩身配筋设计时, 后压浆钢导管可作为桩身的受力钢筋参与计算 ; 后压浆钢导管也可兼做桩身完整性检测的声测管 4.3 压浆材料 压浆水泥 : 采用普通硅酸盐无结块的双检水泥, 水中压浆应采用碱性水泥, 水泥标号不应低于 425 号 外加剂 : 压浆材料中须掺入适量外加剂, 可选择性掺入 U 型微膨胀剂 ( 5%), 膨润土 ( 8%), 减水剂 ( 1%) 浆液的水灰比应根据土的饱和度 渗透性确定, 对于饱和土, 水灰比宜 为 0.5~0.7; 对于非饱和土, 水灰比宜为 0.7~0.9( 松散碎石土 砂砾宜为 0.5~0.6); 低水灰比浆液宜掺入减水剂 ; 压浆土层有地下水且处于流动状态时应掺入速凝剂 4.4 压浆量和压浆压力 单桩压浆量的设计应根据桩径 桩长 桩端桩侧土层性质 单桩承载力增幅及是否组合压浆等因素确定, 可按下式估算 : G c =α s nd+α p d ( ) 式中 α s α p 分别为桩侧 桩端压浆量经验系数, 取值范围如表 所示 ; n 桩侧压浆断面数 ; d 基桩设计直径 (m); G c 压浆量, 以水泥质量计 (t) 表 桩侧 桩端压浆量经验系数 α s α p 土层名称 黏性土 粉土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 碎石土 α s 1.0~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1.3 α p 2.1~ ~ ~ ~ ~ ~ ~2.8 对独立单桩 桩距大于 6d 的群桩及群桩初始压浆的数根基桩的压浆量应按上述估算值乘以 1.2 的系数 7

11 4.4.2 桩端压浆终止压力应根据土层性质及压浆点深度确定, 对于风化岩 非饱和黏性土及粉土, 压浆压力宜为 3.0~10.0MPa; 对于饱和土层压浆压力宜为 1.2~4.0MPa, 软土宜取低值, 密实土宜取高值 ; 桩侧压浆终止压力可根据桩侧压浆管的位置取桩端压浆的 0.3~0.7 倍 1 压浆工作压力与桩长 桩端 ( 侧 ) 土层的性质有关 压浆工作压力估算公式 : p g =p w +ξ r γ i l i ( ) 式中 p g 压浆工作压力 (kpa); p w 桩端 桩侧压浆处静水压力 (kpa); γ i l i 压浆点以上第 i 层土有效重度 ( 地下水位以下取浮重度, kn/m 3 ) 和土层厚度 (m); ξ r 压浆阻力经验系数, 与桩端桩侧土层类别 饱和度 密实度 浆液稠度 成桩时间 压浆管长度等有关 ; 对于桩端压浆, 软土取 1.0~1.5, 饱和黏性土 粉土 粉细砂取 1.5~2.0, 非饱和黏性土 粉土 粉细砂取 2.0~4.0, 中粗砂 砾卵石取 1.2~3.0( 非饱和状态取高值 ), 风化岩取 1.0~4.0, 当土的密实度高 浆液水灰比小 压浆管长度大 成桩间歇时间长时取高值 对于桩侧压浆时 ξ r 取桩端压浆值的 0.3~0.7 倍 2 压浆控制压力可按压水试验结果确定 压水试验应从开始逐步增大 压浆压力, 绘制压浆量和压浆压力的关系曲线 当压浆压力升至某一数值而压 浆量突然增加时, 表明地层结构发生破坏或桩顶有明显上抬 为了不致使桩破 坏, 此时的压力值可作为压浆控制压力, 也可按下式确定压浆控制压力 p c : p G d q l i sik i c ( ) Ap 式中 p c 压浆控制压力 (kpa); G 桩身自重 (kn); d 桩径 (m); i 抗拔系数, 可按表 取值 ; q sik 第 i 层土的极限侧摩阻力 (kpa); 8

12 l i 桩侧第 i 层土的厚度 (m); A p 桩端截面面积 (m 2 ) 表 抗拔系数 土类 黏性土 粉土 砂土 0.7~ ~ 承载力和沉降 后压浆灌注桩单桩轴向受压承载力特征值, 应通过静载试验确定 其后压浆单桩轴向受压承载力特征值可按下式估算 : [R a ]=u β si q sik l i +β p q pk A p ( ) 式中 [R a ] 后压浆灌注桩单桩轴向受压承载力特征值 ; u 桩身周长 ; A p 桩端截面面积 ; l i 承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度, 扩孔部分不计 ; q sik 与 l i 对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值, 宜采用单桩摩阻力试验确定, 当无试验条件时可按 公路桥涵地基与基础设计规范 选用 ; q pk 后压浆灌注桩初始极限端阻力标准值 ; β si 第 i 层土的侧阻力增强系数, 可按表 取值, 当在饱和土 层中桩端压浆时, 仅对桩端以上 10.0~12.0m 范围内的桩侧阻力进行增强修 正 ; 当在非饱和土层中桩端压浆时, 仅对桩端以上 5.0~6.0m 的桩侧阻力进 行增强修正 ; 在饱和土层中桩侧压浆时, 对压浆布置点以上 12.0~15.0m 范 围内的桩侧阻力进行增强修正 ; 在非饱和土层中桩侧压浆时, 对压浆布置点以上 8.0~10.0m 范围内的桩侧阻力进行增强修正 ; 对于非增强影响范围, β si =1; β p 端阻力增强系数, 可按表 取值 表 后压浆侧阻力增强系数 β si 端阻力增强系数 β p 土层黏性土粉砂细砂中砂粗砂砾砂碎石土名称粉土 β si 1.3~ ~ ~ ~ ~ ~ ~1.6 9

13 β p 1.5~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 在确定单桩承载力设计值时, 应按照 公路桥涵地基与基础设计规范 的有关规定进行桩身承载力验算 后压浆灌注桩基础的计算沉降可按普通桩基的沉降计算方法进行, 计算时其桩端平面以下 10d 2 /S a (d 为桩径,S a 为桩中心距 ) 范围内的压缩模量按天然土的 2 倍取值 10

14 5 施工 5.1 压浆设备及压浆管路布设 压浆泵的额定压力应大于要求的最大压浆压力的 1.5 倍, 通常选泵的额定压力为 6~12MPa, 压浆泵的额定流量为 30~100L/min 在压浆泵上应配备有压力表和流量计, 压力表的量程应为额定泵压的 1.5~2.0 倍 应具有实时显示 自动计量和实时传输的功能 浆液搅拌机及储浆桶可根据施工条件选配 浆液搅拌机转速宜高于 1000r/min, 且浆液拌合机容量应与额定压浆流量相匹配, 宜为 0.2~0.3m 3, 搅拌机浆液出口应设置滤网 地面管路系统主要由浆液地面输送系统组成, 必须确保其密封性 输送管应采用可承受 2 倍以上最大压浆压力的高压胶管或无缝钢管, 其长度不应超过 50m 开式压浆输送管与桩内压浆管连接处设泄压阀, 闭式压浆输送管与桩内压浆管连接处设置止浆阀 输送距离过长时, 还应在桩顶处设置一套观测仪表 压浆压力表 流量计等参数量测设备应经有资质单位进行检定或校准, 相关设备出现故障修复后应重新进行检定或校准 施工中除压浆设备外, 还应配备以下机具 : 吊车 装载机 电焊机 切割机 称量外加剂的计量器具 水准仪等 为确保压浆过程中不因机械 事故而停顿, 压浆设备必须有备用件 压浆管制作和布设应满足设计要求 设计未明确压浆管材料时, 应 采用低压液体输送钢管, 质量应符合现行 低压流体输送焊接钢管 (GB /T3091) 的规定 灌注桩钢筋笼下放前应核查沉渣层厚度是否满足施工规范要求, 并根据实际钻孔深度确定压浆管长度 桩内预埋的压浆管宜采用 Φ25mm~Φ38mm 钢管, 壁厚 2.8mm 当压浆管兼做声测管时, 管径尺寸应满足声测要求 后压浆阀应具备下列性能 : 11

15 1 压浆阀应能承受 1MPa 以上静水压力 ; 压浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致使压浆阀受损 ; 2 压浆阀应具备逆止功能 压浆钢导管应竖直固定在钢筋笼上, 与钢筋笼的加劲筋点焊并绑扎紧密牢固, 且与钢筋笼一起下孔 ; 每下一节钢筋笼时, 应在压浆管内灌水并检查接头密封性 ; 钢筋笼应沉放到底, 不得悬吊, 下笼受阻时不得撞笼 墩笼 扭笼 ; 压浆管应通向自然地坪且临时封闭, 桩身空孔部分的压浆管不宜设置接 头 压浆钢导管可用螺牙丝扣连接或外加短套管电焊, 连接应紧密且不应焊 穿钢管或漏焊, 确保浆液通过能力不减弱 压浆头的制作主要有打孔包扎法 单向阀法 U 形管法等 5.2 浆液配制 胶凝材料宜采用普通硅酸盐水泥, 水泥强度等级不应低于 42.5 级 ; 同一单位工程内的灌注桩后压浆应采用同一品种 同一强度等级和同一厂家的水泥 水泥浆强度要求 :7 天强度不宜小于 10MPa 浆液配制程序 : 先放水, 再加外加剂, 搅拌均匀后加水泥 浆液水灰比小于 0.55 的浆液可掺入减水剂, 水灰比大于 0.55 不宜掺 入减水剂, 减水剂掺量应通过试验确定并报监理单位批准 浆液搅拌时间不应少于 2min, 应具有良好的流动性, 不离析, 不沉 淀 ; 浆液进入储浆桶时应用 16 目纱网进行过滤, 防止杂物堵塞压浆孔及管路 外加剂可选择掺入 U 型微膨胀剂, 膨润土, 减水剂等 5.3 施工技术要求 确保工程桩施工质量 满足规范对沉渣 垂直度 泥浆比重 钢筋笼制作质量等要求 12

16 5.3.2 压浆管下放过程中, 每下完一节钢筋笼后, 必须在压浆管内注入清水检查其密封性, 若压浆管渗漏必须返工处理, 直至达到密封要求 安装钢筋笼时, 确保不损坏压浆管路, 下放钢筋笼后, 不得墩放 强行扭转和冲撞 桩身混凝土浇筑过程中应严格控制导管抽拔速度和埋深, 防止因埋管后猛拔导管造成压浆管变形 钢筋笼下放完成后, 桩顶压浆管进口应密封防止异物堵塞压浆管路 压浆工作应在混凝土强度达到设计强度 75% 以上, 桩身完整性 超声波法 ( 声波透射法 ) 检测合格后进行 压浆施工前准备工作 1 压浆管路应编号并挂标牌明示, 压浆管路按编号顺序与浆液分配器对应连接牢固 2 压水试验和压浆前, 应进行压浆管路系统及接头耐压试验 试压操作时, 要分级缓慢升压, 试压压力宜达到压浆控制压力的 1.2 倍, 停泵稳压后, 认真检查高压设备 3 对于 U 型管, 必须每天打开 U 管系统 1 次, 开泵注水循环 10~15min 到出浆管冒出清水, 以促使水化热消散和防止压浆管堵塞 4 水泥 外加剂等材料准备充分, 压浆前运抵现场, 每盘外加剂计量 好并报监理人确认后, 装进塑料袋, 保证其掺量的准确性 5.4 压浆施工工艺要求 压浆应遵循 细流慢注 原则, 最大流量不宜超过 75L/min 从桩位平面图上, 灌注桩后压浆顺序应针对上部结构的整体性 地质条件 设计要求及施工工艺综合确定, 并应符合下列要求 : 1 宜将全部压浆桩根据集中程度及桩基施工顺序划分为若干区块, 各区块内桩距相对集中, 区块之间距离宜大于区块内最小桩距 2 倍 ; 2 区块内的灌注桩后压浆, 宜采用先周边后中间的顺序压浆 ; 对周边桩应以对称 有间隔的原则依次压浆, 直到中心桩 ; 3 当采用桩端桩侧组合压浆时, 应先桩侧后桩端 ; 多断面桩侧压浆时, 13

17 应先上后下 应在桩基首批灌注混凝土浇筑完成后 12~24h 内开塞, 用清水将压浆 管底单向阀冲开, 确保压浆管路系统畅通 开塞时, 若水压明显下降, 表明单向阀已打开, 应立即停泵, 防止 桩端混凝土过度破损或离析 ; 封闭阀门 15min, 以消散压力 若观察到有水 外喷现象, 应继续关闭阀门, 每 2~5min 再次观察, 直至管内压力消散 每墩台, 同一套注浆设备, 采用相同配合比水泥浆同批次连续 压浆时, 每批次制取不少于 2 组强度检测试件 专人负责记录压浆的起止时间 压浆量 压浆压力 流量等参数 U 型管法压浆时, 应先打开回路的出浆口阀门, 排出压浆管路内开 塞时存有的清水, 当出浆口流出的浆液浓度与进浆口浆液的浓度基本相同 时, 关闭出浆口阀门, 开始压浆 U 型管法压浆, 每次压浆后应保证管路畅通, 再关闭阀门 ; 压浆停 顿时间超过 30min, 应对管路进行清洗 压浆完毕后, 封闭阀门的时间不宜 小于 40min 卸除阀门前, 应确保压力完全消散, 浆液不会外喷 后压浆作业还应符合以下规定 : 桩径 ; 1 压浆作业宜于成桩 3d 后开始, 不宜迟于成桩 30d 后 ; 2 压浆作业与成孔作业点的距离不宜小于 8~10m, 且不宜小于 10 倍 3 桩侧桩端压浆间隔时间不宜少于 2h; 4 桩端压浆应对同一根桩的各压浆导管依次实施等量压浆 后压浆施工工序宜按图 所示顺序展开 工程地质资料 参数 选择 钻孔成桩 制作钢筋笼 压浆管安设 下压浆管钢筋笼 清孔 浇筑水下混凝土 经 12h~24h 龄期 压水开塞 后压浆验收 压浆结束 监测桩上抬量 自动记录压浆参数 桩端桩侧压浆 水灰比 后压浆设备安装及材料准备 桩混凝土声测 图 后压浆工艺流程图 14

18 5.5 压浆施工控制 压浆总体控制原则 : 实行压浆量与压力双控, 以压浆量控制为主, 压力控制为辅 压浆压力和压浆量均按单个回路或管路分别控制 压浆量达到设计要求, 压浆压力达到控制压力并持荷 5min, 可终止压浆 若压浆量达到设计要求但压浆压力未达到控制压力要求 : 1 若压浆压力 0.8 倍最低控制压力, 应增加压浆量至 120% 后封压 2 若压浆压力 <0.8 倍最低控制压力, 应增加压浆量至 150% 后封压 为了保证压浆施工的安全, 压浆压力不宜大于控制压力 若压浆压力大于控制压力, 此时压浆总量大于设计要求的 80%, 可终止压浆, 直接封压 ; 若未达到设计要求的 80%, 暂时停止压浆, 分析异常原因 后压浆施工过程中, 应对后压浆的各项工艺参数进行检查, 发现异常应采取相应处理措施 当压浆量等主要参数达不到设计值时, 应根据工程具体情况采取相应措施 1 当灌注桩中某根压浆管的压浆量达不到设计要求而压浆压力值很高无法继续压浆时, 其未压入的水泥量应由该桩基其余压浆管均匀分配压入 ; 2 如果出现压浆压力长时间低于正常值 地面冒浆或周围桩孔串浆, 应改为间歇压浆或调低浆液水灰比, 间歇时间不宜过长, 宜为 30~60min, 间歇时间过长会导致管内水泥凝结而堵管 当间歇时间很长时, 可向管内压入清水冲洗压浆管和压浆阀 ; 3 当压浆管堵塞无法进行压浆时, 可采用在离桩侧壁 20~30cm 位置打 Φ150mm 小孔作引孔, 重新埋置压浆管 如果有声测管, 可钻通声测管作为压浆管, 进行补压浆, 直至压浆量满足设计要求, 此时补压后的压浆量应大于设计压浆量 15

19 6 工程质量检验与评定 6.1 工程质量检查及验收 灌注桩后压浆效果的检测主要有单桩竖向静载试验 压浆桩端部位的预埋孔超声波检测 钻孔取芯检测及标准贯入试验检测等, 应至少选取一种检测 ; 检测数量可根据现行行业标准 建筑基桩检测技术规范 (JGJ106) 确定 后压浆桩进行承载力试验, 并应符合下列规定 : 1 当采用单桩静载试验检测承载力时, 检测数量不应少于同条件下总 桩数的 1%, 且不应少于 3 根 ; 当总桩数少于 50 根时, 检测数量不应少于 2 根 ; 2 确定单桩的极限承载力及桩基的沉降特性 在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下, 后压浆桩承载力试验须在压浆结束 20d 后进行, 浆液中掺入早强剂时可于压浆结束 15d 后进行 对于压浆量等施工主要参数达不到试桩的相应制时, 应根据工程具体情况采取相应措施 后压浆施工验收应提供桩位平面图与桩位编号图 水泥材质检验报告 压力表检定证书 试压浆记录 设计工艺参数 后压浆施工记录 特殊情况 处理记录等资料 6.2 工程质量检验评定标准 公路桥梁工程 ( 特大 大 中桥 ) 单位工程中, 后压浆专项工 程应属于基础及下部构造 ( 每桥或每墩 台 ) 分部工程中一个独立分项工程 公路桥梁工程中后压浆分项工程质量评分采用 100 分制, 其工程质量检验内容包括基本要求 实测项目和质量保证资料三个部分 只有在其使用的原材料 半成品 成品及施工工艺符合基本要求的规定, 且质量保证资料真实并基本齐全时, 才能对分项工程质量进行检验评定 分项工程的评分值满分为 100 分, 按实测项目采用加权平均法计算 资料不全时, 16

20 应予减分 [ 检查项目得分 权值 ] 分项工程得分 = 检查项目权值 ( ) 分项工程评分值 = 分项工程得分 - 资料不全减分 ( ) 后压浆应作为主要工程, 计算分部工程评分时, 权值取为 2 1 基本要求检查 : 分项工程所列基本要求, 对施工质量优劣具有关键作用, 应按基本要求对工程进行认真检查 经检查不符合基本要求规定时, 不得进行工程质量的检验和评定 2 实测项目计分 : 对规定检查项目按照规定的频率和下列计分方法对 分项工程的施工质量直接进行检查计分 检查项目均应按单点 ( 组 ) 测定 值是否符合标准要求进行评定, 并按合格率计分 检查合格的点 ( 组 ) 数检查项目合格率 (%)= 100%( ) 该检查项目的全部检查点 ( 组 ) 数检查项目得分 = 检查项目合格率 100 ( ) 3 质量保证资料不全减分 : 施工单位应有完整的施工原始记录 试验数据 分项工程自查数据等质量保证资料, 并进行整理分析, 负责提交齐全 真实和系统的施工资料和图表 工程监理单位负责提交齐全 真实和 系统的监理资料 质量保证资料应包括以下六个方面 : (1) 所用水泥 外掺剂等材料的质量检验报告 ; (2) 材料配合比 浆液参数试验报告, 浆液试块抗压强度报告 ; (3) 后压浆施工记原始录表 ; (4) 压浆压力 压浆量 流量等参数量测设备检定 / 校准证书 ; (5) 后压浆作业指导书和施工方案 ; (6) 施工过程中如发生质量事故, 经处理补救后, 达到设计要求的认可证明文件等 分项工程的施工资料和图表残缺, 缺乏最基本的数据, 或有伪造涂改者, 不应予以检验和评定 资料不全者应予减分, 减分幅度可按本条所列质量保证资料各款逐款检查, 视资料不全情况, 每款减 1~3 分 17

21 6.2.3 后压浆工程质量评定等级分为合格与不合格 1 分项工程合格标准应同时满足以下条件 : (1) 评分值不小于 75 分 (2) 采用附录 B 方法进行压浆用水泥浆强度评定且水泥浆强度评定为合格 (3) 采用附录 C 方法进行压浆压力 压浆总量评定且压浆总量评定为合格 2 该分项工程评定为不合格时, 经处置, 满足设计要求后, 可以重新 评定其质量等级, 但计算分部工程评分值时按其复评分值的 90% 计算 18

22 附录 A 公路桥梁灌注桩后压浆事故处理 为了保证灌注桩后压浆工程施工质量, 施工过程应采取预防为主 防治结合的方针 事故发生后, 应认真调查 处理, 查清事故根源 明确事故责任 总结经验 吸取教训, 做好事后补救措施, 防止事故再次发生 A.1 事故处理步骤 A.1.1 情况调查 : 调查的内容包括对压浆工程的地质勘察 设计和施工的有关 资料收集, 对施工现场的踏勘和设计 施工等有关人员的调查核实 A.1.2 必要的测试在初步调查的基础上, 往往需要做进一步的检验和测试工作, 主要有以下几个方面 : 1 工程地质资料 水文地质资料不详的压浆工程, 对地质条件与岩土工程勘察报告不一致时, 应进行补充勘察 ; 了解是否存在断层 溶洞等影响压浆效果的因素 ; 2 测定压浆工程中所用浆材的实际性能 ; 3 桩身缺陷及被注土体变形的观测等 ; 4 对被注介质内部缺陷进行调查, 如采用超声探伤仪 标准贯入试验等检查被注介质内的空洞 裂纹及浆液的填充程度等 A.1.3 分析计算 : 在一般情况调查和检测的基础上, 选择主要的 有代表性的 被注介质, 进行复核验算, 并采用实测的压浆固结强度 A.1.4 总结经验, 写出调查报告 A.2 常见事故及处理措施 A.2.1 压浆中断 : 压浆施工过程中, 一个孔的压浆作业通常是连续进行到结束, 不宜中断 但在施工中可能中断, 其原因有 : 一是被迫中断, 如设备故障 停水 停电 材料供应不及时等 ; 二是有意中断, 如在压浆中压浆量不见减少, 而压浆延续时间较长, 为防止串浆 跑浆等实行的间歇压浆 应尽量避免被迫中断压浆 压浆中断后应立即查明原因, 采取有效措施排除故障, 尽快恢复压浆 恢复压浆时宜从稀浆开始 若进浆量与中断前接近, 则可尽快恢复到中断前的 19

23 水胶比, 否则应逐级增加浆液水胶比 若压浆量减少较多, 注浆压力上升幅度较大, 短时间内即结束压浆, 说明被注介质内的裂隙被堵塞, 应重新扫孔和冲洗后再行压浆 ; 若仍无改善, 则应考虑间歇一段时间后在附近钻孔补注 对于有意中断压浆, 其目的是为了尽快堵塞裂隙, 一般应清孔至原深度后再行压浆 若复孔后钻孔进浆量很小或不再进浆, 也可视为正常结束 A.2.2 压浆压力达不到结束标准压浆过程中, 有时会出现压力不升, 吃浆不止的情况, 大多不是因为孔隙体积太大没有填满, 而是因地层的特殊结构条件, 使浆液从某一通道流失 此时要查看地质报告, 研究是否有地下土层断裂带 溶 洞孔洞 地下暗河或者地下设施的通道等浆液流失途径 应采取的措施主要是先 查清原因, 并采用以下办法进行处理 : 1 降低压浆压力, 限制浆液流量, 以便减小浆液在裂隙中的流动速度, 使浆液中的颗粒尽快沉积 ; 2 采用水胶比较小的浆液 ; 3 加入速凝剂, 如水玻璃等, 控制浆液的凝胶时间 ; 4 采用间歇压浆的方式, 促使浆液在静止状态下沉积, 根据地质条件和压浆目的决定材料用量和间歇时间的长短 若有地下水的流动, 宜反复间歇压浆 ; 5 若为填充压浆, 可在浆液中加入砂等粗粒料, 采用专门的压浆设备 在进浆量不止的情况下, 不一定非达到压浆终止压力才结束压浆, 一般达到设计 的压浆量也可终止 ( 终止时浆液要浓一些 ) 但应会同设计单位 建设单位 施 工单位 监理单位和勘察单位共同确定压浆量和压浆压力 A.2.3 对于桩长比较短的桩容易出现冒浆, 一般桩长 20m 以下容易出现冒浆, 个别桩长 40m 的桩在龄期短时也有可能出现冒浆, 桩长 50m 以上一般不冒浆 根据实测和理论计算, 桩端压浆浆液的爬升高度约为 15~25m ( 依不同的土性和界面条件而异 ) 对于冒浆一般采用间歇压浆的办法, 即压一段时间等冒浆后再停一段时间再复压, 如此循环往复数次以达到设计确定的压浆量为止 A.2.4 压浆管路堵塞, 而管路堵塞的原因有多方面 : 20

24 1 工艺设计方面的原因, 如压浆头设计不当打不开, 压浆头开塞过早, 砂子倒灌进压浆管内, 压浆浆液过浓等 ; 2 施工方面的原因, 如压浆头制作不过关, 压浆管焊接问题 ( 如漏浆 ), 压浆管弯断, 压浆管堵塞等 应特别注意基坑开挖段压浆管是空管 ( 即没有混凝土包裹 ), 容易造成由打桩机移位 搅拌车走动 挖土机移动等带来的破坏事故 如为基坑开挖段上部压浆管破坏堵塞, 则在基坑开挖后挖到桩顶标高时再压浆 ; 若为单根压浆管堵塞则开另外一根压浆管压浆 ; 若全 部压浆管都堵塞, 此时如为群桩基础可以加大对邻近两根桩的压浆量以弥 补, 对于其他情况的单桩所有压浆管堵塞则应用小钻机补打孔压浆 A.2.5 在压浆工程的施工过程中, 应尽量避免对周围环境的污染, 环境污染包 括三个方面 : 噪音污染 振动污染和毒物污染 在压浆施工前, 应了解压浆工艺设计的使用是否对周围环境有噪音和振动的影响以及工程所在地的环境保护标准, 避免对相当范围内的生活环境和人们的身心健康产生影响 当采用化学压浆时, 充分了解化学浆材的毒性及工程所在地的水文地质条件 调查水源的位置 深度及使用状况 ; 了解河流 湖泊 海域等水域及饮用水的贮水池 养鱼池等设施的位置 深度 形状及使用状况 对拟使用的浆液种类 性质 毒害程度进行认真评价, 防止其对人体健康的损害和对地下水的污染 A.2.6 桩体上抬和地面隆起 : 在进行桩端后压浆的时候, 如果成桩时间短, 压浆压力过大, 就有可能造成桩体上抬 如果桩本身比较短, 还有可能造成地面 隆起 当压浆过程中发现桩体有明显上抬现象或地面有隆起时, 应立即降低压浆 压力, 再继续灌注一段时间停止, 然后查明导致桩体上抬和地面隆起的原因, 采 取有效措施 因此, 在进行桩端后压浆时, 应对地面和桩顶进行隆起观测 尤其是对以下几种情况, 压浆过程中更应进行压浆的桩顶上抬量监测和地面变形观测 1 为确定施工中应采用的压浆压力而进行的现场压浆试验 ; 2 在软弱或裂隙发育的地基压浆, 尤其是桩较短时, 若对其上或者临近构筑物造成危害, 影响其安全或者正常使用时 ; 3 附近有地下管线埋设 ; 21

25 4 有必要控制地面隆起的压浆工程 地面变形的监测, 当不产生严重后果时, 可以采用精度较低的测量仪器 ( 如水准仪等 ) 即在注浆区域内设置若干个水准观测地点, 观测压浆前 压浆过程中和压浆后各个测点的高程变化 当严格控制地面变形时, 应使用千分表或者百分表进行检测 对压浆桩体应进行严格的上抬量观测, 严格控制 A.2.7 单桩所有压浆管打不开一般采用桩侧打孔补压浆 ( 对于短桩也可以采用桩身钻孔补压浆 ), 同时利用钻杆压浆或重新下压浆管压浆 此时, 压浆孔 的孔侧封堵成为关键, 而且应为间歇压浆 22

26 附录 B 水泥浆强度评定 B.0.1 评定水泥浆的强度, 应以标准养生 28d 的试件为准 强度检验应按照 水泥胶砂强度检验方法 (IS0 法 ) (GB/T17671) 执行, 试件为 6 个 1 组, 试件制取组数应符合下列规定 : 1 不同强度等级及不同配合比的水泥浆应分别制取试件, 试件应随机制取, 不得挑选 2 每墩台, 同一套注浆设备, 采用相同配合比水泥浆同批次连 续压浆时, 每批次制取试件组数不少于 2 组 B.0.2 水泥浆强度的合格标准 1 同强度等级试件强度的平均值不低于规定强度等级 2 任意一组试件的强度最低值不低于规定强度等级的 75% B.0.3 实测项目中, 水泥浆强度评为不合格时相应分项工程为不合格 23

27 附录 C 压浆压力 压浆总量评定 C.0.1 压浆总量指每根桩各压浆管路总共压入的水泥浆量的总和 ( 不计因压力不足而多压入的压浆量 ) C.0.2 压浆终止压力指各压浆管路终止压浆前 5 分钟, 每隔 30 秒的压浆泵出浆口处压力表读数的平均值加上浆液在压浆阀处的浆液静止压力, 各压浆管路压浆压力均应进行检查 C.0.3 管路压浆压力达到控制压力, 且管路压浆量达到设计值时, 该管 路压浆压力为合格 C.0.4 压浆压力未达到控制压力 : 1 若压浆压力 0.8 倍控制压力, 管路压浆量达到 1.2 倍设计压浆量时, 该管路压浆压力为合格 2 若压浆压力 <0.8 倍控制压力, 管路压浆量达到 1.5 倍设计压浆量时, 该管路压浆压力为合格 C.0.5 压浆泵出浆口处压力表读数 6MPa, 管路压浆量大于设计压浆量的 80%, 该管路压浆压力为合格 C.0.6 各管路实际压浆量总和 ( 不计因压力不足而多压入的压浆量 ) 大于设计压浆量时, 压浆量为合格 C.0.7 若各管路压浆施工接近完成时发生堵管, 单桩压浆总量 ( 不计因压 力不足而多压入的压浆量 ) 大于设计压浆量的 95%, 可认为该压浆施工完 成, 桩基可正常使用, 但应对本分项工程总分减 2 分 C.0.8 若各管路压浆泵出浆口处压力表读数 6MPa, 且未发生堵管, 各管路压浆量总和大于设计压浆量的 80% 时, 压浆量为合格 C.0.9 通过打孔等方法补足压浆量时, 压浆量为合格 C.0.10 实测项目中, 压浆总量评为不合格时相应分项工程为不合格 24

28 附录 D 压浆管路畅通数量评定 D.0.1 畅通压浆管路数量是指压浆前及压浆过程中畅通的压浆管路数量 D.0.2 应对每根桩压浆管路畅通情况进行检查 D.0.3 管路压浆量达到设计压浆量的 80% 时, 该管路视为管路畅通 ; 每根桩不畅通管路数量不大于 1 时, 为合格 D.0.4 通过增设压浆管路补足畅通压浆管路数量时, 压浆管路畅通数量为 合格 25

29 附录 E 后压浆灌注桩单桩轴向承载力静载试验要点 E.0.1 本试验要点适用于测求公路桥梁灌注桩后压浆单桩轴向承载力特征值 E.0.2 为设计提供依据的单桩轴向静载荷试验应采用慢速维持荷载法 E.0.3 后压浆灌注桩单桩轴向承载力静载试验应采用锚桩横梁反力装置或锚桩压重联合反力装置, 且加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载 量的 1.2 倍 E.0.4 试验加载应分级进行, 加载分级不应小于 8 级 ; 分级加载量宜为预 估极限荷载的 1/8~1/10, 其中第一级可取分级荷载的 2 倍 E.0.5 测读桩沉降量的间隔时间, 每级加载后, 每第 5mim 10min 15min 时各测度一次, 以后每隔 15min 读一次, 累计 1h 后每隔半小时读一次 E.0.6 在每级荷载作用下, 桩的沉降量不超过 0.1mm, 且连续出现两次时, 可视为稳定, 可施加下一级荷载 E.0.7 符合下列条件之一时可终止加载 : 1 当荷载 - 沉降 (Q-s) 曲线上有可判定极限承载力的陡降段, 且桩顶总沉降量超过 40mm; 2 某级荷载作用下, 桩顶沉降量应大于前一级荷载作用下沉降量的 5 倍 ; 3 某级荷载作用下, 桩顶沉降量应大于前一级荷载作用下沉降量的 2 倍, 且经 24h 尚未达到稳定 ; 4 荷载 - 沉降 (Q-s) 曲线呈缓变型曲线可加载至桩顶沉降量大于 60~80mm 5 在特殊情况下, 可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大于 100mm E.0.8 卸载时, 每级荷载维持 1h( 按第 15min 30min 60min 测度桩顶沉降量 ), 即可卸下一级荷载 卸载至零后, 应测读桩顶残余沉降量, 维持时间 3h( 测读时间为第 15min 30min, 以后每隔 30min 测读一次 ) E.0.9 后压浆灌注桩单桩轴向承载力统计特征值的确定应符合下列规定 : 26

30 1 参加统计的试桩结果, 当满足其极差不超过平均值 30% 时, 取其平均值作为单桩轴向承载力特征值 ; 2 当极差超过平均值的 30% 时, 应分析极差过大的原因, 结合工程具体情况综合确定, 必要时可增加试桩数量 ; 3 对桩数为 3 根及 3 根以下的柱下桩台, 或工程桩抽检数量小于 3 根时, 应取最小值 27

31 本规程用词说明 1 为便于在执行本规程条文时区别对待, 对要求严格程度不同的用词说明如下 : 1) 表示很严格, 非这样做不可的 : 正面词采用 必须 ; 反面词采用 严禁 ; 2) 表示严格, 在正常情况下均应这样做的 : 正面词采用 应 ; 反面词采 用 不应 或 不得 ; 3) 表示允许稍有选择, 在条件允许时首先这样做的 : 正面词采用 宜 ; 反 面词采用 不宜 ; 4) 表示有选择, 在一定条件下可这样做的, 采用 可 2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为 : 应符合 的规定 或 应按 执行 28

32 引用标准名录 1 公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50 2 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63 3 建筑桩基技术规范 JGJ94 4 建筑地基基础设计规范 GB 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB 建筑地基处理技术规范 JGJ79 7 建筑基桩检测技术规范 JGJ106 29

33 公路桥梁灌注桩后压浆技术规程 条文说明

34 目录 1 总 则 术语和符号 术 语 符 号 基本规定 设计 压浆导管 压浆材料 压浆量和压浆压力 承载力和沉降 施工 压浆设备及压浆管路布设 浆液配制 压浆施工工艺要求 压浆施工控制 工程质量检验与评定 工程质量检查及验收

35 1 总则 阐述制定本规程的目的 界定本规程的适用范围 阐述本规程与其他有关标准的关系 应遵守协调一致 相互补充的原则 32

36 2 术语和符号 2.1 术语本节术语的条文仅列出容易误解和概念模糊的术语 本规程给出了 11 个有关公路桥梁灌注桩后压浆工程方面的专业术语, 并在我国惯用的工程属于的基础上赋予其特定的涵义, 并参考国内外资料和专业词典给定了英文译名 灌注桩成桩 3~7d 且其强度达到设计强度的 75% 后, 由预设于桩身内 的压浆导管及与之相连的桩端 桩侧压浆阀通过高压注浆泵注入一定压力的水 泥浆, 通过浆液对桩端沉渣和桩端持力层及桩周泥皮起到渗透 填充 压密 劈 裂 固结等作用来增强桩端土和桩侧土的强度, 从而达到提高单桩承载力, 减少沉降量的一项技术措施 1 渗透压浆是指在不破坏地层土体颗粒排列的情况下将浆液充填于颗粒裂隙中和颗粒间的孔隙中, 使颗粒胶结成整体, 对土体结构强度起到改善作用 2 压密压浆是通过压浆对砂土和粘土中孔隙等软弱部位起到压密作用 压密压浆在压浆处形成球形浆泡, 浆体的扩散靠对周围土体的压缩 3 劈裂压浆是利用较高压浆压力使土体产生水力劈裂, 体产生扩充形成 网状浆脉, 通过浆脉挤压土体和浆脉的骨架作用加固土体 组合压浆包含桩端和桩侧两种压浆方式, 所以工艺更为复杂, 压浆 效果也优于采用单一压浆方式的桩型 组合压浆的压浆顺序, 宜先自上而下逐 段进行桩侧压浆, 最后进行桩端压浆 相对于开式压浆, 闭式压浆是将预制的弹性良好的腔体 ( 又称压浆胶囊 ) 随钢筋笼放入孔底, 成桩后通过压力注浆使弹性腔体逐渐扩张 挤密沉渣和桩端土层来提高桩的承载能力 2.2 符号本节符号是按现行国家标准的规定编写的, 并根据需要增加了一些内容 本规程给出了 20 个常用符号, 并分别作出定义, 这些符号都是本规程各章节 33

37 中所引用的 34

38 3 基本规定 在各不同土层中压浆, 所需要重点调查的内容不尽相同, 例如 : 在砂砾沉积层的压浆, 一般为渗透压浆及压密压浆, 因而要重点调查每一层的渗透系数 孔隙率 孔隙大小 地下水位 地下水的流速流向和水的化学性质 土的颗粒大小是选择浆液类型和可注性的衡量指标 地层的孔隙率决定着浆液的消耗量, 渗透系数影响浆液的注入速率 若为黏性土层的压浆, 多为 压密压浆和劈裂压浆, 因而土体的力学特性就更为重要 桩端后压浆对持力层为砾卵石层最为有效 ; 对粉砂层也有效 ; 而对黏性 土层的后压浆主要对泥皮和沉渣固结有效, 亦即主要对群桩的变形控制有效 对 持力层为基岩的桩, 若岩性好且沉渣能处理干净, 则没有必要压浆 ; 反之, 若岩性裂隙发育或沉渣处理难保证, 桩端后压浆仍然有效, 此时主要作用是压浆后群桩的变形均匀且沉降量少 35

39 4 设计 4.2 压浆导管 桩端压浆管的设置数量应根据桩径大小确定, 其目的在于确保后压浆浆液扩散的均匀性及后压浆的可靠性 ; 对于单柱单桩应适当增加压浆管, 以确保单柱单桩的承载力可靠性得到更高要求 每一桩端压浆管与一根桩身内导管连接组成独立压浆系统 桩侧后压浆的功能, 一是固化桩侧泥皮并加固桩周一定范围的土体, 提高桩侧阻力, 减小桩周土体剪切变形 ; 二是对桩端压浆起到封堵作用 考虑到桩端压浆时浆液沿桩土软弱界面上升一定高度, 以及为提高桩侧压 浆渗入压浆的增强效应, 桩侧压浆断面宜布置于桩端以上 12~15m 处, 如有粗粒土层则宜布置于该土层底面以上 0.5m 左右 桩侧压浆断面间距视土层性质 桩长 承载力增幅要求而定, 宜为 12~15m 桩端压浆管进入桩端土层应确保一定深度, 目的在于确保浆液顺畅外溢并加固较大范围的土体 桩侧压浆管与桩孔孔壁接触点的数量不少于 4 个, 并随桩径增大而适当增多, 目的在于实现桩周均匀压浆 桩侧压浆管外切圆直径应大于孔 径 200mm, 是为确保其与桩侧土表面接触, 甚至嵌入其中一定深度, 实现 顺利压浆 桩身配筋设计时, 后压浆钢导管可作为桩身的纵向主筋, 记取一定的 安全系数替代纵向钢筋 此外, 后压浆钢导管还可以兼做声波透射法检测桩身 完整性的内导管, 做到 一管三用 4.3 压浆材料 加入减水剂 膨胀剂等外加剂在于增强浆液的流动性和对土体的增强效应 浆液水灰比是根据大量工程实践经验提出的 水灰比过大容易造成浆液流失, 降低后压浆的有效性, 水灰比过小会增大压浆阻力, 降低可注 36

40 性 因此, 水灰比的大小应根据土层类别 土的密实度 土是否饱和等因素确定 4.4 压浆量和压浆压力 后压浆工程中, 最佳压浆量是确保桩的承载力增幅达到要求的重要因素, 过量压浆会增加不必要的消耗, 该值应通过试压浆确定 在实际工程中, 压浆量较大的桩承载力高于压浆量较小的桩, 但由于增加的幅度有限, 因而存 在一个最优的压浆量 压浆压力是灌注桩后压浆施工效果好坏的关键因素之一 压浆压力与压 浆顺序 压浆节奏 砂砾层的含泥量等许多因素有关 决定压浆压力的因素 较多, 一般根据压浆前的压水试验数据和以往的施工经验确定, 当桩端持力层为砾石层时, 一般持力层越厚 含泥量越少 渗透性越好, 那么压浆压力较低 ; 反之则压浆压力越高 所以在进行后压浆时, 应做好详细的施工记录并绘制压浆量 - 时间 压浆压力 - 时间关系曲线 最终压浆压力的确定还应考虑以下 3 个方面 : 1 最终压浆压力要小于桩上抬的摩阻力, 及压浆时不能使桩产生严重的向上位移 ; 2 最终压浆压力要尽可能使桩端 桩身混凝土少破坏 ; 3 最终压浆压力要使压浆量达到设计要求, 形成扩大头, 使桩端加固明显 实际压浆时有清水开塞压力 压浆工作压力和终止压浆压力三部分, 这三种 压力最终确定应通过试桩的现场试注由多方会议纪要的方式确定 一般开 塞压力要比压浆工作压力高 最大压浆工作压力不能大于 (4.4-2) 公式要求的压浆控制压力, 以防桩基上抬 终止压浆压力则不一定, 如果很好压入则由压浆量为控制因素, 此时终止压浆压力低, 若不好压入则终止压浆压力就高 4.5 承载力和沉降 采用后压浆技术的桩基工程, 在工期等条件允许的情况下宜进行试桩工程的压浆前与压浆后的单桩竖向静荷载试验对比来确定单桩极限承载 37

41 力, 并调整设计, 然后展开大面积工程桩施工 若无条件则应通过压浆后工程桩的静荷载试验来检验单桩竖向承载力是否满足设计要求 后压浆灌注桩因侧阻 端阻增强导致土体对桩的支撑阻力所确定的承载力大幅提高, 为避免桩身强度破坏而导致桩的承载力降低, 对桩身承载力进行验算至关重要 后压浆灌注桩基础由于三种增强效应导致沉降减小 : 一是桩端沉渣被固化 ; 二是桩周土体的强度和刚度及桩土整体性得到增强, 桩端刺入变 形减小 ; 三是桩端一定深度的压缩模量得到增强 严格地说, 应按 Mindlin 解采用经压浆后的土体变形参数计算单桩的沉降, 但由于计算模式复杂, 尚不具备条件 根据上述情况, 按 建筑桩基技术规范 (JGJ94) 计算桩基沉降, 其桩端压缩模量在 10d 2 /S a (d 为桩径,S a 为桩距 ) 深度范围内提高 1 倍取值 该提高范围并非后压浆增强范围, 而是包括桩侧 桩端土体增强对减小沉降的综合效应 模量修正深度包括桩径和桩距因素, 主要是因桩距较大者后压浆的增强导致沉降减小效应相对降低 38

42 5 施工 5.1 压浆设备及压浆管路布设 开式压浆输送管与桩内压浆管连接处设泄压阀, 可便于在结束压浆时减压卸除输送管 闭式压浆输送管与桩内压浆管连接处设置止浆阀, 在结束压浆时可达到止浆的目的, 以免浆液在腔体弹力作用下回流 利用超声波检查混凝土质量的声测管作为压浆管是一种常用而经济的方 法, 一般灌注桩均有 2~4 根声测管, 可在声测管端部打孔 声测管比钢筋笼 长 20~30cm, 声测管两端用螺纹堵头封堵, 上端高出钻孔平台或地面 压浆管在桩身空孔部分由于没有混凝土包裹, 易造成漏浆, 故不宜设 置接头 ; 下钢筋笼时在压浆管内灌水并检查接头密封性, 可平衡压浆管内外压力差, 避免泥浆或混凝土进入压浆管导致堵管 采用 U 形管压浆时易出现以下问题 : 1 管道众多, 连接时间较长, 影响钢筋笼的下孔速度 ; 2 孔底 U 形管安装后, 二次清孔比较困难, 且清孔时易伤及压浆管 ; 3 孔底 U 形管在水下混凝土封底时易被冲击变形, 以致折断 ; 4 孔底 U 形管易被混凝土包裹, 导致管道堵塞 故建议压浆管采用 直管方式 5.2 浆液配制 水泥进场时, 应对其品种 代号 强度等级 包装或散装仓号 出 厂日期等进行检查, 并应对水泥的强度 安定性和凝结时间进行检验, 检验结果应符合现行国家标准 通用硅酸盐水泥 (GB175) 的相关规定 检查数量 : 按同一厂家 同一品种 同一代号, 同一强度等级 同一批号且连续经常的水泥, 袋装不超过 200t 为一批, 散装不超过 500t 为一批, 每批抽样数量不应少于一次 检验方法 : 检查质量证明文件和抽样检验报告 外加剂进场时, 应对其品种 性能 出厂日期等进行检查, 并应对外加 39

43 剂的相关性能指标进行检验, 检验结果应符合现行国家标准 混凝土外加剂 GB8076 和 混凝土外加剂应用技术规范 GB50119 的规定 检查数量 : 按同一厂家 同一品种 同一性能 同一批号且连续进场的外加剂, 不超过 50t 为一批, 每批抽样数量不应少于一次 检验方法 : 检查质量证明文件和抽样检验报告 5.4 压浆施工工艺要求 在大面积工程桩施工时, 压浆顺序一般取决于工程桩基的施工顺序 为避免如压浆时浆液串入未成桩的区域或正在成桩的桩孔中等不利影响, 将全部压浆桩划分若干区块 在某一区块内, 以最后一根桩成桩 3~7d 后开 始该区块内所有桩的压浆, 从而将压浆影响区域限定于单个区块之内, 各区块时间的施工顺序不受影响 在单一区块内的压浆顺序, 从中心某根单桩开始由内向外压浆, 优点是各桩压浆量较容易满足设计要求, 压浆压力较低, 但整个群桩周边浆液扩散范围很大, 不利于群桩周边压浆体边界的围合 ; 而采用先周边后中心的压浆顺序, 这样可以在周边形成一个压浆隔离带并使压浆的压密 填充 固结等作用逐步施加于区块内的其他桩 一般在无明显串浆的情况下, 区块内中心桩的压浆量达到边桩压浆量的 65%~83% 时, 其压浆压力已高于周边桩的压浆压 力 因而可在单一区块内适当调配中心桩和周边桩的压浆量, 已满足区块内 压浆总量达到设计要求 多断面桩侧压浆时先上后下的压浆顺序可以避免下部浆液沿桩周土界 面上窜而冒浆 压水试验 ( 清水开塞 ) 是压浆施工前必不可少的重要工序 成桩后至后压浆作业前, 通过压水试验来检验压浆管是否畅通及土体的可注性 压水试验不会影响压浆固结体的质量, 因为受注体是开放的空间 无论是压水试验注入的水, 还是压浆浆液所含的水, 都会在压浆压力或地层应力下压浆从受注区向外渗透消散其多余的部分 桩侧 桩端压浆间隔时间不宜少于 2h, 以保证上部压浆体达到一定 40

44 的初凝强度, 以避免浆液上窜而冒浆 5.5 压浆施工控制 实践过程中由于高压输浆管借口松脱或爆管而造成伤人事故, 因此, 需要控制压力 规定终止压浆的条件是为了保证后压浆的预期效果及避免无效过量压浆 后压浆过程中对压浆各项工艺参数经常进行检查的目的在于杜绝并 及时纠正不正常的压浆作业现象, 对于因客观条件变化引起的异常现象能 及时采取相应措施处理, 包括调整压浆工艺参数 采用间歇压浆的目的是 通过一定时间的休止使已压入浆提高抗浆液流失阻力, 并通过调整水灰比消除规定中所述的两种不正常现象 41

45 6 工程质量检验与评定 6.1 工程质量检查及验收 对于单桩压浆效果检验的最准确方法是单桩竖向静载试验, 每个压浆工程宜做 3 组试桩, 进行压浆与不压浆对比, 并检验是否达到设计要求 后压浆灌注桩的静载试验应待注入土体中的水泥浆液的增强反应基本完成后进行, 本规程规定在压浆 20d 后进行是通常所需时间 当需要提前 进行试验时, 应在水泥浆液中加入早强剂 当出现压浆量等施工主要参数达到不到设计要求时, 应视桩基形式 ( 单柱单桩 独立柱基 桩筏 桩箱等 ) 后压浆施工的总体质量水平及不 合格比率等进行分析, 采取相应处理措施 42

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