灌注桩端后注浆技术在工程中的应用分析
近些年钻孔灌注桩技术得到了广泛运用,但由于传统灌注桩技术在施工过程中出现的沉渣、软弱夹层等因素,在一定程度上降低了桩的承载力。对此,为了能够更有效地提高单桩承载能力,我国工程技术人员在此基础上加以研究和分析,最终形成了全新的灌注桩端后注浆技术,并通过该技术,不仅优化了传统灌注桩技术的不足之处,而且在原有基础上,提高了桩的承载力,从而减少沉降。
1 后注浆技术的概念与背景
桩基础在建筑施工过程中占据着十分重要的位置。施工人员在施工过程中,需要根据实际情况选择适合的注浆方式。首先,钻孔灌注桩,该方式的造价成本较低,而且也能适应于较大的尺寸,进而深入较深的土层中,并且还具有一定的承载力,但缺陷便是工艺比较单一,其桩底会出现沉渣、泥皮等现象。根据这一情况,我国工程技术人员特将国外内地基处理较好的灌浆技术融入桩基中,以此来对桩端、桩侧实施压力注浆,这也就所谓的后注浆技术[1]。另外,灌注桩端后注浆技术由于是在成桩时,在桩侧、桩底放置注浆的装置,当桩身的强度适合后,便会借助注浆的管路,以高压注浆泵压注入注浆液,并将其作为主剂浆液,之后再固化孔底的沉渣以及桩侧的泥皮,进而完善传统灌注桩的不足之处。但由于后注浆技术应用的时间不久,以至于尚未形成较为完善、完整的理论,所以相关人员需要进一步优化灌注桩端后注浆技术,以此来提高工程施工的效率和质量。
2 灌注桩端后注浆技术施工
该技术的主要作用是加固,施工人员在灌注桩成桩后,借助注浆导管(此举需要提前预埋),当产生一定的压力后,通过与之相应的桩端、桩侧的注浆阀注,注入水泥浆,这便是灌注桩端后注浆技术的过程。当然在实际工程中,也不能只采取一种注浆方式,施工人员需要根据工地的实际情况选择适合的注浆方式,如使用桩端、桩侧结合注浆时,则需要选择适合的桩侧,之后再通过桩侧注入水泥浆,然后将其堵住再向桩端注入水泥浆,这也是为了避免在给桩端注浆的过程中,浆液从桩侧软弱处渗出,从而出现不必要的问题。另外,在进行多层桩侧注浆时,施工人员需要采取由上至下的方式逐层注浆。
3 选择正确的注浆参数
后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主,压力控制为辅。压浆参数根据地质条件合理选择,如桩端为密实的砾石、卵石 层时,可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力,以压浆量为主要控制指标;如桩侧为密实的沙土层,可以以压浆压力为主要指标,压浆量为参考指标。终压条件:总压浆量达到要求或稳压压力大于3.0MPa持续1min。
首先,注浆量。一般在选择注浆量时,需要对桩径、桩周土层特征、桩长、承载力等方面进行分析,施工人员根据实际情况计算合理注浆量;其次,注浆压力。这是指在注浆过程中能够使用的最大压力,根据一般情况来看,桩长过长、桩端土的强度过多,则表明注浆压力要越大,反之则越小[2]。当然这也不是唯一的审判标准,也需要结合施工的实际情况,每个施工阶段的不同,所需要的注浆压力也是不同的。所以,保险起见,施工人员需要在现场进行实验,借助实验桩来获得注浆的压力值。最后,浆液浓度。灌注不同的浓度会产生不一样的效果。如稀浆,产生该情况的原因便是水的比例过高,对此而造成具有较强的流动性,有利于渗透;反之,若是水的比例点较低,便会产生水泥浆脱水的作用;而适中浓度的浆液水,则能起到紧密、压实等作用[3]。所以,施工人员在灌注时,需要多次注浆,并由稀到稠的顺序慢慢注入,以此来加强灌注的质量,提高工程的效率。
4 后注浆的运用范围
由于不一样的土层也会对浆液的扩散范围造成一定的差距。一般来说,浆液若是在土的颗粒较大时,其扩散范围便会较大,反之则比较小。另外,若是土层是薄的砾石层,其扩散范围也会非常大,这也是由于土颗粒生活在较小的土层中,分布的浆液并不是连续的,而是断断续续的,所以充填也不是适中的,大多数为薄层形,对此,在施工中最好能够选择砾石层注浆,这样也有利于提高工程的质量和效率。
5 后注浆加固的原理
当前,国内外都十分关注后注浆加固技术,相关人员也考察、实验了许多次,具备了丰富的理论知识,对于机制、原理等方面也有了一定的掌握,但若是实际施工中还需要继续优化:首先,浓度适中的浆液能够在较小压力下注入渗透性强、扩散面积大的砂土和碎石土中,以此来加强结石体的结构性和稳定性,并且还能进一步强化桩端的承载量,提升其承载力。其次,等到侧桩注入泥浆后,因为水泥浆液会出现挤压等情况,此时桩侧则会重新形成一定强度的加固体,厚度一般为20mm左右,最好不要低于20mm以下。其三,浓度较高的浆液在填充土体孔隙的过程中,会造成桩侧的土体和桩底的沉渣出现松散的情况,而借助该方式,能够加固土体,进而提升土体的抗压性。最后,若是注浆压力过高,水泥浆液也能有效阻碍土体的阻力,并且形成较为强硬的结石。基于此,在工程施工中需要根据施工的实际情况选择适合的方式和材料,进一步提高工程的质量。
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