钻孔压浆桩在高层建筑桩基工程的应用与检测探究.pdf

'施工技术建材与装饰2013年7月钻孔压浆桩在高层建筑桩基工程的应用与检测探究段绍庭（广西建宏建筑工程质量检测有限公司广西桂林541004）摘要：钻孔压浆桩，即钻孔灌注桩后压浆技术。在建筑行业迅猛发展的今天，钻孔压浆技术在高层建筑桩基工程中得到了广泛的应用。本文主要通过对钻孔压浆桩本身的应用与其检测方法的探讨，进一步认识这一技术，以便促进钻孔压浆桩在高层建筑桩基工程中的实际应用。关键词：钻孔压浆桩；高层建筑；桩基检测中图分类号：TU753.3文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）19-0100-02钻孔压浆桩是灌注桩的一种，其成桩方式独特，能够连续一1min，然后一边注浆一边提钻。在此过程中，要确保钻头埋在水泥次成孔，由下而上高压注浆成桩，具有无噪音、无振动、无需护泥浆中1m，不能将钻杆提前提出浆液浆面。当浆面超过地下水位以壁、无需泥浆排污的优点，又能在卵石、流砂、高地下水位、土地上0.5耀1.0m处时，停止注浆。为免孔口周围的泥块等杂质掉入孔易坍孔处等多种复杂的地质条件下开展工作。因而，钻孔压浆桩中，在提出钻具之前，要注意将注浆孔口四周的残土清理干净。被越来越多地应用于高层建筑桩基的修筑工程之中。3钻孔压浆桩在高层建筑桩基工程中的检测方1钻孔压浆桩的施工工艺法探究钻孔压浆成桩法是我国独有的一项专利。其工艺原理为：先3.1声波法检测成桩的混凝土桩身质量利用螺旋钻机钻孔到预定深度，再利用钻头处的喷嘴向孔内喷3.1.1检测原理注已制好的以水泥浆为主的浆液，待液面升至地下水位或无坍波透射法的应用原理是：声波在不同介质中的传播速度、反孔危险的位置处时，提出所有钻杆，并向孔内放置钢筋笼和骨料射波长和波长幅度不同。实际测量的声速可以反映声波穿透的介等，最后再由孔底向上进行高压补浆，直至浆液到达孔口为止。质的特性。如通过声波透过混凝土介质的反馈信息，可测出超声并且，它利用高压注浆时水泥浆的渗透扩散，避免了断桩、缩颈、波在混凝土中的传播时间（声时T），那么，L/T即为声速V。而声桩间虚土等施工问题。另外，其局部膨胀扩径现象的产生，使单速V与混凝土强度是呈对应关系的。从理论上讲，当超声波的发桩承载力由支撑力、摩擦力和端承力复合而成，比普通灌注桩提射探头与其接受探头距离保持不变，若桩身混凝土为均匀一致的高约一倍以上，具有重大的运用价值[1]。钻孔注浆桩施工如图1物质，则在孔柱不同深度所测得的波幅、声速与波形相同。但如果所示。在钻孔压浆桩的某一部分，或某个位置，超声波的具体参数值发生了明显变化，则表示在相应位置的桩身上，混凝土有某种缺陷存在。3.1.2检测方法具体检测方式为，在被测孔桩内，预埋若干竖向且互相平行的声测管，将超声脉冲发射器与接收器放于声测管内，并在管中注满水，作为耦合剂，由仪器中脉冲信号发出一系列脉冲，加在发射器的压电体上，转换为超声脉冲。该脉冲将穿过待测的桩体混（a）成孔（b）下导管、钢筋笼（c）灌注混凝土（d）成桩凝土，被接收器接收并转换成电信号。仪器本身所具有的信号采图1钻孔注浆成桩示意图集系统将声音信号转化成离散化的数字信号送到仪器所在的微2钻孔压浆桩在高层建筑桩基工程中的应用机系统，由微机系统中独有的测量分析软件判读超声波穿越混凝在深基础工程中，桩基是主要手段，而在高层建筑中，大直土的声时、接收首波的波幅以及接收波的主频等参数，并统计整径混凝土灌注桩的应用越来越普遍。钻孔压浆桩也是灌注桩的理[2]。其中一种。为保证建筑工程的顺利实施，钻孔压浆桩在高层建筑3.1.3注意误差的修建过程中，必须保证设计要求的孔径、孔深和孔的垂直精因超声波信号在混凝土的传播过程中会发生折射、绕射、多度，并彻底保证孔底松土沉渣厚度满足规范要求。次反射及不同程度的被吸收，接收信号的振动幅度、传播时间、波在高层建筑桩基工程的应用中，钻孔压浆灌注时，钻机就位形波长及主频大小也可能发生变化。因此，接收信号本身还携带在对准桩点后要调平，保证成孔垂直度，并结合场地实际状况，有关传播介质的密实情况、完整程度等相关信息。因而，在注意计选择铺设钢板或枕木，让钻机支承更加稳固。钻机到达设计孔的算误差之后由计算机的数据处理软件对接收信号的各种声波参标高之后，泵车将开始高压灌注浆液，此时的注浆压力是根据注数进行综合分析，即可对桩身混凝土的总体均匀性等级做出相应浆排量和施工场地的地质条件而定的，一般控制在5耀15MPa之的判断，完成声波检测工作。间。值得注意的是，注浆开始之前，钻具应在孔底先行旋转约3.1.4运用PSD判断法·100· 2013年7月建材与装饰施工技术值得注意的是，目前对声波透射法检测的结果分析常常采用状、桩径、桩长等因素决定。但是，目前尚没有非常成熟的公式可PSD判断方法进行判断，其实质是对声时和深度曲线之间的关系对此进行精确的预先计算，但根据上述诸因素继续估计，结合实进行求导计算。这种方法更加有利于发现曲线之间的变异特征，践经试验即可确定注浆量的多少。因此，在实际施工过程中一定例如关于因测管不平行，或桩身混凝土自身的不均匀等检测设要向孔内多次重复补浆，直至所成孔口处冒浆为止。备原因所引起的声时变化，PSD方法并不十分敏感，不容易造成4.3施工要求标准化错误的解读。因此，PSD方法对界面变化的显著缺陷是十分敏感在高层建筑桩基工程中的钻孔压浆桩施工过程中，钻孔压浆的，更加具有直观性。具体的声波测试方法如图2所示。桩的质量控制和高压喷浆固壁的渗透效果应设置一定的检验和验收标准。如在大致相同的地质条件下施工，同桩型单桩承载力大有不同，有的可提高1倍，有的可提高2~3倍。由此，在施工要求要求标准化之后，能够提高工程实施效果，提高施工动力，提高经济效益。综上所述，在高层建筑的桩基施工工程中，钻孔压浆桩在减少工作量、缩短施工时间方面有独特优势。另外，钻孔压浆桩法还能够在高层建筑桩基工程中提高单桩的承载力，能够通过较注：Lh：测点间距0.2m；Lp：声测管外壁间距，即超声波测距；为简单的检测方法对孔桩的施工效果进行检验，对于提高施工Ho：桩顶第一测点相对桩头平面的相对标高/m图2声波透射法测试示意图效率和工程质量有重要意义。钻孔压浆桩是较为科学的成桩方3.2静载实验检测成桩的单桩承受力法，应大力推广并进一步完善设计理论和施工规程。在高层建筑桩基工程中，对单桩承受力的要求较高，因而经常采用静载实验的方式检测工程中的单桩个方面的承载力。而参考文献静载实验是指在桩顶部对桩身逐级施加竖向向下压力、竖向上[1]罗国平，赵龙，夏顺初.浅谈钻孔压浆桩施工质量监理控制要点[J].科技拔力或水平推力，同时观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移信息，2010，7（4）：726~727.或水平位移状况，以确定单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承[2]池兴涛.浅谈钻孔压浆桩施工质量控制[J].黑龙江科技信息，2010，2（5）：249.载力和单桩水平承载力的检测方法。静载试验一般采用慢速维[3]申友利.超细钻孔压浆桩施工技术的应用[J].吉林地质，2011，30（1）：持荷载法，利用反力装置，利用油压千斤顶或油泵提供检测所需166~169.压力[3]。桩身的沉降（或上拔）情况则利用布置于桩径方向的百分[4]梁冰.浅谈钻孔压浆桩施工技术及应用[J].科技创新与应用，2012，2表进行观测。（10）：153~154.单桩竖向极限承载力的确定要根据变形随荷载的变化特征、[5]魏延良.钻孔压浆桩的应用与效果[J].林业科技情报，2005，37（1）：25~变形量所对应的荷载值，并考虑试桩位置、地质条件、施工情况27.等综合因素来最终确定。3.3其他检测方法简述收稿日期：2013-5-19除上述两种较为常见的检测方法之外，对于钻孔压浆桩的检测，还有其他方式。比如，可利用高应变试桩法通过波动理论来计算分析单桩承载力和桩身完整性。或者通过实测曲线拟合法将桩身和土层划分为同一单元，以实测曲线为边界，利用特征线上的相容关系，逐单元地求解界面处的所表现的状态量，并根据拟合好后的参数，模拟静载试验，分析既成桩的沉降变形特性，进而完成检测。4钻孔压浆机在高层建筑中应用与检测中的注意事项4.1钻压和注浆压力的控制在高层建筑桩基的施工过程中，钻孔压浆桩的施工进程往往受到钻机的影响，但是，主要起作用的仍是钻压和扭矩这两项参数。钻压是决定钻进速度的主要因素。而注浆压力大小也是成桩好坏的关键之一。对于注浆压力的大小，一般是由桩身结构、桩的承载力、地质条件而决定的。注浆前应根据上述条件对注浆力进行估算，也应该注意钻压的选择与控制，保证施工安全。4.2注浆量的掌握在钻孔压降桩的建设过程中，其水泥注浆量的大小也是决定桩身质量的重要因素。而注浆量一般是由桩端、桩侧土类别与情·101·'