桥梁灌注桩后压浆技术操作规程.docx
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桥梁灌注桩后压浆技术操作规程
桥梁灌注桩后压浆技术操作规程
1总则
1.1为适应公路桥梁建设需要,确保桥梁灌注桩后压浆施工质量,特制定本规程。
1.2本规程适用范围为公路桥梁灌注桩后压浆施工。
1.3本规程所适用的灌注桩是指严格按照《公路桥涵施工技术规范》施工且检测合格的灌注桩。
1.4灌注桩后压浆施工必须做好施工前的准备工作和施工中的技术交底、施工组织、技术培训、施工管理工作,应严格执行本规程及相关技术规程。
1.5灌注桩后压浆施工必须按照有关国家基本建设程序进行,施工单位应对工程质量进行自检,在工程完工后应配合监理工程师检查验收。
1.6灌注桩后压浆施工必须文明施工,安全生产,严格遵守安全操作规程,加强安全教育,建立健全安全生产管理制度。
1.7灌注桩后压浆施工除执行本规程外,尚应符合国家及行业现行的有关标准和规范。
1.8灌注桩后压浆技术提高单桩承载力的机理:
在钢筋笼上预埋压浆导管和压浆阀,在成桩5~30天内实施桩侧和桩端后压浆,一是加固桩底沉渣(虚土)和桩侧泥皮,二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入(粗粒土)、劈裂(细粒土)和压密(非饱和和松散土)注浆起到加固作用,从而增强桩侧和桩端阻力,提高单桩承载力。
1.9灌注桩后压浆的效果取决于土层性质、注浆工艺流程、参数的控制标准等因素。
工艺控制和差异参数的调整是该技术的质量关键。
1.10灌注桩后压浆技术是专利技术,目前正处于技术推广阶段,宜选择专业队伍进行施工。
1.11灌注桩后压浆施工属隐蔽工程,要求必须如实、准确地记录施工情况,并对资料进行整理分析,以便为工程验收做好准备。
2施工准备
2.1设计单位(或有关单位)应向施工单位提供灌注桩后压浆设计文件并负责技术交底,设计文件一般应包括以下资料:
(1)灌注桩后压浆设计和设计说明书;
(2)施工区的工程地质水文资料;
(3)质量要求及检验标准。
2.2施工单位应根据招投标文件,施工合同,设计文件及有关规范编报实施性施工组织设计。
实施性施工组织设计应包括以下内容:
施工组织机构、施工方法、进度计划、质量管理、安全生产管理、环境保护等。
2.3施工单位应做好施工现场准备,修建施工临时设施,安装调试施工机具及标定相关仪器仪表,并做好材料的进场和检验工作。
2.4施工单位必须建立健全质量保证体系。
其主要内容为:
质量方针、质量目标、质量保证机构、质量保证程序、质量保证措施等。
3一般规定
3.1灌注桩后压浆技术适用《公路桥涵施工技术规范》中钻、挖、冲孔成孔的灌注桩。
3.2注浆工作应在成桩后5~30天内进行。
最早施工时间应在灌注桩成桩24小时后。
3.3压浆导管应采用国家标准低流体输送焊接管。
压浆阀宜采用的产品编号为:
ZL9422930.4和ZL95207690.X。
3.4桩端、桩侧注浆量应不小于设计低限压浆量。
3.5桩端、桩侧注浆终止压力应不小于设计低限压力。
3.6注浆顺序一般应遵循先桩侧后桩端、先上部后下部、先外围后中心的原则。
复杂地质条件时,应严格按照设计单位(或有关单位)的设计规定实施。
3.7后压浆原材料进场时必须进行原材料抽检试验,并进行水泥浆液配合比设计。
3.8后压浆施工人员进场后必须进行技术培训,培训合格后方可开始施工。
3.9后压浆施工机具进场后必须进行调试和检查,仪器、仪表等必须进行检验和标定。
3.10灌注桩在实施过程中应严格按照《公路桥涵施工技术规范》有关规定进行施工。
钢筋笼制作宜采用加劲箍成型法,保证钢筋的位置与角度准确无误,以便压浆管道的精确定位安装。
混凝土灌注过程中应注意防止钢筋笼上浮。
3.11后压浆施工单位进场后应对设计文件进行认真学习,实施过程中若发现地质水文情况及施工条件与设计资料不符,应及时告知设计单位(或有关单位)以便及时变更设计,确保后压浆质量。
3.12压浆过程中,应注意观察注浆压力和连续注浆量,如发现异常,应立即停止,报告有关人员,并做好详细记录。
3.13冬季寒冷季节施工时应做好压浆管路的防寒保暖工作。
4后压浆材料及制浆
4.1后压浆一般采用普通硅酸盐水泥或水下注浆水泥。
水泥强度等级不应低于32.5。
水泥在使用前应进行抽检,施工过程中应注意防潮和缩短存放时间。
4.2后压浆用水应符合拌制混凝土用水要求。
4.3拌制水泥浆液需加入外加剂时,除按照有关规定对外加剂进行检验外,还应对水泥浆液进行试验,其试验项目包括:
(1)稳定性,稠度;
(2)泌水率,沉渣速度;(3)凝结时间,结石强度;(4)结石的透水性。
4.4未添加外加剂的水泥浆液应检验的项目包括:
(1)泌水率;
(2)稠度。
4.5水泥浆液水灰比应按设计进行配制,现场施工时可根据地质水文情况及后压浆工艺进行适当调整。
4.6制浆时应采用合适的度量方法进行配料,配料数量的允许偏差为±5%。
4.7水泥浆液的搅拌时间:
使用普通搅拌机时,应不少于3min;使用高速搅拌机时,宜不少于30s。
浆液在使用前应过筛。
4.8冬季注浆时,水泥浆液的温度应不小于5℃,拌和料应不含雪、冰和霜。
炎热季节施工时应采取防热和防晒措施,浆液温度应不超过40℃。
冬季施工若采用热水制浆,水温不得超过40℃。
4.9水泥浆液从拌制至使用的最长保留时间应由试验来确定,一般不得超过4h。
4.10注浆量大并且集中时,可建立制浆站集中制浆输送。
5后压浆设备
5.1搅拌机可选用双层拌浆装置或双筒高速搅拌机。
搅拌机的拌和能力应与注浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液。
5.2注浆泵应选用多缸往复式柱塞注浆泵。
注浆泵性能应与浆液浓度相适应,容许工作压力应大于最大设计注浆压力的1.5倍,并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。
5.3注浆管路应保证浆液流动畅通,不发生沉淀堵塞,并应能承受1.5倍的最大设计注浆压力。
5.4注浆泵和注浆孔口处均应安设抗震压力表。
压力表量程应大于最大设计注浆压力1.3倍,精度应不低于2.5级。
压力表应按规定进行标定,不合格的压力表和已损坏的压力表严禁使用。
5.5集中制浆站的制浆能力应满足注浆高峰期所有机组用浆需要。
5.6所有注浆设备应注意维护保养,保证其能正常工作,并应有备用量,避免因设备故障而中断注浆。
6后压浆系统安装
6.1后压浆系统包括压浆导管和压浆阀。
压浆导管采用国家标准低流体输送焊接管,其可承受的压力应大于最大设计注浆压力的1.5倍。
压浆导管一般采用专用管,若灌注桩采用超声波进行无损检测,桩端压浆导管可利用检测管,但必须在检测管底部设置与桩端压浆阀相匹配的接头以便连接。
桩端采用单向阀,桩侧采用环形阀。
6.2桩侧压浆通道一般设置1~2个,桩端压浆通道一般设置2~4个,具体数量应根据设计要求和实际情况来确定。
6.3压浆导管与钢筋笼采用铅丝绑扎固定,应牢固、均匀。
桩端压浆管绑扎在加筋箍内侧,并靠近钢筋笼主筋,固定绑扎点为每道加劲箍处;桩侧压浆管绑扎在螺旋箍筋外侧,按1.5米间距绑扎。
压浆导管的上端应高出桩顶(或工作面)0.5米;桩端压浆导管底端应伸出钢筋笼底端350mm。
压浆导管的连接要求同灌注桩检测管安装要求,必须满足《公路桥涵施工技术规范》的规定。
保护层钢筋每笼不少于3组,每组不少于4块,以利于桩侧压浆导管和压浆阀的保护。
6.4钢筋笼制作的同时绑扎压浆导管,钢筋笼起吊后入孔前安装桩端压浆单向阀,钢筋笼入孔过程中安装桩侧环形压浆阀。
桩端、桩侧压浆阀安装时应缠裹保护,缠裹材料应结实严密,并满足正常注浆压力作用下能打开。
钢筋笼主筋如有接头,采用搭接焊时,整个焊接过程必须保证压浆导管和压浆阀的安全。
6.5钢筋笼在运输吊装过程中严禁高起高落,以防弯曲变形,确保压浆导管完整、顺直。
钢筋笼入孔前,由专业技术员指导,专业技术工人负责安装压浆阀,并对其进行缠裹保护,防止压浆阀遭受撞击而损坏。
钢筋笼入孔时,应对准孔位,缓慢轻放,避免碰撞孔壁,下笼过程中如遇阻力,不得强行下放,应查明原因后继续下笼并再次检查压浆系统,必须保证压浆系统安全可靠。
钢筋笼下放到位后,将钢筋笼加焊两根悬挂筋在孔口上穿杠固定,钢筋安放标高与设计标高一致,以确保桩端压浆阀位置准确。
6.6安设后压浆系统时应填写现场检查表。
7注浆
7.1当成桩检测合格后,选择适当的时间进行现场注浆作业。
7.2一切施工准备工作全部就绪后,应对搅拌机、注浆泵等设备进行试运转的检查工作,以防过程中发生故障。
另外,对注浆管路及高压阀等应进行耐压试验,以防出现漏水、漏浆现象。
7.3正式注浆前应先进行注水,以便检查整个后压浆系统是否处于正常工作状态。
7.4注浆顺序应按设计规定执行,若设计没有明确,可根据地质水文情况由有经验的后压浆技术人员确定,但必须经设计单位(或有关单位)确认。
一般情况下,若灌注桩设置了桩侧压浆阀,应从上向下进行桩侧压浆,桩侧压浆完成后3天再进行桩端压浆,以防浆液外冒。
7.5注浆压力由设计单位(或有关单位)给定,在整个压浆过程中注浆压力会经历从高到低再到高的变化过程,这属正常现象,有时压力变化会更复杂。
若设计单位(或有关单位)未明确给出注浆压力时,可由下式进行估算,但必须经设计单位(或有关单位)确认。
P0=pw+pγ=pw+ξγ∑γihi(7.1)
式中P0——注浆点浆液出口正常注浆压力;
pw——注浆处静水压力;
pγ——被注土体的抗注阻力;
γi——注浆点以上i层土的天然容重,当处于地下水位以下时取γi-1;
ξγ——抗注阻力经验系数,与浆液稠度和土性有关,对粉土、粘性土一般取1.5~2.0,粗颗粒土取1.2~1.5,颗粒细、密度大的取高值,相反取低值。
7.6当正常注浆压力一直较低时,表明注浆质量存在严重缺欠,应推迟终止时间,加大注浆量并适当提高浆液稠度,直至注浆压力出现上升为止。
7.7注浆量由设计单位(或有关单位)给定。
若设计单位(或有关单位)未明确给出注浆量时,可由下式进行估算,但必须经设计单位(或有关单位)确认。
桩端:
Gcp=π(htd+ξn0d3)×1000(7.2)
桩侧:
Ges=π[t(L-h)d+ξmn0d3)×1000(7.3)
式中Gcp,Ges——桩端、桩侧注浆量,以水泥用量计,单位kg;
ξ——水泥填充率,细粒土0.2~0.3,粗粒土0.5~0.7;
n0——孔隙率,n0=e0/(1+e0),e0为天然孔隙比;
t——包裹在桩侧浆液厚度,一般为10~30mm,粘性土及正循环成孔取高值,砂性土及反循环成孔取低值;
h——桩端压浆时,浆液沿桩身的上返高度,一般取5~20m,h值与承载力增幅有关;
m——桩侧注浆横断面数,对于纵向波形注浆情况,m值取注浆点数的1/4;
L、d——桩长与桩径(m)。
7.8施工过程中注浆量达到设计注浆量的70%,注浆压力超过设计注浆压力时可停止压浆。
7.9注浆量达到设计注浆量的70%,注浆压力不足设计注浆压力的70%时,应调小水灰比,继续压浆至设计注浆压力。
7.10若水泥浆液从桩侧冒出,应调节水灰比后继续压浆至水泥浆满足设计要求。
7.11注浆过程中浆液排量要控制在75L/min以内,终止压浆时浆液排量不大于30L/min。
7.12注浆施工中出现异常情况时,应查明原因并进行技术方面的调整,正常后方可继续施工。
7.13实施注浆时应制作水泥浆试件,并进行相关试验。
7.14施工中现场技术人员应认真填写现场资料。
8异常情况处理
8.1施工过程中若遇到压浆阀不能正常开启,可适当调高注浆泵压力,但最高压力不能超过10MPa,用脉冲法冲通管路后正常注浆。
8.2压浆阀全部堵塞不能实施压浆时,可在桩中心和桩周钻取引孔,重新安装压浆系统实施注浆。
但必须注意不损伤桩基钢筋,以及按有关规范处理引孔。
8.3若发现地面冒浆,应根据具体情况采用堵塞冒浆通道、调整水灰比、降低注浆压力、间歇压浆等方法进行处理。
8.4压浆工作必须连续进行,若因故中断,应按以下原则进行处理:
(1)尽可能缩短中断时间,尽早恢复压浆工作;
(2)中断时间超过30min时,应立即设法冲洗设备、管路等,以防浆液固化;
(3)恢复压浆后,应先用大水灰比的浆液进行压浆,当管路及压力阀畅通后再恢复到正常的水灰比。
8.5若注浆量较大,压浆压力较小,造成压浆工作难以结束时,应采取限流、间歇压浆、添加剂等方法进行处理。
8.6若压浆管路堵塞,一般采用清水高压冲洗的方法进行处理。
8.7若遇到特殊地层,如:
断裂带、流沙、软弱层、溶洞等应召开技术专题会议,研究确定注浆工艺流程。
9质量检验与质量标准
9.1后压浆施工要严格压浆过程的监督和施工记录工作。
9.2后压浆灌注桩承载力确定最有效的方法就是静载试验,但静载试验不可能每根桩基都做,因此宜通过一组试桩试验来确定后压浆的有关参数。
9.3后压浆灌注桩中间质量检验以过程控制为主。
要控制的项目有:
注浆量、压浆压力、水灰比、压浆时间。
后压浆灌注桩施工全过程要求监理全程旁站,且签字认可压浆终止。
9.4后压浆施工质量应根据压浆记录、试验报告,从以下几个方面进行综合评定:
(1)水泥浆液温度及环境温度是否满足设计要求;
(2)压浆管路是否畅通,操作及特殊情况处理是否得当;
(3)水泥浆液水灰比及压浆终止压力是否满足设计要求;
(4)压浆量是否满足设计要求。
9.5后压浆施工竣工验收应包括以下资料:
(1)灌注桩压浆前完整性检测报告;
(2)压浆系统安装检查表;
(3)水泥、水、外加剂抽检试验报告;
(4)压力表标定报告;
(5)水泥浆配合比设计试验报告;
(6)水泥浆现场自检、抽检试验报告
(7)后压浆压浆施工记录表;
(8)灌注桩后压浆实施性施工组织设计;
(9)灌注桩后压浆施工总结报告。
9.6灌注桩后压浆工程验收应成立由建设单位、设计单位、监理单位、检测单位、施工单位等组成验收委员会。
9.7质量标准
(1)水泥浆液温度不小于5℃不大于40℃;
(2)水泥浆液水灰比符合设计要求;
(3)注浆终止压力不小于设计压力;
(4)注浆量不小于设计注浆量;
(5)压浆管路必须畅通,操作必须规范;
(6)异常情况处理必须得当、可靠。
后压浆灌注桩压浆施工记录表
合同段:
工程名称
设备型号
环境温度
施工单位
浆液温度
水灰比
序号
桩号
成桩日期
压浆日期
开始时间
结束时间
桩端压浆
桩侧压浆
单桩注浆总量(kg)
备注
时、分
时、分
水泥(kg)
泵压(Mpa)
水泥(kg)
泵压(Mpa)
监理工程师:
技术负责人:
技术员:
记录:
后压浆灌注桩压浆系统安装检查表
合同段:
工程名称
桩号
施工单位
日期
桩端压浆管
直径
长度
垂直度
连接情况
固定情况
桩端压浆阀
连接情况
包裹情况
施工单位自检意见:
签名:
年月日
监理工程师意见:
签名:
年月日
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