灌注桩后注浆施工技术规程(DOC36页).doc
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1、福建省工程建设地方标准 DB 住房和城乡建设部备案号:灌注桩后注浆施工技术规程Technical specification for the construction of Cast-in-place pile post grouting(征求意见稿) 发布 实施福建省住房和城乡建设厅 发布福建省工程建设地方标准灌注桩后注浆施工技术规程Technical specification for the construction of Cast-in-place pile post grouting住房和城乡建设部备案号: 主编单位:福建建工集团总公司批准部门:福建省住房和城乡建设厅施行日期: 年
2、月 日 前 言本规程是根据福建省住房和城乡建设厅关于印发福建省住房和城乡建设系统2014年第二批科学技术项目计划的通知(闽建科201421号)的要求,由福建省工程建设科学技术标准化协会组织,福建建工集团总公司会同有关单位编写而成。编制组在编制过程中,经过广泛调查研究,结合我省当前实际情况,总结近年来的实践经验,参考有关国家现行相关标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规程。本规程共有7章和2个附录,主要技术内容有:1、总则;2、术语及符号;3、基本规定;4、注浆设计;5、注浆施工;6、安全和环境保护;7、质量检查及验收;附录等。本规程由福建省住房和城乡建设厅负责管理,由福建建工集团总公司负责具
3、体技术内容的解释。请各单位在执行过程中,注意总结经验,提出意见和建议,并反馈给福建省住房与城乡建设厅建筑节能与科技处(地址:福州市北大路242号,邮编:350001)和福建建工集团总公司(地址:福州市五四路89号置地广场36层,邮编:350003)以供今后修订时参考。本规程主编单位:福建建工集团总公司本规程参编单位:本规程主要起草人员:本规程主要审查人员:目 录1 总则52 术语及符号62.1 主要术语62.2 主要符号73 基本规定84 注浆设计95 注浆施工135.1 材料设备135.2 劳动力组织135.3 施工要点146 安全和环境保护177 质量检查及验收18附录 A 灌注桩后注浆施
4、工记录19附录 B 桩端后注浆事故处理20本规程用词说明24引用标准名录25附:条文说明26Contents1 General Provisions52 Terms and Symbols62.1 Key Terms 62.2 Main Symbols 73 Basic Regulations84 Grouting Design 95 Grouting Construction 135.1 Materials and Equipment 135.2 Labor Organization 135.3 Construction Points 146 Safety and Environmental
5、 Protection 177 Quality Inspection and Acceptance 18Appendix A Records of Grouting Construction 19Appendix B Accident Treatment for Post Grouting of Pile End 20Explanation of Wording in This Specification 24Directory of Reference Standard 25Addition:Explanation of Provisions261 总则1.0.1 为了加强灌注桩后注浆施工的
6、过程控制,保证安全生产和工程质量,制定本规程。1.0.2 本规程适用于福建省建筑工程、市政工程、路桥工程、港口工程和水利工程的灌注桩后注浆设计及施工。1.0.3 灌注桩后注浆施工除应符合本规程外,尚应符合现行的国家、行业和本省有关标准的规定。2 术语及符号2.1 主要术语2.1.1 灌注桩后注浆技术 Technology of post grouting for cast-in-situ pile灌注桩在成桩后一定时间内,由预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注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
7、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。2.1.2 渗透注浆 Permeation grouting属于偏适应性注浆,实在不足以破坏土体结构的压力(即不产生水泥劈裂)下,把浆液注入粒状土的孔隙中,从而取代、排除其中的空气和水。2.1.3 压密注浆 Compaction grouting是一种半适应性半强制性注浆,它的特点是通过注浆对砂土和粘土中孔隙等软弱部位起到压密作用。压密注浆在注浆处形成球形浆泡,浆体的扩散靠对周围土体的压缩。 2.1.4 劈裂注浆 Crack grouting属于偏强制性注浆,是通过较高压力使浆体产生扩充,当液体压力超过劈裂压力(渗透注浆和压
8、密注浆的极限压力)时土体产生水力劈裂,也就是在土体内突然出现裂缝,于是吃浆量突然增加,克服土体初始应力和抗拉强度,在钻孔附近形成网状浆脉,通过浆脉挤压土体和浆脉的骨架作用加固土体。2.1.5 闭式注浆 Closed grouting将预制的弹性良好的腔体(又称注浆胶囊)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。2.1.6 开式注浆 Open grouting把浆液通过注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、填充、压密、劈裂、固结等效应,以达到提高桩的承载能力。2.1.7 单桩竖向极限承载力 Ul
9、timate 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 主要符号Ap桩端面积;a1-2压缩系数d桩身设计直径;D桩端扩底设计直径;Es压缩模量fak地基承载力特征值e0天然孔隙比Ip塑性指数IL液性指数u桩身周长;天然容重天然含水率3 基本规定3.0.1 灌注桩后注浆设计前,应进行工程地质和岩土工程性质调查,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 注浆区的地质构造、浆液可能流失的通道
10、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注浆可行性; 5 调查注浆浆液对环境的影响。3.0.2 灌注桩后注浆施工应按相关标准、规范和设计文件要求,结合工程现场情况,编制施工方案。编制前,应熟悉施工图和工程地质、水文资料,并踏勘施工现场。3.0.3 灌注桩后注浆大范围施工前应进行试注浆。试注浆作业时设计单位、勘察单位应到场复核、调整设计参数,最终确定参数并形成纪要。3.0.4 灌注桩后注浆施工前应进行技术交底。施工中应严格工序控制,并做好施工记录。3.0.5 灌注桩后注浆施工应严格执行职业健康安全和环境保护的有关规定,
11、做好废浆的外运和排放,严禁违章排放。4 注浆设计4.0.1 灌注桩后注浆设计应根据岩土工程勘察报告及周围环境的调查情况,结合周边已有建筑注浆工程的对比,针对工程上部结构荷载特点及承载力变形的要求,最终确定经济合理、施工方便、节约工期的设计方案。灌注桩后注浆设计包括的主要步骤如图4.0.1所示。注浆桩承载力设计注浆装置设计注浆量设计浆液浓度设计注浆压力设计终止注浆条件设计图4.0.1 灌注桩后注浆设计步骤4.0.2 后注浆灌注桩的单桩极限承载力,应通过静载试验确定。其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算: 1 增强系数经验计算公式 Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=uqsjklj+usiqs
12、iklgi+pqpkAp式中 Qsk 后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值; Qgsk 后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值; Qgpk 后注浆总极限端阻力标准值; u 桩身周长; lj 后注浆非竖向增强段第j层土厚度; lgi 后注浆竖向增强段内第i层土厚度:对于泥浆护壁成孔灌注桩,当为单一桩端后注浆时,竖向增强段为桩端以上12m;当为桩端、桩侧复式注浆时,竖向增强段为桩端以上12m 及各桩侧注浆断面以上12m,重叠部分应扣除;对于干作业灌注桩,竖向增强段为桩端以上、桩侧注浆断面上下各6m;qsik、qsjk、qpk 分别为后注浆竖向增强段第i土层初始极限侧阻力标准值、非竖向增强段第j土层
13、初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值; si、p 分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数,无当地经验时,可按表4.0.2-1取值。对于桩径大于800mm 的桩,应按本规范表4.0.2-2进行侧阻和端阻尺寸效应修正; Ap 桩端面积。表4.0.2 后注浆侧阻力增强系数si、端阻力增强系数p土层名称淤泥淤泥质土黏性土粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂砾石卵石全风化岩强风化岩si1.21.31.41.81.62.01.72.12.02.52.43.01.41.8p-2.22.52.42.82.63.03.03.53.24.02.02.4注:干作业钻、挖孔桩,按表列值乘以小于1.0的折减系数。当桩端持力层为黏
14、性土或粉土时,折减系数取0.6;为砂土或碎石土时,取0.8。表4.0.2-2 大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数si、端阻力尺寸效应系数p土类型黏性土、粉土砂土、碎石类土si(0.8/d)1/5(0.8/d)1/3p(0.8/D)1/4(0.8/D)1/3 注:当为等直径桩时,表中D=d。 2 参照预制桩计算公式Quk=Qsk+Qpk=uqsik预li+qpk预Ap 3 桩身混凝土承载力计算Qk=cfcA式中 c 工作条件系数,建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)第5.8.3条,干作业非挤土灌注桩取0.9,泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩取0.70.8,软土地区挤土灌
15、注桩取0.6;建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)第8.5.11条,灌注桩取0.60.8(水下灌注桩、长桩或混凝土强度等级高于C35时用低值; fc 混凝土轴心抗压强度设计值(kPa),按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010取值; A 桩身截面积(m2)。 4 桩端注浆最终设计时取Quk与Qk两者中的最小值作为单桩竖向极限承载力4.0.3 灌注桩后注浆装置的构造与设置应符合下列规定: 1 灌注桩后注浆管应采用钢管; 2 桩端后注浆管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置:对于直径不大于1000mm的桩,宜沿钢筋笼圆周对称设置2根;对于直径大于1000mm而不大于2000mm的桩,宜
16、均匀设置3根; 3 对于桩长超过15m且承载力增幅要求较高者,宜采用桩端桩侧复式注浆;桩侧后注浆管阀设置数量应综合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素确定,可在离桩底515m以上,桩顶8m以下,每隔612m设置一道桩侧注浆阀,当粗粒土时,宜将注浆阀设置于粗粒土层下部,对于干作业成孔灌注桩宜设于粗粒土层中部; 4 对于非通长配筋桩,下部应有不少于2根与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底; 5 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。4.0.4 单桩注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复式注浆等因素确定,可按下式估算:Gc=pd+snd式中 p、s
17、 分别为桩端、桩侧注浆量经验系数,=1.51.8,=0.50.7;对于卵、砾石、中粗砂取较高值; n 桩侧注浆断面数; d 基桩设计直径(m); Gc 注浆量,以水泥质量计(t)。对独立单桩、桩距大于6d的群桩及群桩初始注浆的数根基桩的注浆量应按上述估算值乘以1.2的系数。4.0.5 桩端注浆终止压力应根据土层性质及注浆点深度确定,对于风化岩、非饱和黏性土及粉土,注浆压力宜为310MPa;对于饱和土层注浆压力宜为1.24MPa,软土宜取低值,密实黏性土宜取高值。 1 注浆工作压力一般以不使地层结构破坏或发生局部和少量破坏为前提,压力与桩长、桩端土层的性质有关。注浆工作压力估算公式:pg=pw+
18、rili式中 pg 注浆工作压力,Pa; pw 桩底注浆处静水压力,Pa; i、li 注浆点以上第i层土有效重度(地下水位以下取浮重度)和土层厚度; r 注浆阻力经验系数,与桩端桩侧土层类别、饱和度、密实度、浆液稠度、成桩时间、注浆管长度等有关;软土取1.01.5,饱和黏性土、粉土、粉细砂取1.52.0,非饱和黏性土、粉土、粉细砂取2.04.0,中粗砂、砾卵石取1.23.0(非饱和状态取高值),风化岩取1.04.0,当土的密实度高、浆液水灰比小、注浆管长度大、成桩间歇时间长时取高值。 2 注浆控制压力可按注浆试验结果确定。注浆试验应从开始逐步增大注浆压力,绘制注浆量和注浆压力的关系曲线。当注浆
19、压力升至某一数值而注浆量突然增加时,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注浆控制压力,也可按下式确定注浆控制压力Pc:Pc=4GD2+Dqsikli式中 Pc 注浆控制压力,Pa; G 桩身自重(地下水位以下取浮重),N; D 桩径,m; qsik 第i层土的极限侧摩阻力; li 桩侧第i层土的厚度。4.0.6 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0.450.65;对于非饱和土,水灰比宜为0.70.9(松散碎石土、砂砾宜为0.50.6);低水灰比浆液宜掺入减水剂。4.0.7 为保证灌注桩后注浆预期效果及避免低效过量注浆,可按如下
20、设置终止注浆条件: 1)在满足设计注浆压力条件下,注浆量达到设计要求; 2)注浆总量已达到设计值的80%,且注浆压力达到设计注浆压力的1.5倍并维持5min以上; 3)注浆总量已达到设计值的80%,且桩顶或地面出现明显上抬。 5 注浆施工5.1 材料设备5.1.1 胶凝材料宜采用普通硅酸盐水泥,可掺入适量外加剂。水泥强度等级不应低于42.5级。水泥的质量应符合国家的相关规范标准,应有出厂质量证明书并复试合格。同一单位工程内的灌注桩后注浆,应采用同一品种、同一强度等级和同一厂家的水泥制备。5.1.2 注浆泵的额定压力应大于要求的最大注浆压力的1.5倍,通常选泵的额定压力为612MPa,注浆泵的额
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