中国工程论文网
代写工程论文
当前位置:工程论文网 > 建筑工程论文 > 后插钢筋笼灌注桩后压浆建筑工艺应用与研究

后插钢筋笼灌注桩后压浆建筑工艺应用与研究

时间:2018-01-18 18:23来源:www.e-lunwen.com 作者:lgg 点击:
本文是建筑工程论文,本文以“某项目桩基工程”为依托,以后插钢筋笼后压浆灌注桩为研究对象,分析后压浆灌注桩与非后压浆灌注桩的承载力及沉降数据,进行数值模拟计算。
第 1 章 绪论
 
1.1 后压浆技术研究现状
第一次使用后压浆工艺是委内瑞拉 1958 年修建 Macacaibo 大桥时,采用的后压浆类型为桩端后压浆[3]。之后,许多的桥梁桩基都采用了后压浆工艺。采用的注浆设备为砾石篮装置。浆液通过导管从吊篮顶部进入压力盒,吊篮固定在钢筋笼的底部,装满粗砂作为“浆液和压力分配室”。水泥浆液的水灰比为 0.6,每隔 12h 注浆 1 次。单次注浆量不大于 1.0t,重复注浆。压力达到 10MPa 且维持5min 或桩顶上抬 2cm 为压浆终止条件。桩端压浆不仅改善了桩端下方土体,还提高了桩侧摩阻力。1980 年代泰国修建斜拉桥时,采用了砾石篮装置的改进版[4]。1981 年,Lizzi,F 介绍了一种闭式注浆工艺的“FCP”桩。当桩身混凝土达到一定强度后,向桩端预留注浆室压注水泥浆。出浆管冒浆堵住出浆管,之后进行高压注浆。随着水泥浆的继续压注,上下钢板分离,上钢板固定在钢筋笼底部,下钢板随压力的增大而下沉,在桩端形成扩大头。意大利威尼斯及罗马佛罗伦萨高速新干线桩基项目中,采用 FCP 注浆的单桩承载力达到未注浆桩的 2 倍以上。Fleming,W.G..K介绍了一种“U型注浆管”方法[10]。U型注浆管一般由3段钢管组成,分别是桩顶至桩端的进浆段,横穿桩端的穿孔段和桩端到桩顶的出浆段。在制作钢筋笼时与其固定,同时放入钻孔中。桩身混凝土达到一定强度之后,进行压力注浆。这种“U型注浆管”法在欧洲国家应用较多。Stocker,M.F发明了一种联合注浆装置[12],不仅可以提高桩端阻力,还可以提高桩侧摩阻力。可以更大程度的提高单桩承载力。综上所述,国外专家学者对后压浆的研究取得了丰硕成果,主要集中在后压浆工艺提高桩基承载性能及后压浆装置的改进等方面[4]。
.........
 
1.2 选题背景和项目依托
随着我国高层和超高层建筑越来越多,对地基承载力及建筑物沉降特别是不均匀沉降的要求越来越高。基础形式多采用桩基,为了满足承载和沉降,基桩的桩长和桩径往往做的很大。这使得桩基础部分的造价在总造价中占比增加,不利于成本控制。同时,桩长较长也给工程施工带来了极大的困难。后压浆技术在施工中能提高灌注桩的承载力及减少沉降,对桩基工程节约成本、节省工期有明显作用。目前,桩基施工主要有泥浆护壁成孔下放钢筋笼+水下灌注混凝土和后插钢筋笼灌注桩两种工艺。采用后压浆工艺的桩基主要采用泥浆护壁成孔水下灌注混凝土的施工工艺。然而采用泥浆护壁成孔不可避免的会产生泥浆,对现场文明施工不利。若采用后插钢筋笼灌注桩施工工艺则不存在这个问题,同时还可提高施工速度,节省工期。由于后插钢筋笼灌注桩施工先灌注混凝土,注浆管及注浆阀在安装过程中受到桩身混凝土的阻力较大,更容易发生注浆装置破坏等问题。因此,后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺应用很少,成功的工程实践更是鲜见于报道。本文以“某项目桩基工程”为依托,以后插钢筋笼后压浆灌注桩为研究对象,分析后压浆灌注桩与非后压浆灌注桩的承载力及沉降数据,进行数值模拟计算,研究后压浆工艺对灌注桩竖向承载力及沉降的影响。该工艺将成为高承载力桩基优化设计的有效手段。本文可为后插钢筋笼灌注桩后压浆设计及施工提供参考。
.........
 
第 2 章 灌注桩施工技术及承载力分析
 
就经济性而言,建筑物优先考虑采用浅基础。当浅基础不能满足强度、变形及稳定性等方面的要求,可采用地基处理方案。当受到某些限制不能采用地基处理方案时,就要采用深基础。桩基础是最常用的一种深基础形式,它可以将建筑物荷载通过基桩传递到更深的地层。目前软弱土地基上的高、重建筑物、桥梁以及海洋作业平台等结构多采用桩基础形式。
 
2.1 桩基础分类
桩基础类型多种多样,可以按照不同的分类方法进行分类。比如:按承载性状、桩身材料、成桩方法和工艺分类等。按照承载形状的不同,可分为摩擦型桩和端承型桩两大类。单桩承载力由桩端阻力和桩侧阻力构成。不同情况下,桩端阻力和桩侧阻力占比不同。根据其分担比例不同,可分为端承摩擦桩和摩擦端承桩。①摩擦桩:外部荷载作用于桩顶,桩反力通过桩身与桩周土之间的侧摩阻力提供,待荷载传递到桩端时几乎可以忽略不计,甚至荷载都传递不到桩端。即桩端阻力很小,甚至没有桩端阻力。通常岩层或强度相对较高的持力层埋置很深的情况下,多采用摩擦桩。②端承摩擦桩:极限荷载作用下,单桩承载力由桩侧摩阻力和桩端阻力同时提供,但是桩端阻力小于桩侧阻力。一般桩身穿过软弱地层进入较为密实的地层中多属于端承摩擦桩。
........
 
2.2 后插钢筋笼灌注桩施工工艺
后插钢筋笼灌注桩按照上述分类方法属于部分挤土桩,施工时先完成桩身混凝土的灌注,然后再下放钢筋笼。后插钢筋笼灌注桩可以是摩擦桩,也可以是端承桩;既能抗压,也能抗拔,应用范围较广。同时灌注桩施工时基本没有震动,噪音较小,可应用在建筑物和人员较密集的城市中心区。后插钢筋笼灌注桩一般采用长螺旋工程钻机、地泵、钢筋笼振动杆等设备完成。或者可以称为“长螺旋钻机成孔中心压灌混凝土+后插钢筋笼”施工工艺。钻杆提出桩孔之后,桩身混凝土压灌完成。及时将钻机移开,立即启动后插钢筋笼工序。吊车应在钻孔完成之前吊起穿好钢筋笼的振动杆,待压灌混凝土完成后立即将钢筋笼吊入孔内,先依靠钢筋笼和振动杆的重力下沉,当下沉缓慢时打开动振动杆开关,吊车放钢丝绳的速度与钢筋笼下沉速度相适应,防止放钢丝绳过快而使钢筋笼倾斜。钢筋笼下沉接近设计标高时,专人测量并指挥吊车作业,钢筋笼放置高度偏差控制在 50mm 之内。钢筋笼安装完毕后,开始拔除振动杆。上拔振动杆时,应严格控制拔管速度,上拔过程中必须开动振动杆,避免在桩身中心处留下空洞。
.........
 
第 3 章 后压浆作用机理分析.....16
3.1 后压浆技术简介..........16
3.2 后压浆分类.........16
3.2.1 按照压浆工艺分类............16
3.2.2 按照压浆部位分类............17
3.2.3 按照压浆管埋设方式分类.........17
3.3 后压浆作用机理..........18
3.3.1 压浆加固地基...........19
3.3.2 桩端压浆作用机理............21
3.3.3 桩侧压浆作用机理............22
3.3.4 桩端桩侧复式压浆作用机理.....22
第 4 章 后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺......24
4.1 后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺的优点..........24
4.2 后插钢筋笼后压浆灌注桩施工工艺.....25
4.3 影响后插钢筋笼后压浆灌注桩承载力的因素.......26
第 5 章 后插钢筋笼灌注桩后压浆工程应用...........28
5.1 工程概况....28
5.2 后压浆灌注桩设计方案.......30
5.3 施工工艺选择及施工过程............34
5.4 后插钢筋笼灌注桩后压浆效果分析.....37
 
第 5 章 后插钢筋笼灌注桩后压浆工程应用睡觉
 
本章通过笔者参建的一个工程实例进一步阐述后插钢筋笼后压浆灌注桩技术,使其更加具体,更加形象。通过介绍后插钢筋笼后压浆桩基的承载力检测试验,对后压浆前后的桩基 Q-S 曲线进行对比分析,得出后压浆技术对于提高桩基承载力,减小桩基沉降的显著效果。结合施工过程控制,提出后插钢筋笼灌注桩+后压浆施工工艺的质量保证和控制措施。
 
5.1 工程概况
 
5.1.1 工程简介
拟建项目为一焚烧垃圾发电厂项目,垃圾日处理能力 3000 吨,年处理垃圾100 万吨。本项目焚烧线拟选用 4 台 750t/d 机械炉排式生活垃圾焚烧炉及 2 套30MW 抽凝式汽轮发电机组。拟建工程主要由 7 个建(构)筑物组成,分别为主厂房、油泵房及油罐、综合泵房、升压站、综合泵房及综合水处理间、门房、调节池和蓄水池。各建筑部分设计室内标高(±0.00)为 39.30m。本工程采用钻孔灌注桩基础方案,采用桩端桩侧复式注浆后注浆钻孔灌注桩。后注浆可以提高单桩承载力。拟建场地地形平坦,勘察钻孔孔口处地面标高一般为37.60~38.55m。场地北部为荒地,南部为耕地;场地南部有东西走向的葫芦河穿过,现状河道内已干涸,河底标高约36.2m;场地东部有人工开挖的沟道,深约0.5~1.0m;场地东侧隔一条垃圾运输专用公路与现状垃圾填埋场紧邻,堆载高度最大约25m。场地地层情况,按成因年代可划分为人工堆积层和第四纪沉积层,按照岩性及工程特性进一步划分为以下11个大层及其亚层:表层为厚约0.60~2.30m的人工堆积的粘质粉土素填土、粉质粘土素填土①层及碎石填土、房渣土①1;第四纪沉积层为粘质粉土、粉质粘土②层;粉质粘土③层;细砂、中砂④层;粉质粘土、重粉质粘土⑤层;粉质粘土、粘质粉土⑥层;粉质粘土、重粉质粘土⑦层;粉质粘土、粘质粉土⑧层;重粉质粘土、粉质粘土⑨层;重粉质粘土、粉质粘土⑩层;细砂、中砂 层。根据勘察报告,拟建场地的浅层土对混凝土结构具有微腐蚀性,土中的Cl-对钢筋混凝土结构中的钢筋均具有弱腐蚀性。
.............
 
结论
 
本文以某项目桩基工程为依托,分析了灌注桩的承载力构成及其影响因素。根据调查及搜集资料,分析了后压浆作用机理,分析了后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺的优点。通过后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺的工程应用,证实了后插钢筋笼后压浆工艺的可行性,并通过记录项目实施过程中出现问题以及采取的预防手段与解决办法,指出了后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺的关键过程和特殊过程,并提出了质量保证措施。主要结论如下:
1、与泥浆护壁灌注桩相比,长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工不使用泥浆护壁,减小了泥浆泥皮的润滑效应。同时通过地泵进行压力灌注混凝土,对桩周土有明显的挤压作用,提高了桩侧阻力;通过中空的钻杆灌注混凝土,基本不存在桩端沉渣,利于桩端阻力的发挥。成孔提钻与灌注混凝土过程同时完成,比泥浆护壁成孔水下灌注混凝土单方节约 105 元,本项目工程造价节约 271万元。
2、后压浆工艺不仅可以固化桩底沉渣和桩侧泥皮,同时浆液还可以通过渗入、劈裂、加筋等作用使得桩端及桩侧一定范围的土体得到加固,从而提高单桩承载力。采用后压浆可以减小桩长约 25000 延米,除去增加的后压浆费用,节省工程造价约 214 万元。
3、采用后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺,集合了后插钢筋笼灌注桩和后压浆工艺的优点,为高承载力桩基的设计优化提供了一个新的途径。
4、采用后插钢筋笼灌注桩工艺时,容易发生钢筋笼后插不到位等情况,从而导致固定在钢筋笼上的后压浆设备失效。某项目桩基工程实践表明:采取预防及控制措施可以妥善解决该问题。后插钢筋笼灌注桩后压浆工艺可行,并且该工艺具有推广价值。
..........
参考文献(略)
(责任编辑:工程论文)
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
栏目列表
点击提交代写需求
点击提交代写需求
点击提交代写需求
推荐内容