建筑钻孔灌注桩成桩后,长度不够如何处理?

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建筑钻孔灌注桩成桩后,长度不够如何处理?

山东茂隆新材料 2023-05-15 2895


当钻孔灌注桩浇筑成桩后,有时会出现桩长小于预期的设计长度,此时该如何处理呢?

加固方法由两方面入手:第一,从设计荷载分析,1.复核单桩承载力富裕系数,一般配桩时存在一定的富裕量;2.复核上部荷载,当单桩竖向承载力相差不大时,是否可以考虑减少上部荷载来解决问题。第二:解决桩身承载力不足:

1、补桩是最简单的方法,但相对来说费用比较高。

2、当地基土与目标承载力的差距小于等于15%时,可以采用复合地基加固法,让地基土参与承载力工作。

3、当桩底位于可塑性或软塑性土层,或者松散稍密的粉土地层时,桩底注浆法是一种比较有效的方法。它可以提高桩端承载力并将桩底内力传递到持力层。

4、当桩身较长时,可以采用桩侧注浆法,在一定范围内利用地基土对桩身进行加固,以提高桩侧地基土的摩擦力。同时,在承台周围进行加固,并且需要进行静载试验来验证和核实。

①建议请设计院进行验算,也许处理不是必须的,因为目前的设计安全系数已经很高。

②采用了“偷工减料”的方法。首先确认原先桩长能否满足现在的要求,如果不行则需要增加桩,并建立一个承台。

若现场的打桩灌注桩未达到设计标准,需对地基进行强化,豆工总结出以下一些加固地基的方式:

一、强夯法

强夯法是一种地基加固方法,通过从几十米高处自由落下几十吨的重锤对土进行强力夯实,以提高土壤承载力并降低压缩性。这项技术是在重锤夯实法的基础上发展而来。

首先在施工现场进行原位试验(旁压试验、十字板试验。触探试验)取原状土样, 测定含水量随后在试验室进行动力固结试验或在现场进行试验性施工,以取得一系列有关数据, 为按工程要求确定正式施工每一遍的最佳夯击能、每一点的最佳夯击击数, 各夯击点之间的距离以及前后两遍之间的间歇时间等提供依据锤重M落距h的确定,主要取决于影响深度H。由于经济和技术上的种种原因,当前有增大落距h的趋势。锤的形状与尺寸应与表层土的类型相适应, 现已有十来种不同形式。

通常情况下,砂质土和碎石填土的锤底面积为4立方米是适宜的,然而对于淤泥质砂,则需要至少6立方米的锤底面积。在确定每个夯击点的击数时,应考虑土的最大体积压缩和最小的横向移动,通常在5到10次击之间。夯击点按照正方形网格排列,其间距根据夯击坑的形状和孔隙水压力上升情况来确定,一般在5到15米之间,初始夯击点的距离最大,后续几遍逐渐缩小。最后一遍采用较低的夯击能进行连续夯击。在一些工程中,在进行强夯之前会先铺上砂石层。

一架装有186个气胎车轮的专用机架可以运载重达200吨的最大锤。使用该锤进行规定格点和击数的夯击后,使用新土或周围的土填平夯击坑,并在2-4周的间歇时间内进行下一次夯击。对于粘土或冲积土,间歇时间通常为2-4天。如有水上升到夯击坑中,应设法将水排除,尤其是在严寒季节更要防止形成冰坑。

二、旋喷法。

旋喷法是一种用于制造高质量混凝土的方法。它的主要步骤包括:

1. 准备材料:水泥、砂子、石子、水以及相应的添加剂。

2. 将水泥、砂子、石子和水按照一定的比例混合,搅拌均匀。

3. 将混合材料倒入旋喷机中,加入适量的添加剂,并搅拌均匀。

4. 启动旋喷机,将混合材料喷到需要建造的部位上,以达到所需要的厚度和强度。

5. 等待混凝土凝固,并进行必要的维护和检查。

旋喷法能够制造出质地均匀、密实、抗压强度高的混凝土,适用于各种建筑物、桥梁、道路和水利工程等工程。

旋喷法是在普通化学注浆法(即所谓静压灌浆的基础上发展起来的一项新技术)的基础上发展起来的。

旋喷法是一种使用高压泵将浆液通过特殊喷嘴喷入土层的方法,该喷嘴在喷射浆液时一边缓慢旋转一边徐徐提升。

旋喷法的施工程序如下:首先进行地质勘探和基础处理,以确保场地平整和基础牢固。然后安装旋喷喷嘴和控制系统,并调整喷嘴数量和喷速,以适应施工要求。接下来,进行混凝土喷射,根据设计的参数控制喷射速度和压力,以达到所需强度。最后,进行养护和检验,以确保混凝土达到要求的质量标准。

钻机就位,进行喷射性能检验。 

钻杆开始以低压射水推进,开始进行钻孔。

钻完孔后,用高压将浆液输人洞内。

旋喷杆在提升的同时,一面旋转一面进行推进。

在桩完成后,提出钻杆进行低压冲洗,清除管路中的杂物,然后将机械移动到需要旋喷第二根桩的地方,再重复上述工序。

高压浆液通过水平喷流不断切削土壤并强制土壤进行搅拌混合,最终形成一个圆柱形凝固体,即旋转喷射桩,由一圈圆盘状混合物不断堆积形成。旋喷桩的直径通常为0.5-1.5米,长度可达40米。其强度高、渗透系数小,可用于地基加固和截水防渗。旋喷时有两种向上提升的方法:连续提升法和阶段提升法。连续提升法是在旋喷时以一定速度连续向上提升钻杆,直至全桩旋喷完成;阶段提升法则是在一个地层标高连续喷射三圈,然后提升一个间距,重复以上步骤直至完成全桩喷射工作。

三、灌浆法。

该方法用于在混凝土结构中注入黏性浆料,以增强其强度和稳定性。灌浆法通常包括以下步骤:

1. 准备:清洗和检查混凝土表面,确保没有裂缝或其他问题。

2. 制备浆料:根据具体需求,制备适合的浆料。常用的浆料包括水泥、砂、石子和水等。

3. 施工:将浆料注入混凝土内部。可以使用灌浆枪、喷射器或手动泵等设备进行施工。

4. 固化:等待浆料固化,通常需要几个小时到几天时间。

5. 检查:检查混凝土表面和内部是否达到预期的效果,如果需要,可以进行后期处理或修复。

灌浆法是一种地基处理技术,通过压送设备将浆液注入土颗粒之间的孔隙中,以降低地层渗透性、增强地层强度、胶结原来松散的土粒,从而防止地层变形。其中,浆液可以通过透、填充和挤密等方式注入地层中。灌浆法适用于各种土木工程的需求,包括建筑工程、桥梁工程、隧道工程等。灌浆施工通常采用分段灌浆法则和逐渐加密法则。在灌浆施工过程中,浆液必须被限制在灌浆范围内,并对灌浆孔有序逐渐加密。主剂、溶剂和各种外加剂混合而成灌浆材料,主剂通常被称为灌浆材料。灌浆材料通常分为化学灌浆材料和固体颗粒灌浆材料两种基本类型。

施工工艺:锚定板和肋柱应预留拉杆孔道,锚定板、肋柱与螺丝端杆连接处,在填土前宜用沥青砂浆充填,并用沥青麻筋塞缝,外露的端杆和部件也在填土下沉基本稳定后,再用水泥砂浆封填。拉杆及锚定板埋设时,应在填土夯填至拉杆高度以上20 cm后再挖槽就位。锚定板前方超挖部分应用混凝土或灰土回填夯实。挖槽时,宜使锚定板比设计位置抬高3 mm一5 mm,不得直接碾压拉杆或锚定板。为了防止墙面向外倾斜或避免由于视差而产生的不安全感,肋柱在施工时,均严格按照设计要求预留一定的后仰度,即肋柱向填土一侧仰斜5%的角度。锚定板挡土墙应在墙背底部至墙顶以下0.5 m范围内,填筑0.3 m厚的渗水性材料或用无砂混凝土板、土工织物作为反滤层,表面设泄水孔做排水措施。

四、采用高压喷射注浆法。

高压喷射注浆法是一种新型的地基加固方法,它是在传统注浆法的基础上,采用高压喷射技术而发展而来的。与其他地基处理方法相比,这种方法具有适用范围广,施工简便,且耐久性较好等特点,因此被视为一种很好的地基处理方法。

高压喷射注浆法机理高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层,同时射入水泥浆或复合浆液,形成新的凝结体,改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构,提高承载力或原地基的防渗能力,达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孑L,然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度,由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10~25Mpa的高压射流在喷嘴中射出,以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大,速度快,当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候,土粒便从原土体中剥落下来,一部分细小的土粒随着浆液冒出地面,其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下,与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后,按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列,在土体中形成凝结体。喷射时,若一面提升一面旋转,则形成柱状体即旋喷桩,若一面提升一面按一定的方向角度摆动,则形成墙状体。高压喷射注浆的施工机具,主要由高压泥浆泵及钻机两部分组成。由于采用的喷射方式不同,单管、二重管和三重管旋喷作业所使用的机具类型和数量不同,主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆特种钻杆、注浆管、喷嘴、高压胶管、输浆管、流量计、浆液搅拌机等。

五、水泥土搅拌法在地基处理和加固方面的应用及其机理。

利用水泥等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械对软土和固化剂进行强制搅拌,从而形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,进而提高地基土强度并增大变形模量的方法被称为水泥土搅拌法。

借助复合材料制造的桩。

复合材料桩是一种新型的软土地基加固方法,是在碎石桩、深层搅拌桩、CFG桩等基础上发展而来的。该方法主要采用工业废渣粉煤灰为主要成分,加入石灰、工业芒硝或磷石膏等工业废渣作为激发成分,再加入砂、石子或其他颗粒状的工业矿渣作为骨料,配制而成低强度素混凝土桩。通常采用小直径、浅处理,一般桩径为15-25cm,加固深度为8.0m,并采用梅花形或正方形布桩,在加固软土地基的同时形成承载力较高的复合地基。

(1) 复合材料桩的加固机理是: 首先振动成孔并挤密地基土,然后加复合材料并振动拔管, 振密桩体复合材料且进一步振密桩间土, 桩机移位施打下一根桩。经以上作用, 便在加固区域形成了以复合材料桩为增强体的复合地基。

复合材料桩复合地基有多种优点,包括施工机具小型化、施工速度快、就位精度高,相对于其他复合地基而言,其施工工艺更为合理。此外,复合材料桩复合地基还能有效改善桩间土的物理力学性质,并因其适中的强度使桩土之间形成理想的桩土应力关系,从而充分发挥桩间土的承载力。与其他地基相比,复合材料桩复合地基的工程造价较低,通常同体积的材料价格为CFG桩的60%左右,而设计承载力相同时,工程总造价为CFG桩的85%左右。

七、石灰桩(lime pile)

为了加快软弱地基的固结,石灰桩是一种在地基上钻孔并注入生石灰形成的吸水柱体。

透过机构混合,加入适量的石灰来重塑软土。石灰与土壤矿物会发生化学反应,形成一种复杂的不溶于水的硅酸钙凝胶,凝胶能够将土颗粒粘结在一起,并形成网状结构,使土颗粒之间联系得牢固。这种硅酸钙凝胶能够包裹和联结土颗粒,这样改善了土的物理和力学性质,同时发挥了石灰固化剂的强化作用。总的来说,石灰的基本作用是:

(1)生石灰与地基软粘土通过强制做拌均匀,很快产生水化作用,形成Ca(OH)2。在这生石灰变为熟石灰的过程中,产生的热量促进水分蒸发,使软土地基的含水量降低,同时石灰体积产生膨胀,此时膨胀力所作的功转化为周围土的变形位能。例如广东省云浮硫铁矿专用线有一座4.5m盖板涵基础采用石灰喷粉深层搅拌处理软基,钻头直径为500ram,形成石灰桩之后,在粉细砂层直径增大为520mm,在软土层直径内直径增大为600-700mm,桩体体积增大,对周围土起了压密作用。

(2)熟石灰的Ca2+离子在水的作用下与软土颗粒产生絮凝反应作用,这一反应过程使软土颗粒结合水膜厚度减薄,土的塑性降低,土粒间的粘结力增加,土体强度和水稳定性提高。上述两种化学反应过程,主要发生在生石灰与软土强制搅拌混合后的数小时内,是石灰对软粘土的早期基本作用。

(3)熟石灰与粘土颗粒中的活性硅铝矿物进一步缓慢地产生化学作用,过程中又吸收熟石灰浆中的水分,形成结晶和生成铝酸盐和水化硅酸钙,改变了粘土的结构。这一反应过程将持续数年,是石灰对软粘土的后期作用。

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