灌注桩端后压注浆工程施工设计方案.docx

目录
第一章编制依据1
1 编制依据1
第二章工程概况2
2.1工程概况2
2.2区域地质概况2
2.3场地岩土工程条件3
2.4地下水埋藏条件与性质5
第三章桩端后压注浆技术作用机理5
第四章后注浆工艺流程6
1后注浆工艺流程6
2注浆管制作与安装6
3预压水注浆阀劈裂及注浆时间7
4注浆前压水实验7
5注浆施工7
6注浆质量保证9
7安全管理及防护措施10
第一章编制依据
1、编制依据
1.1汉嘉设计集团**提供的**轨道交通1号线董任站南侧地块配套项目工程施工图纸；
中铁二院工程集团**公司提供的**轨道交通1号线董任站南侧地块配套项目《岩土工程勘察报告》；
1.2本工程所涉及的主要国家或行业规范、规程、标准、图集＜不限于此＞：
GB50202-22
《建筑地基基础工程质量验收规范》
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-22
《建筑桩基技术规范》JGJ94-28
施工手册＜第五版〉
第二章 工程概况
2.1工程概况
**轨道交通1号线董任站南侧地块＜± 0.以下部分〉配套项目，位于杏锦路西侧，北临规划路二，南临三南路，西侧现状为水泥路，未来规划为30米宽的城市绿化带以及北溪引水干渠.项目总用地面积23955.094m2，总设计建筑面积＜含拟建地上部分＞139144.70 ，其中：地上98897.26平方米，地下40247.44平方米.本工程地上部分为14#四栋高层及57#裙房建筑组成并设满堂地下室，地下室为两层，局部为一层，地下一层为配套用房及车库，地下二层平时为车库，战时部分为人防，设置2个甲类六级二等人员隐蔽所
地下室为结构体系为钢筋混凝土剪力墙结构，基础形式采用旋挖灌注桩及局部采用筏板基础，地下室防水设计等级为I级.
本工程设计工程桩共1162根，其中主楼桩＜ZH-1＞611根，桩径8mm,有效桩长》37m且进入散体状强风化花岗岩不少于10m，桩身混凝土强度为C40P8，单桩竖向承载力特征值为46KN.裙楼桩＜ZH-2＞551根，桩径9mm，有效桩长＞23m，桩身混凝土强度为C40P8,单桩竖向承载力特征值为30KN，单桩竖向抗拔承载力特征值为16KN.
2.2区域地质概况
根据区域地质构造、新构造运动和地震活动资料，拟建场地所在区域位于”长乐---诏安NE向断裂带”的南段,主要受NE向和NW向两组断裂的控制.燕山期以来的断裂切割及差异升降，形成断块丘陵、断陷谷地-港湾、岛屿的地貌格局.属闽东南沿海中新代构造活动带中的相对稳定地块.根据区域地质构造、新构造运动和地震活动资料,**市及周围构造格局定型于燕山晚期，属闽东南沿海中新代构造活动带中的相对稳定地块.本场地及周围不存在发震断裂,无不良地质作用，因此场地整体稳定性相对较好
2.3场地岩土工程条件
场地位置及地形地貌
董任站南地块位于**市集美区集美新城核心区，杏锦路西侧，拟建轨道交通1号线董任站南侧.场地原始地貌类型属河流堆积地貌,原地势较低洼，后因建设需要对场地进行回填整平.拟建场地周边环境较为简单，现场地除局部地段尚未回填到位外，总体较平坦开阔，主要为菜地及空地覆盖,零星分布有工厂仓库及低矮民房.地面标高2〜4m.离地块右侧边线10m外杏锦路有电力、通讯、供水等管线＜道＞ 等分布，对地块影响有限.
场地内覆盖层主要为第四系人工填土、冲海积层、残积层，其基底基岩主要为燕山晚期第二次侵入花岗岩＜ Y ＞.
地层岩性
根据钻探结果，场地在勘探深度范围内所分布的地层有：1-1杂填土、1-5中砂、2-2淤泥质粘土、3-1粉质粘土、3-4中砂、11-1残积砂质粘性土、17-1全风化花岗岩、17-2散体状强风化花岗岩、17-3碎块状强风化花岗岩、17-4中风化花岗岩.现对其分布情况自上而下简述如下：
1- 1杂填土＜Q4ml＞：灰黄色、灰褐色，稍湿、松散，主要由碎砖、碎石、生活垃圾及粘性土组成，含少量角砾及建筑垃圾，分布于场地表层，揭示厚度为2.40〜5. m.
1- 5填砂＜中砂＞＜Q4ml＞：灰色，松散，饱和，为鱼塘后期回填，基坑开挖时要清除，无实际工程意义.
2- 2淤泥质粘土〕Q严l〔：灰黑色 软塑；成份以粘粒为主、含少量砂粒；切面有光泽、干强度高、高韧性、无摇振反应，粘性较好，具高压缩性.分布于场地表层，全场大部分钻孔有分布.层顶埋深2.40〜9.25m,层顶标高-7.12〜0.48m,揭示厚度为0.60〜5.m.
3- 1粉质粘土〕。；1项〔：浅黄色；可塑；成份以粘粉粒为主、含少量砂粒；切面稍有光泽、干强度中等、韧性中等、无摇振反应，粘性较好，具中等压缩性.分布于场地表层，全场大部分位置有分布，层顶埋深3. 20〜8.20m,层顶标高0.40〜-5.56m揭示厚度为0. 70〜8. 20m.
3-4中砂〕。建项〔：浅灰色稍〜中密、湿-饱和.主要由次圆状石英质中砂、细砂组成，含泥质约15%,含少量细砾.分选一般.层顶埋深10.40〜12.20m,层顶标高-9.51〜-0.03m，揭示厚度为0.50-2.60m.
11-1残积砂质粘性土〕。尸〔：呈灰黄、浅灰白色，湿〜很湿，可〜硬塑状.该土层系花岗岩风化产物，具残余结构强度.主要由长石等风化形成的次生粘土矿物及石英质砂砾组成.该层全场分布，基坑孔和多层建筑孔大都为揭穿•层顶埋深3.80〜14.10m,层顶标高-11.20〜-0.16m,揭示厚度为3.80〜17.50m.
17-1全风化花岗岩〕Y〔：呈褐黄、浅灰白色，湿,坚硬状.原岩结构较清晰,绝大部分长石等易风化矿物已风化成次生粘土矿物.岩芯呈坚硬土状.主要由长石等风化形成的次生粘土矿物及石英质颗粒组成.用手容易掰断,遇水易崩解软化成泥.该层岩体与其上的残积土呈渐变过度关系，性质与土体类似，该层全场分布，层顶埋深14.50〜26.60m,层顶标高-23.68〜-11.93m,揭示厚度为2.90〜13.60m.
17-2散体状强风化花岗岩〕Y〔：呈褐黄色，坚硬状.花岗结构较清晰，但岩石矿物组织结构基本破坏.大部分长石等易风化矿物已风化成次生粘土矿物，仅残留少量未完成风化的长石矿物硬核.遇水易软化.该层全场分布，层顶埋深18.90〜34. 20m层顶标高-31. 56〜-17. 04m揭示厚度为2. 20〜54. 5 0m.
17-3碎块状强风化花岗岩〕Y〔：呈褐黄色，中粗粒花岗结构清晰,但岩石矿物组织结构已严重破坏.大部分长石等已风化变质，其中部分已风化成粘土矿物，网纹状裂隙极发育.该层高层孔大都有分布，且大都为揭穿，层顶埋深60. 20〜
75.30m，层顶标高-71.95〜-57.16m，揭示厚度为0.70〜12.15m.
17-4中风化花岗岩〕Y〔：浅灰、褐黄色，主要矿物成份为长石、石英，少量暗色矿物.中粗粒花岗结构，块状构造.该层位在大部分高层建筑勘探孔内有揭露，层顶埋深61.20〜70.60m,层顶标高-67.90〜-59.54m,揭示厚度为3.80〜7.30m.
2.4地下水埋藏条件与性质
场地地下水主要赋存于填土及3-4中砂层的孔隙中以及残积土、全风化岩、散体状强风化岩孔隙网状裂中和块状强风化岩、中风化裂隙中.填土中地下水总体为上层滞水，其余各层地下水总体属承压水＜局部相对隔水层缺失的部位为潜水〉.
1-1杂填土总体为弱透水层〜透水层、1-5填砂总体属强透水层，但总体厚度小，受降雨影响较为明显，预计水量不会太大；中砂3-4层总体属透水〜强透水层,水量较丰富，为主要含水段；残积土及全风化、散体状强风化岩层呈渐变关系，渗透性具有自上向下增强的趋势但总体均属弱透水层，水量不大；块状强风化及中风化岩渗透性主要受裂隙特征控制，从揭示情况看，裂隙很发育〜发育,但多属压性闭合裂隙，渗透性差，总的水量也不大，当然不排除局部存在张性裂隙带，水量较丰富的可能.2-2及3-1层属微透水层或相对隔水层.除填土层外，其余各层地下水具有明显水力联系.场地地下水主要靠大气降水及地下水侧向径流补给，并通过蒸发及地下水侧向径流等方式排泄地下水总体流向东南.
勘察时测得的混合地下水位埋深约1〜2m左右,标高为-0. 11〜1.69m, 3-4中砂承压水位标高与混合地下水位相当勘察期间属近丰水期.根据场地地形地貌、地层条件及区域资料地下水年水位变幅在2. 左右.
第三章桩端后压注浆技术作用机理
灌注桩的单桩承载力在桩身混凝土强度足够的情况下主要取决于地基对桩的阻力，包括桩侧表面摩阻力和桩底土层承载力，因此施工过程中对土层的扰动,桩底沉渣厚度，桩侧泥皮等均会对其承载力产生影响.灌注桩后注浆技术作用机理是指在桩体形成后由桩端或桩侧的预埋管压入水泥浆，通过浆液的挤密方式消除泥浆护壁灌注桩的桩侧泥皮或桩底沉渣的缺陷，改善桩周土体质量，使桩周一定范围的土体得到加固，土体强度增加，增大桩侧摩阻力和桩端承载力，从而提高单桩承载力.
第四章后注浆工艺流程
1、后注浆工艺流程
钻孔定位
钢筋笼制作、验收1成孔安装注浆管及注浆阀安装
清孔钢筋笼连接、质量灌下II土 1注浆管连接质量验收
混凝土浇筑完成12小时后通水劈裂岬至浆凝压水试验邙
拌制水泥浆
|压H浆|填写施工记录
地面注浆管清洗
2、注浆管制作与安装
1. 材料：注浆管管材用DN25钢管〕满足管与管连接的综合联结强度〔，采用丝扣连接.
2. 注浆底阀：注浆底阀应能承受1MPa以上静水压力，外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致使注浆阀受损并带有逆止功能.注浆阀端部15cm内先用胶带缠紧密封,再用胶皮包裹扎牢.
3. 注浆管安装：制作钢筋笼的同时安装注浆管，安装方法如下：在下钢筋笼前，将设计的桩底压浆管置于钢筋笼内侧,对称均布两根，与钢筋主筋平行，并用铁丝临时固定，宜采用活结避免发生钢筋浮笼时注浆管跟随上浮.在安装的过程中每下一节即向管内注满水排除管内残余空气.安装时要求桩底注浆阀超出钢筋笼50mm,上端出露地表约0.3米，并固定于孔，做好标记.
3、预压水注浆阀劈裂及注浆时间
混凝土浇筑12小时后做清水劈通，以便劈裂桩底混凝土保护层，打通注浆通道.注浆作业宜在2天后开始，不得迟于成桩后30天.
预压水时间控制：注意观察压力表，当压力表的压力上升一定时压力骤降的情况下表明已劈裂桩底混凝土保护层,为保证预压水打通注浆通道,此时须继续控制预压水1分钟，以满足要求.这是提高注浆成功率的有效方法之一.
4、注浆前压水实验
注浆前压水实验是桩底注浆一道重要工序.除起到一般注浆工程的三个作用外＜即检查设备及系统的密封性与完好率，确定注浆初压及确定注浆起始浓度和注浆配合比,〉在桩底注浆中还有三个重要作用：
＜1＞疏通注浆通道；
＜2＞将沉渣及泥皮中的细粒部分压至加固范围内；
＜3〔压水量一般控制在0.2方以内，压水时间1-2分钟，以压通为准＜即压通后压力表明显下降〉.
5、注浆施工
注浆原则：以可注入为准，尽可能采用浓浆,低压慢注及连续注浆，以利于定量水泥浆体留驻桩底有效范围内.注浆作业宜于成桩2天后开始,不宜迟于成桩后30天.
其工艺参数由现场试注浆及**确定后，可根据现场实际情况在如下范围内控制：
1. 压水压力：以压通为准.难以压通的注浆管，压水压力可提高到大于5Mpa.
2. 注浆浆液水灰比：0.5： 1,先稀后浓.
3. 注浆终压：
根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-28第条：桩端终止注浆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3〜10Mpa;对于饱和土层注浆压力宜为1.2〜4Mpa,软土宜取低值，密实粘性土宜取高值.
本工程桩端持力层为散体状强风化花岗岩或全风化花岗岩，注浆压力宜取低值，取3〜5Mpa.
4. 每桶水泥<水泥350kg>浆搅拌时间：1-3分钟.
5. 注浆量：
根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-28第条：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= a d+ a nd< 6. 7. 4 >
式中：
a p、 a s一分别为桩端、桩侧注浆量经验系数，a p =1.5〜1.8,当取小值时：a =1.5;
本工程为桩端注浆，由上式计算得单桩注浆量为：当d=8mm时,Gc=12kg;当 d=9mm 时，Gc=1350kg;
按水灰比为0.5，计算单桩水泥用量为：
d=8mm时，单桩水泥用量：750kg;
d=9mm时，单桩水泥用量：844kg;
采用P042.5普通硅酸盐水泥，水泥浆强度不低于30MPa.
6. 注浆配合比：水泥：水是2： 1.
7. 注浆方式与注浆时间：采用连续注浆方式，单桩分两次次注浆，每根注浆管各一次，现场采用定型化搅拌桶进行拌制水泥浆，每桶注浆的水泥用量为350kg，注浆压力应从小到大，缓慢逐步提高，为满足施工进度及注浆连续性，两根注浆管停歇时间设置为在10〜15分钟.
8. 注浆压力要求：ZH-1注浆压力不小于5.0MPa;ZH-2注浆压力不小于4.0MPa.注浆流量不宜超过75L/min,每根管注浆时间不得小于18分钟，总注浆时间不宜小于40分钟.
9. 终止注浆条件：注浆量和注浆压力均达到设计要求,注浆总量已达到设计值的75%,且注浆压力超过设计值；当注浆量达到设计要求时但压力达不到设计要求时，应加大注浆量至1.75t＜以水泥量计〉且最终压力值不小于3.5MPa.
6、注浆质量保证
1严格按施工组织方案及设计要**施注浆.
2技术人员跟班指导注浆作业，做好作业记录，从注浆管制作安装，预压水疏通注浆通道，到实施注浆应及时如实记录.
3注浆顺序必须先进行周边桩的注浆，后中间桩；同一承台桩或距离比较近的桩需在同一天注浆完成.
4. 严格执行注浆标准,严格控制水泥浆水灰比及拌制时间，在搅拌水泥浆前应用按搅拌桶的体积计算出水泥浆配比所需要的水的容量,并做好标记.
5. 力争最大限度提高注浆管设置成功率，注浆管设置成功是注浆成功的前提,埋设两根注浆管，若只有一根管可灌注，应调整注浆工艺参数，改以稀水泥浆为主,先稀后浓，注浆时间不得小于50分钟，使之用单管能注入预定水泥量，或地表出现水泥浆，可停止注浆.其制约因数很多，关键在于操作者认真谨慎，精心施工，并对之加保护.
6. 在水泥浆搅拌好后，放入过滤网进行过滤，防止有水泥颗粒进入注浆管路中，造成压力过高或管路堵塞.
7. 注浆管路系统连接：注浆管用三通与注浆导管进行连接.接处一定要严密，以保证注浆压力的准确性.
8. 注浆管采用丝扣连接，孔安装时用管箍连接注浆管，并在孔连接时在注浆管上全部满焊，经质检人员检查确认无误后，方可进入下一道工序.
9. 注浆管与钢筋笼固定均采用12#铅丝绑扎，桩端注浆管绑扎于加劲箍外侧,与钢筋笼主筋靠紧绑扎固定，每道加劲箍处设绑扎点.
10. 空孔段注浆导管连接应牢靠密闭.
11. 钢筋笼入沉放过程中不宜反复向下冲撞和扭动，下部注浆导管应沉放到底，严禁悬吊.
12. 经常检查巡视待注浆桩导管留的保护情况.
13. 后注浆施工操作应严格按后注浆施工工艺要**施,遇特殊情况及时上报并如实记录.
14. 停止注浆时应关闭三通下阀门打开上阀门确保水泥浆不会从注浆导管中溢出.
7、安全管理及防护措施
1. 现场电线路及安装各种电器设备,必须由正式电工操作，非电工人员不准操作；
2. 现场注浆过程中，施工人员要特别注意桩基完成却未填埋的桩孔.
3. 施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需要满足设计要求.泵体注浆管不得有任何杂物，各类密封圈必须完整良好无泄露现象.安全阀中的安全销要进行试压检验，必须保证达到规定压力时，能断销卸压，决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销.高压泵必须指定专人操作，压力表应定期检修验定，保证正常使用.
4. 必须经常检查管道及接头有无破损，若发现破损，应立即更换，否则停止施工操作，以防发生高压液体喷出造成损失或安全事故.
5. 现场注浆管路应合理布置，穿过现场道路时应采取有效的防护措施防止车辆碾压注浆导管.
6. 注浆施工过程中应有专人负责看护注浆压力表,当注浆浆液不进压力升高很快时应立即停止注浆，查明是否产生堵管，未排除故障前不得进行强制注浆造成炸管事故.如果判断不是堵管时可稳压10分钟后结束注浆，也可采用连续开关加压泵的方法进行加压.