DB61T1692-2023公路桥梁灌注桩桩端后压浆设计与施工技术规程.pdf

ICS93.04CCS P 28DB61陕西省地方标准DB 61/T 16922023公路桥梁灌注桩桩端后压浆设计与施工技术规程Technical Specifications for Design and Construction of Cast-in-place Pile TipPost-Grouting in Highway Bridge2023-05-25 发布2023-06-25 实施陕西省市场监督管理局发 布DB61/T 16922023I目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14一般规定.25设计.26施工.67质量检验.7附录 A（资料性）灌注桩桩端后压浆管路系统布置图.8附录 B（规范性）灌注桩桩端后压浆系统安装检查表.11附录 C（规范性）灌注桩桩端后压浆记录表.12DB61/T 16922023II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由陕西省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：陕西交通控股集团有限公司、西安长大公路工程检测中心有限公司、陕西通宇公路研究所有限公司、长安大学。本文件主要起草人：薛振年、王晨、张熠、周志军、魏家乐、李耀国、葛磊、王苗苗、弓斌、汪晓勇、王君、高伟超、刘浪涛、吴嘉、姜海力、范红英。本文件由长安大学负责解释。本文件首次发布。联系信息如下：单位：长安大学电话：[phone]地址：陕西省西安市碑林区文艺南路邮编：710064DB61/T 169220231公路桥梁灌注桩桩端后压浆设计与施工技术规程1范围本文件规定了黄土地区公路桥梁灌注桩桩端后压浆一般规定、设计、施工及质量检验等方面的要求。本文件适用于陕西省黄土地区公路桥梁灌注桩桩端后压浆设计与施工。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTG 3363-2019公路桥涵地基与基础设计规范JTG/T 3512-2020公路工程基桩检测技术规程JTG/T 3650-2020公路桥涵施工技术规范YS/T 5211-2018注浆技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1黄土loess第四纪期间以风力搬运的黄色粉状沉积物。3.2桩端后压浆post-grouting of pile tip通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端注浆阀注入水泥浆，使桩端土体（包括沉渣）得到加固。3.3注浆工作压力grouting working pressure注浆时克服浆液流动阻力并使浆液扩散一定范围所需的注浆阀压力。3.4注浆极限压力grouting limit pressure当注浆压力升至某一数值而注浆量突然增加时的压力值为注浆极限压力。DB61/T 1692202323.5注浆终止压力grouting end pressure根据土层性质及注浆点深度计算和试压浆确定的结束时的压力。4一般规定4.1灌注桩桩端后压浆适宜桩长范围为 30 m70 m。4.2灌注桩桩端后压浆设计具备的资料应符合 YS/T 5211-2018 中 7.1.2 规定。4.3后压浆原材料进场时应进行原材料抽检试验，并进行水泥浆液配合比设计。5设计5.1压浆管路系统5.1.1压浆管质量应符合 JTG/T 3650-2020 中 9.5.3 要求。5.1.2利用声测管作为桩端后压浆导管，对于直径小于或等于 1500 mm 的桩，宜布置 3 根压浆管；对于直径大于 1500 mm 的桩，宜布置 4 根压浆管，钻孔灌注桩桩端压浆管路系统布置图见附录 A。5.2注浆量和注浆压力5.2.1单桩桩端理论注浆量应主要考虑桩径、桩长、桩端土层性质，单桩桩端理论注浆量按公式（1）计算：cpGa d.(1)式中：cG单桩桩端理论注浆量，以水泥质量计，t；d设计桩径，m；pa桩端注浆量经验系数，黄土地区取值范围在1.83.2之间，土体孔隙率较大时取高值，土体密实度较高时取低值。5.2.2注浆终止压力gp应按现场试压浆确定，也可按公式（2）估算：gwriipprh.(2)式中：gp压浆终止压力，kPa；wp桩端压浆处静水压力；ir第i层土有效重度（地下水位以下取浮重度，3/kNm）；ih桩侧第i层土的厚度，m；DB61/T 169220233r压浆阻力经验系数，与土层类别、密实度及浆液稠度等有关，黄土地区一般取 1.52.0，密度大的取高值，相反取低值。5.2.3注浆工作压力可按公式（3）计算：0gpp.(3)式中：0p注浆点浆液出口正常时注浆工作压力，kPa；折减系数，可取 0.850.9。5.2.4注浆极限压力按公式（4）计算：24(0.6)csikipGdq hd.(4)式中：cp注浆极限压力，kPa；G桩身自重（地下水位以下取浮重），kN；sikq第i层土的桩侧摩阻力标准值，kPa；折减系数，0.850.9。5.3承载力和沉降5.3.1桩端后压浆灌注桩单桩极限承载力标准值可通过静载试验确定，设计时按公式（5）估算：11nmukzgkzskskpprgsiik ijk jijQQQQA qUq lUq l.(5)0022(3)raqmfkh.(6)/2aukRQ.(7)式中：ukQ桩端后压浆灌注桩（摩擦桩）的极限承载力，kN；zgkQ桩端阻力，kN；zskQ、skQ浆液上返段和浆液未上返段的侧摩阻力，kN；p、si桩端阻力增强系数、浆液上返范围内第i土层侧摩阻力增强系数，按表1取值；DB61/T 169220234pA桩端面积，2m，计算桩端面积时采用的直径为设计直径乘以扩大系数1.01.3后的直径；rq修正后的桩端土的承载力特征值，kPa；g压浆量系数，为实际压浆量/理论压浆量；U桩身周长，m，按设计直径计算；ikq、jkq浆液上返段第i土层和浆液未上返段第j土层桩侧摩阻力标准值，kPa；il、jl浆液上返段第i土层厚度和浆液未上返段第j土层厚度，m。采用了泥浆护壁成孔，il取 12 m；采用干作业方式成孔，il取 6 m；0m、2k清底系数、修正系数和地基承载力随深度的修正系数，按 JTG 3363-2019中 6.3.3取值；0af桩端土的承载力特征值，kPa；2桩端以上各层土的加权平均重度，3/kNm；h设计桩长和桩端压浆阀进入土体的深度之和，m；aR桩基础的容许承载力。表 1黄土地区灌注桩桩端后压浆侧阻力增强系数si、端阻力增强系数p成孔方式旋挖成孔冲击成孔p2.12.41.92.2si1.51.81.31.65.3.2桩端后压浆灌注桩沉降按公式（8）计算：1nziieisiszsE.(8)eecpsQlsE A.(9)式中：s桩基整体沉降量，mm；桩基沉降计算经验系数，黄土地区后压浆灌注桩一般取0.5；n桩端沉降计算深度范围内土层的计算分层数；DB61/T 169220235zi桩基在应力计算点下的第i层土中心处产生的竖向附加应力之和，kPa；siE后压浆灌注桩桩端以下第i层土的压缩模量（取土层在自重应力和附加应力下的压缩模量），MPa；iz第i层土的厚度，m；es桩身的弹性压缩量，mm；e桩身压缩系数；Q桩顶附加荷载，kN；l桩长，m；cE桩身混凝土的弹性模量，MPa；psA桩身横截面积，2m。5.3.3压缩模量siE按公式（10）计算：sisiEE.(10)式中：注浆土层压缩模量增强系数，按表2取值；siE桩基底面下第i层土的压缩模量，MPa。表 2黄土地区桩端后压浆灌注桩桩端土层压缩模量增强系数参考值5.3.4桩身压缩系数e按公式（11）（13）计算：侧摩阻力为三角形分布时桩身压缩系数：1233ea.(11)侧摩阻力为矩形分布时桩身压缩系数：1122ea.(12)桩端下深度/m00.50.51.01.01.251.253423121DB61/T 169220236侧摩阻力为梯形分布时桩身压缩系数：2213 33 3ennann.(13)式中：a桩端与桩顶轴力比；n桩端与桩顶侧摩阻力比6施工6.1施工流程灌注桩桩端后压浆施工流程见图1。图 1灌注桩桩端后压浆施工流程6.2施工准备6.2.1注浆工作应在成桩后 7 d30 d 内进行。6.2.2施工前应结合工程地质、水文资料及施工条件等工程实际情况编制桩端后压浆施工方案。6.2.3施工前应修建临时设施，安装注浆设备，标定仪器仪表，准备注浆材料。6.3压浆管路系统安装6.3.1桩端压浆导管的上端应高出桩顶（或工作面）500 mm，桩端压浆阀进入桩端土层的深度不宜小于 350 mm，当持力层为含水率较高的软弱土层及沉渣较厚时应适当加深至 500 mm。6.3.2桩端压浆阀安装时应缠裹保护，并能在注浆工作压力作用下打开。6.3.3桩端后压浆系统安装结束后应填写现场检查表，灌注桩桩端后压浆系统安装检查表见附录 B。6.4浆液配合比设计及压浆设备调试6.4.1注浆材料宜选用水泥、水玻璃等硅酸盐材料，水泥强度等级不宜低于 42.5。6.4.2水灰比根据现场水文地质及压浆工艺进行配制，黄土地区一般控制在 0.60.8 之间。6.4.3压浆设备应满足 JTG/T 3650-2020 中 9.5.5 要求。DB61/T 1692202376.4.4灌注桩桩端后压浆大范围施工前对压浆设备进行调试，并开展试压浆工作，形成记录。6.5注浆及终止条件6.5.1注浆前应对压浆管路及压浆阀等进行注水耐压试验，以防出现漏水、漏浆现象。6.5.2注浆量达到设计注浆量的 80%，最后 5 min 的平均注浆压力超过注浆终止压力时，可终止注浆。注浆终止压力对于非饱和黄土一般为 5.0 MPa8.0 MPa，对于饱和黄土一般为 1.5 MPa6.0 MPa。6.5.3注浆量达到设计注浆量的 80%，最后 5 min 的平均注浆压力小于注浆终止压力的 80%时，应调小水灰比，继续压浆至注浆终止压力。注浆压力和注浆量均达到设计要求时，可终止注浆。6.5.4注浆过程中压浆持荷时间为 5 min，浆液流量不宜超过 75 L/min，终止压浆时浆液流量不宜超过30 L/min。6.5.5压浆过程中安全管理和环境保护应符合 YS/T 5211-2018 中 9 规定。6.5.6注浆结束后填写施工记录表，灌注桩桩端后压浆记录表见附录 C。6.6异常情况处理6.6.1施工过程中压浆阀不能正常开启，可适当调高注浆压力，但最高压力不能超过注浆极限压力，用脉冲法冲通管路后正常注浆。6.6.2压浆阀全部堵塞不能实施压浆时，可在桩中心和桩周钻孔，重新安装压浆系统实施注浆。钻孔过程中，不应损伤桩基钢筋。6.6.3若发现地面冒浆或周围桩孔串浆，可采用堵塞冒浆通道、调整浆液配合比、降低注浆压力、间歇压浆等方法进行处理。7质量检验7.1灌注桩桩端后压浆质量检验应检查水泥检验报告、仪表检定校准证书、试压浆记录、后压浆施工记录等资料。7.2当桩身混凝土强度达到设计要求时，承载力检验应在注浆完成 21 d 后进行，浆液中掺入早强剂时可在注浆完成 14 d 后进行。承载力检验应符合 JTG/T 3512-2020 中有关规定。DB61/T 169220238AA附录A（资料性）灌注桩桩端后压浆管路系统布置图A.1压浆管路系统布置图（桩径 d1500 mm）压浆管路系统布置图（桩径d1500 mm）见图A.1。图 A.1压浆管路系统布置图（桩径 d1500 mm）A.2 压浆管路系统布置图（桩径 d1500 mm）压浆管路系统布置图（桩径d1500 mm）见图A.2。DB61/T 169220239图 A.2压浆管路系统布置图（桩径 d1500 mm）DB61/T 1692202310A.3桩端压浆阀细部构造图桩端压浆阀细部构造图见图A.3。图 A.3桩端压浆阀细部构造图DB61/T 1692202311BB附录B（规范性附录）灌注桩桩端后压浆系统安装检查表灌注桩桩端后压浆系统安装检查表见表B.1。表 B.1灌注桩桩端后压浆系统安装检查表合同段工程名称桩号或部位检查日期桩长（m）桩径（m）桩端压浆管直径（mm）长度（m）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意见：签名：年月日检查复核质检监理意见：签名：年月日DB61/T 1692202312附录C（规范性附录）灌注桩桩端后压浆记录表灌注桩桩端后压浆记录表见表C.1。表 B.2灌注桩桩端后压浆记录表合同段工程名称工程部位桩基施工时间水泥名称及强度等级外加剂（kg）压浆时间（min）水灰比黏度（s）设计水泥用量（kg）压力表编号控制压力（MPa）实际水泥用量（kg）压浆管编号压水通过情况压浆稳压、复压、补浆开始时间结束时间工作压力水泥用量浆液比重备注稳压时间复压时间备注异常情况处理施工单位意见：记录复核质检监理意见：签名：年月日DB61/T 1692202313_