燕寧 苗紅偉

(中石化中原建設(shè)工程有限公司,河南濮陽(yáng) 457000)

關(guān)于路橋建設(shè)施工中樁基加固技術(shù)的研究

燕寧 苗紅偉

(中石化中原建設(shè)工程有限公司,河南濮陽(yáng) 457000)

綜合近幾年來(lái)我國(guó)的交通運(yùn)輸總量與運(yùn)輸速度在不斷地提高的現(xiàn)狀,使得路橋負(fù)荷日益增加,因此對(duì)路橋施工中樁基加固的技術(shù)要求也在不斷提高。本文,主要針對(duì)路橋施工中樁基加固技術(shù)進(jìn)行研究,從路撟施工中常見(jiàn)的樁基質(zhì)量問(wèn)題、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)后壓漿的應(yīng)用、加固機(jī)理、壓漿參數(shù)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析,并提出了一些建議。

路橋工程 樁基加固 鉆孔灌注樁 研究

伴隨著社會(huì)不斷地發(fā)展進(jìn)步,為了充分滿足工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量要求。使得橋梁工程中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的承載能力逐漸的提高,通常都在樁基的承載層選擇較為完整的整塊巖石層用來(lái)修建,而且由于樁基的樁徑以及樁長(zhǎng)通常都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)基礎(chǔ)部分,所以在這種情況之下使得施工的成本過(guò)高,且想要實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)間段的施工也是難以實(shí)現(xiàn)的。為了能夠很好地解決在工程設(shè)計(jì)和施工中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,本文總結(jié)了一套有關(guān)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)后壓漿的應(yīng)用方法,這種方法不僅能夠縮短灌注樁的長(zhǎng)度,還能夠給整個(gè)路橋建設(shè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 路橋施工中較為常見(jiàn)的樁基質(zhì)量的問(wèn)題

1.1 樁基沉降的問(wèn)題

在路橋施工中常常會(huì)出現(xiàn)樁基的沉渣清理不當(dāng),使得沉渣過(guò)厚,從而導(dǎo)致樁基的沉降。在樁基沉降還未造成上部的連續(xù)梁開(kāi)裂之前(由于樁基的承載力不足以支撐造成)需要進(jìn)行樁基加固的處理,用來(lái)防止樁基的連續(xù)下沉。與此同時(shí),需使得頂升梁體的基本狀態(tài)回歸原始狀態(tài),盡量避免由于沉降而引發(fā)的次應(yīng)力,防止梁體的開(kāi)裂從而確保路橋正常的使用。其次,還可能出現(xiàn)路橋樁基的設(shè)計(jì)體系不合理情況,即在同一處的連續(xù)梁下使用不一樣的樁基基礎(chǔ),樁基的不均勻下沉很容易會(huì)造成梁體產(chǎn)生巨大的次應(yīng)力。另外在設(shè)計(jì)中,由于取值的不恰當(dāng),造成對(duì)本地區(qū)的地質(zhì)巖性的摩阻系數(shù)所取值過(guò)大,出現(xiàn)摩擦樁的樁長(zhǎng)偏短現(xiàn)象。

1.2 灌注樁中常見(jiàn)的問(wèn)題

灌注樁樁基的施工方式在當(dāng)下路橋施工中得到了廣泛的應(yīng)用,而其中最為常見(jiàn)的問(wèn)題有:混凝土的疏松、氣孔和蜂窩等問(wèn)題。這些問(wèn)題的出現(xiàn),是由于在混凝土的澆注過(guò)程中樁身的混凝土出現(xiàn)離析摻氣,使得內(nèi)部具有砂眼和疏松氣孔等。另外,由于沉淀層太厚、樁底過(guò)軟,使得清孔不徹底,會(huì)有淤泥沉淀于混凝土中,使得樁頭出現(xiàn)不密實(shí)。當(dāng)澆注到樁頂?shù)臅r(shí)候,再次壓力過(guò)大,使部分泥漿混入其中,或者是出現(xiàn)樁頂?shù)牟幻軐?shí)與強(qiáng)度過(guò)低,使得樁基礎(chǔ)的質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)本身所提出的要求,出現(xiàn)導(dǎo)管的阻塞、進(jìn)水、埋管和清空的現(xiàn)象。由于首批的混凝土已經(jīng)凝固,流動(dòng)性極小,而繼而灌進(jìn)的混凝土?xí)_破頂層并上升,或者灌注的局部出現(xiàn)塌壁,造成在兩層的混凝土中混有泥渣,嚴(yán)重時(shí)在樁層中會(huì)出現(xiàn)泥渣而引發(fā)斷裂。

2 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)后壓漿的應(yīng)用

在實(shí)際的公路沿途中總會(huì)出現(xiàn)很多橋梁,并且分布的毫無(wú)規(guī)律,特別是處在較為特殊的地段而且分布密集的橋梁,給施工單位帶來(lái)許多的困擾和問(wèn)題。通常情況下由于橋梁樁基建設(shè)的土地多為砂泥軟石的土層,其中軟石與土粒的結(jié)合并不堅(jiān)固,想要作為成為橋梁樁基的承載保障是不符合標(biāo)準(zhǔn)的。為了處理這個(gè)問(wèn)題,有關(guān)的工程人員通過(guò)討論選擇使用鉆孔灌注樁的樁底后壓漿的方法來(lái)對(duì)其不斷地加固處理,以增強(qiáng)樁基承載能力。

3 加固的機(jī)理

3.1 改善持力層的條件,增強(qiáng)樁基的承載力

樁基的鉆孔灌注在施工過(guò)程中,樁地的壓載、土體擾動(dòng)和樁泥皮都將對(duì)樁基承載的能力產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。想要有效地提高樁基承載的能力,就要求樁基底部的注漿一定要具有極高的壓力,使得漿料可以在鎮(zhèn)流器的周?chē)鷮?shí)現(xiàn)對(duì)樁土的壓裂、樁土壓實(shí)、裂縫填筑和樁土固結(jié)等工序,并將樁基周?chē)乃缮㈩w粒和碎石都使用這種方法來(lái)膠結(jié)成完整的一體,從而增強(qiáng)泥土的承載力。最終,增強(qiáng)樁基附近的承載層自身所具有的物理性能和化學(xué)性能,并有效提高灌注樁承重的能力,確保樁基加固的質(zhì)量。

3.2 提高樁側(cè)的摩阻力

影響下樁摸阻力大小的第一因素,是鉆孔灌注樁和灌注樁底兩部分之間所具有的差距,通過(guò)擋泥樁和樁體周?chē)翆拥慕Y(jié)合,能夠在有效降低摩擦系數(shù)的同時(shí),將樁側(cè)摩擦阻力也逐漸降低。樁底下的高壓漿液以及注漿都會(huì)沿著樁體和樁土的界面不斷進(jìn)行填料和擴(kuò)散,運(yùn)用水泥的綜合影響因素來(lái)填滿和置換樁土和樁體之間存在的空白,從而使得樁側(cè)摩阻力也進(jìn)一步的提升。同時(shí),當(dāng)巖漿水平的滲入進(jìn)樁側(cè)的土層之后,也能夠很好的起到直徑樁的效應(yīng),最終有效的增強(qiáng)樁體底層之間的載荷傳遞性以及應(yīng)力效應(yīng)。

4 壓漿的參數(shù)設(shè)定

灌漿參數(shù)里主要包含了注漿壓力、水灰比和注漿壓力的終止等。在樁基施工的進(jìn)行過(guò)程中,一定要充分考慮以往施工的經(jīng)驗(yàn),之后再進(jìn)行參數(shù)預(yù)設(shè)。并根據(jù)所預(yù)設(shè)出的參數(shù)設(shè)置,對(duì)樁基進(jìn)行測(cè)試工作,在樁基的測(cè)試完成以后,其確定的數(shù)據(jù)都必須達(dá)到在建造之前所設(shè)計(jì)出的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,之后進(jìn)行靜載的試驗(yàn),以測(cè)試各項(xiàng)系統(tǒng)的參數(shù)。在以上所研究到的各項(xiàng)參數(shù)其具體的值為:壓漿總量和持力層之間的孔隙率和樁基間距密切相關(guān),其中砂泥軟石土層的軟石含量是50%至70%,而樁間距是4至5米,壓漿量通常是115至210噸；水灰比則按照土的滲透性和飽和度來(lái)確定,水灰比和飽和土的值應(yīng)該控制在0．45到0．65之間,而非飽和土和水灰比應(yīng)該控制在07至0．9之間。底水灰比的水泥將應(yīng)該加入減水劑,使得注漿減少而壓力增大,從而調(diào)整水灰比。

5 后壓漿施工的工作要點(diǎn)

5.1 壓漿管布置

每一個(gè)想要達(dá)到樁底壓力的注漿灌注樁,通常在施工設(shè)置中都使用三根為一體設(shè)計(jì)的方式,而在檢測(cè)中都使用超聲波來(lái)對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè),長(zhǎng)度一定要達(dá)到要求。灌注樁的樁底延長(zhǎng)應(yīng)該從低端向高端延伸,對(duì)稱布局應(yīng)該在鋼筋籠,而管與管間則采用螺紋進(jìn)行連接。鋼筋籠和注漿管的捆綁應(yīng)該使用鋼板來(lái)焊接固定,并且焊接應(yīng)該是堅(jiān)固的統(tǒng)一的。樁端注漿管的固定則在鋼筋箍中,設(shè)置于主桿,而每一個(gè)帶箍都具有一個(gè)固定點(diǎn)。

5.2 壓水試驗(yàn)

在成樁的3天之后,使用壓漿泵在1號(hào)壓漿管中灌入清水,用來(lái)沖洗孔底的泥漿,并直到2號(hào)和3號(hào)壓漿管中開(kāi)始冒出清水則停止。壓水試驗(yàn)不但能夠疏通壓漿的通道,還能夠按照壓水的試驗(yàn)結(jié)果,來(lái)對(duì)壓漿有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整。

5.3 壓漿施工的順序

壓漿的時(shí)候最佳的方法是使用承臺(tái)群樁的一次性完整壓漿,在壓漿時(shí)先對(duì)周圈的樁進(jìn)行施工,再對(duì)中間的樁進(jìn)行施工。而壓漿時(shí)則使用兩根樁的循環(huán)壓漿,即先對(duì)第一根樁的第一管進(jìn)行壓漿,壓漿量大約是總量的70%,在完成之后再對(duì)另一根樁的第一管進(jìn)行壓漿,之后依次是各根樁的第二管。此方法可以確保每一根樁的各壓漿管的壓漿時(shí)間具有30到60分鐘的間隔,使得水泥漿能夠在土體層中充分?jǐn)U散。

6 質(zhì)量檢驗(yàn)

在后壓漿的工作完成之后,施工單位應(yīng)該提供在施工中所涉及到的水、水泥和各種添加劑的質(zhì)檢報(bào)告,提交報(bào)告的同時(shí),還應(yīng)包括壓力表質(zhì)量的鑒定書(shū)和各項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)參數(shù)及工程操作過(guò)程的實(shí)際情況記錄等各種材料。之后,由有關(guān)部門(mén)工作人員來(lái)對(duì)路橋樁基加固的工作進(jìn)行實(shí)際效果的檢測(cè),而檢測(cè)的主要內(nèi)容包含樁底的密實(shí)度和樁底漿液的均勻度等,任何地方檢測(cè)的對(duì)象都必須超過(guò)兩根樁,并且對(duì)每根樁都需要鉆芯取樣,這樣才能夠確保整個(gè)壓漿質(zhì)量得到保障。

7 結(jié)論與建議

總之,路橋施工中樁基加固處理技術(shù)是一種樁基加固的技術(shù),其處理技術(shù)的水平高低,將決定著樁基加固的處理效果和路橋工程的質(zhì)量好壞。在路橋施工的建設(shè)中,想要進(jìn)一步的保障路橋工程樁基的質(zhì)量,確保工程結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性,一定要對(duì)各種質(zhì)量因素進(jìn)行綜合的考慮,并選擇最為合理與正確的樁基加固的技術(shù)。這樣才能有效提高路橋的承載力,并達(dá)到提高路橋工程質(zhì)量的要求。

[1]崔一正.橋梁加固技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例的研究[J].民營(yíng)科技,2011(1).

[2]邢啟軍.混凝土橋梁維修加固新途徑[J].中國(guó)科技縱橫,2010(2).

燕寧,男,山東人,畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué),助理工程師,現(xiàn)就職于中石化中原建設(shè)工程有限公司,主要從事施工技術(shù)管理工作。