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        淺談鉆孔灌注樁后壓漿施工工藝及控制要點

        2016-12-20 07:16:29孔慶東賀松定
        環(huán)球市場 2016年21期
        關(guān)鍵詞:樁基承載力施工

        孔慶東 賀松定

        中交二公局東萌工程有限公司

        淺談鉆孔灌注樁后壓漿施工工藝及控制要點

        孔慶東 賀松定

        中交二公局東萌工程有限公司

        隨著我國橋梁設(shè)計和施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新,對于橋梁施工新工藝、新方法也不斷發(fā)展,而對于橋梁基礎(chǔ),樁端后壓漿施工工藝經(jīng)過大量的試驗、施工過程,施工工藝也逐漸成熟,目前樁端壓漿裝置形式較多,各單位采用的注漿工藝也不近相同,操作規(guī)程和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)相差較大,這給后壓漿技術(shù)推廣應(yīng)用和質(zhì)量控制帶來不利。本文闡述了鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工工藝,技術(shù)控制要點,常見問題處理。

        軟土地基;橋梁樁基;卵石層樁端后壓漿

        1 工程地質(zhì)條件

        本標(biāo)段施工的橋梁基礎(chǔ)位于浙江東南沿海丘陵平原及島嶼區(qū),主要位于陸域,部分跨越海域及島嶼。陸域區(qū)段場地表面硬殼厚度約1~2m,局部缺失,沿線橋梁表面地質(zhì)為海積淤泥、淤泥質(zhì)粘土,一般厚度7~15m,其下為粉質(zhì)粘土、含粘性土碎石、角礫等,中部為海積軟塑粘性土以及含角礫粉質(zhì)粘土、含粘性土角礫等,下部分為含粘性土角礫、含粘性土碎石或沖洪積圓礫等,厚度較大,下伏凝灰?guī)r巖面起伏大,巖質(zhì)較硬。

        2 樁基承載力分析

        對于摩擦樁,樁基承載力主要是樁身側(cè)壁摩阻力和樁端阻力,舉例龍溪1#橋14#-2樁基,樁徑1.5m,設(shè)計樁長31m,根據(jù)<<公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范>>(JTG D63-2007),承載力計算公式為:

        根據(jù)我部試樁進(jìn)行自平衡承載力試驗檢測結(jié)果,14#-2壓漿前承載力極限值為8510KN,壓漿后承載力極限值為17627KN,承載力提升107%,以及龍溪2#橋19#-4樁基,樁徑1.5米,設(shè)計樁長45.8米,根據(jù)浙江交科對我部樁基靜載試驗檢測結(jié)果,19#-4最大試驗荷載18012KN,單樁豎向抗壓極限承載力滿足設(shè)計要求。

        3 施工工藝流程

        3.1 工藝流程

        工程地質(zhì)資料分析→施工參數(shù)選取→樁基鉆進(jìn)成孔→鋼筋籠、注漿管下放→清孔、水下混凝土灌注→開塞→樁基質(zhì)量檢測→注漿管循環(huán)注漿→壓漿終止條件→壓漿質(zhì)量檢測

        3.2 成孔工藝控制

        結(jié)合本項目地質(zhì)情況采用2種成孔方式,包括旋挖鉆和回旋鉆兩種,鉆孔過程中應(yīng)注意地質(zhì)層的判別和樁底標(biāo)高的控制,要詳細(xì)記錄。

        3.3 清孔過程控制

        結(jié)合本項目含角礫碎石黏土層,經(jīng)過前期清孔工藝試驗,確定采用泵吸反循環(huán)和空壓機(jī)反循環(huán)能夠快速有效的完成清孔。

        3.4 壓漿管設(shè)計

        壓漿管采用¢60*厚3.5mm鋼管,與鋼筋籠集中加工,并采用U型卡環(huán)與鋼筋籠固定,壓漿管與壓漿管采用絲扣連接,確保連接緊密不漏漿。壓漿管底部設(shè)計為專用單向閥,單向閥的出漿口直徑為6mm,由四層組成:第一層為比鋼管外徑小3-5mm的橡膠胎,長度2cm,用以固定圖釘;第二層為能蓋住孔眼的圖釘;第三層為同鋼管外徑的橡膠胎,長度6cm;第四層為密封膠帶,蓋住橡膠帶兩端各2cm,確保兩端扎緊。

        3.5 砼澆筑

        鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑同常規(guī)工藝。

        3.6 注漿管開塞

        經(jīng)過我部大量樁基開塞時間總結(jié)最佳為17-20小時(開塞太早易將樁端砼沖散,影響樁基質(zhì)量,開塞太晚難以將閥門打開),開塞主要是用清水將樁端注漿管單向閥沖開,確保注漿管路系統(tǒng)暢通。

        3.7 樁端后壓漿工藝流程

        注漿漿液采用P042.5mpa無結(jié)塊的雙檢水泥,采用高速智能攪拌機(jī)攪拌同時采用16目紗網(wǎng)過濾,水泥漿液水灰比采用0.55。

        ⑴壓漿應(yīng)遵循“細(xì)流慢注”原則,最大流量不應(yīng)大于75L/min。

        ⑵對于群樁基礎(chǔ)宜先外圍、后內(nèi)部。

        ⑶壓漿前應(yīng)檢查各管道是否通暢,若有個別不通暢壓漿管,應(yīng)重新計算每根管壓漿量以確保單樁總壓漿量滿足要求;壓漿施工實行壓漿量與壓力雙控,以壓漿量控制為主,壓力控制為輔。

        ⑷壓漿量達(dá)到設(shè)計要求,壓漿壓力達(dá)到控制壓力并持荷5分鐘,可終止壓漿。

        ⑸若壓漿量達(dá)到設(shè)計要求但壓漿壓力未達(dá)到控制壓力要求:

        ①若壓漿壓力≥0.8倍最低控制壓力,應(yīng)增加壓漿量至120%后封壓。

        ②若壓漿壓力<0.8倍最低控制壓力,應(yīng)增加壓漿量至150%后封壓。

        ⑹為了保證壓漿施工的安全,壓力表控制壓力不宜大于6MPa。若此時壓漿總量大于設(shè)計要求的80%,可終止壓漿,直接封壓;若未達(dá)到設(shè)計要求的80%,暫時停止壓漿,分析異常原因,確定專項處理方案。

        4 常見問題及處理措施

        4.1 堵管

        當(dāng)壓力達(dá)到10MPa以上仍然打不開壓漿噴頭,說明噴頭部位已經(jīng)損壞,壓漿量按已通管路數(shù)重新分配壓入;若只有2個管路暢通,水泥量按計劃增加10%,由2個管路均分壓入;若只有1個管路暢通,則必須在所通管路正對面樁側(cè)不大于50cm位置增設(shè)一根壓漿管(亦可采用樁身混凝土取芯孔),進(jìn)入樁端土層500mm,再按只有2個管路暢通情況執(zhí)行。

        4.2 出現(xiàn)冒漿

        由于樁身周圍地下水系較發(fā)達(dá),壓漿時常會發(fā)現(xiàn)水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位冒漿的現(xiàn)象,壓漿過程中應(yīng)根據(jù)壓力和壓漿量雙重控制,當(dāng)壓力達(dá)到了規(guī)定值,水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出,說明樁底已經(jīng)飽和,可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿,壓漿量也滿足或接近設(shè)計要求,可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少,可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈,等到第2天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時再重新壓漿。

        5 結(jié)論

        在鉆孔灌注樁成樁后,應(yīng)用樁底壓漿這一技術(shù)措施,通過樁體預(yù)置的管路將水泥漿液均勻地壓注入樁底土體,使?jié){液對樁底、樁側(cè)附近的樁周土層起到滲透、填充、壓密和固結(jié)等作用,以固結(jié)樁底沉淤物和樁側(cè)泥皮,最終使樁底局部土體形成層層包裹的復(fù)合土體擴(kuò)大頭,增強(qiáng)樁底、樁周土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,達(dá)到了改善樁周邊界條件,改善樁底砂土工程特性,提高樁基承載力,減小樁基沉降量的作用,綜上所述我們也應(yīng)該積極掌握這種新技術(shù)的施工工藝、流程控制和相關(guān)施工經(jīng)驗得以推廣學(xué)習(xí)。

        [1]浙江省樂清灣大橋及接線工程兩階段施工設(shè)計圖

        [2]樂清灣大橋及接線工程直管法樁底后壓漿施工技術(shù)指導(dǎo)書

        [3]《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTG D63-2007)人民交通出版社出版

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