钻孔灌注桩后压浆技术在市政桥梁工程中的应用

钻孔灌注桩后压浆技术在市政桥梁工程中的应用

青岛登科市政工程有限公司山东青岛266000

摘要:由于灌注桩能承受较大的竖向和水平荷载,在基础设施中得到了广泛的应用,但钻孔灌注桩施工过程本身存在缺陷,特别是桩底沉渣严重影响钻孔灌注桩的承载力,钻孔灌注桩采用后注浆施工技术,能大大提高桩的承载力,减少桩的沉降,近年来得到了广泛的应用。

关键词:钻孔灌注桩;后压浆;桥梁工程;应用

前言

基础工程对于桥梁的整体稳定性有着非常重要的影响,在进行桥梁钻孔灌注桩施工的时候,必须要严格地控制施工质量。而通过对钻孔灌注桩后压浆施工技术的应用,能够在很大程度上解决施工活动开展过程中遇到的断桩、颈缩、塌孔等现象和问题,此外,通过对于后压浆技术的应用,还能够使得桩基的质量得到更好地保证。因此对于桥梁钻孔灌注桩后压浆技术进行研究有着非常重要的意义。

1桥梁钻孔灌注桩后压浆技术概述

所谓的后压浆技术,就是指的在完成了桥梁钻孔灌注桩的施工之后,通过预埋的压浆管向桩侧以及桩端注入水泥浆液,从而使得桩侧以及桩端的地基土有效地得以加强,进而使得灌注桩的侧阻力、端阻力以及竖向承载力都得到有效地提升。之所以要通过这样的方式来强化桩的性能,是因为在实际施工活动当中,经常会发生混凝土离析、孔底残渣等现象,在出现了这些问题之后,灌注桩的受力性能将受到严重的影响。所以在应用钻孔灌注桩作为桥梁基础的时候,通过应用后压浆技术对保证桥梁工程的施工质量有着非常重要的意义。

2桥梁钻孔灌注桩后压浆施工技术要点

2.1后压浆材料的选择及制浆

首先,在对于压浆材料进行选择的时候,必须要确保原材料的质量,而在制浆的时候,也必须要满足设计的要求,材料的选择以及制浆是整个钻孔灌注桩后压浆施工当中最基本同时也是最核心的两个内容。一般情况下,普通硅酸盐水泥以及水下注浆水泥是后压浆施工过程中最为常用的两种材料。具体来说,在水泥开始使用之前,首先要经过质量检验,同时注意存放的安全。此外,在混凝土搅拌过程当中,必须要把握好水量和水质。在拌制水泥时,如果需要加入外加剂,一方面需要对于外加剂进行必要的检验,同时还要对水泥浆液进行试验,通过试验测定外加剂的各项指标,进而确保其是满足要求的。在制浆的过程中,必须要采用准确的度量方法进行配料,配料数量的偏差应该控制在±5%以内。

2.2后压浆设备选择

在应用后压浆技术进行桥梁钻孔灌注桩施工的过程中,后压浆设备的选择对于施工的质量也有着非常重要的影响。首先,搅拌机是制浆的一个重要工具,在选择过程当中需要关注的要点在于搅拌机的性能,必须要保证其拌和能力符合注浆泵的排浆量需求,保证搅拌的均匀性和连续性。所以,一般而言我们会采用高速搅拌机或者双层拌浆装置。其次,在对于注浆泵进行选择的时候,一般都是采用往复式柱塞注浆泵,按照设计要求选择参数符合要求的注浆泵,但是需要注意的一个问题就是在选择的过程中必须要确保注浆泵容许工作压力高于设计注浆压力的1.5倍,以保证注浆的质量。

2.3后压浆系统的安装

后压浆系统的安装需要根据现场的实际情况以及设计要求来进行,其对于后压浆技术的应用有着较为重要的影响。对于后压浆系统而言,压浆导管和压浆阀是其最为重要的两个组成部分,在安装的过程中也主要是对于这两个部分进行安装。在安装压浆导管的时候,首先必须要确定压浆通道,一般在单根桩侧,需要设置一个或者两个压浆通道,而在桩端则需要设置两个到四个压浆通道。在安装压浆导管的时候,需要在钢筋笼的下放过程中进行,将压浆导管绑扎在钢筋笼之上,使得压浆导管能够得以固定。在进行绑扎的过程中,一般都是把桩端的压浆管固定在加筋箍的外侧,而桩侧的压浆管则主要固定在螺旋箍筋的外侧,并且使得压浆管的间距控制在1.5m左右。在桩顶部位,压浆导管的高度应该超过桩顶标高约0.5m左右,而且在钢筋笼的底部,压浆导管不能够超出其底面。在对于后压浆系统进行安装的时候,还必须要及时地进行现场检查表的填写。

3提高压浆效果的措施

3.1压浆管压浆工艺的改进

3.1.1在埋设压浆管之前,一定要认真了解清楚工程地基地层的情况,准确计算出压浆管的长度。压浆管过长,则会给埋设带来一定的困难,而且很有可能影响压浆效果;压浆管过短,将会使压浆失去意义。

3.1.2在进行水下混凝土浇注时,当导管中的球(塞)剪掉后,混凝土会迅速下落,冲击孔底,然后立即上浮。这就有可能引起钢筋笼的上浮,从面引起压浆管的上浮。如果不及时进行处理,将会直接影响压浆效果。因此上浮情况发生,则就及时处理。

3.1.3当压浆管埋设好之后,要立即向管内注满清水并把上端密封,以减少管内外压力差,防止压浆管的变形和异物的进入,堵塞管路,影响压浆效果。

3.2压浆过程中提高压浆效果的方法

3.2.1多次压浆法

多次压浆法,就是利用埋设在灌注桩桩内的压浆花管对桩侧(桩端)多次压浆直到达到桩侧(桩端)设计压浆量。在一定的压力作用下,浆液在桩周土体内向桩周围不完全均等地扩散。一般说来浆液会沿着压力小的方向(如桩周泥皮)渗透。由于土的上覆压力较小,一旦浆液渗透到桩顶,马上停止压浆,如此反复,直至满足设计的压浆量。这种压浆方法,必须先向桩侧压浆,待达到一定强度后再桩底压浆。.

3.2.2压力腔法

压力腔法,就是把浆液通过预埋在桩内的压浆管灌入桩底压力腔内的一种方法。它克服了因土的上覆压力小而桩顶冒浆的缺陷。压力腔为圆形,其直径是设计桩径的两倍,用优质高弹性橡胶制成,事先随钢筋埋在桩底与压浆管相连结。随着压浆压力和压浆量的增大,桩底橡胶袋不断膨胀,将桩底沉渣及周围土体不断挤密,同时在桩底形成一个扩大头,进而大大提高桩底端承载力。这种压浆措施尤其适用于桩长较短、桩底沉渣较厚、桩端持力层均匀的钻孔灌注桩。

4具体工程案例分析

下面主要对某桥梁工程进行分析,该桥梁的地表层是轻壤以及中壤地质,地下水位深度达到3~4m左右,甚至更高。

4.1后压浆技术方案设计

此工程压浆的方法主要采用端桩压浆,计算方式是依据设计规范进行的。《公路桥涵技术设计规范》有明确的计算规范,当然按照规范的数值进行计算的同时,需要灵活地结合工程的实际情况以充分保证结果的准确性。一般按常规,桩侧一般处于桩端上5~10m的范围内时,其摩擦阻力增强,增强的系数为β,取值为1.25,桩端的阻力增强系数为βp,并按照设计规范进行取值,数值为1.8。如果采用的是《建筑基础设计规范》进行计算,桩侧位于桩端以上11m左右的范围内,其摩擦阻力会增强,增强系数为β1,取值为1.5。桩端阻力的增强系数为βp,取值为2.5。

4.2具体施工过程

在施工工艺上,后压浆桩和普通桩基大同小异,通常选用30mm焊接钢管进行预埋管,具体方法是将两根预埋管进行对称布置,把它们连同其他纵向钢筋一起焊接在加强筋上面。端部管箍套丝的连接方式可以使注浆管延长管以及压浆阀的安装变得简单易行。下部则主要采用套丝连接的方式,操作的必要要求是连接必须牢固和密封。成桩5h之后,可以开始压桩作业,水泥可以选择普通的325水泥,压浆量最好设计在2.2t范围内,整个压浆工艺的必要条件还有:

第一,必须选定合理的工艺参数;

第二,注浆压力必须超过设计标准,一般要求后压浆技术压力必须超过设计指标的50%,而注浆量不需要超过设计注浆量,维持在设计水平的70%左右即可;

第三,一旦压浆总量达到设计标准的80%,桩顶则出现明显上升的现象。

结束语

综上所述,在应用钻孔灌注桩后注浆法的过程中,施工人员必须要首先熟练各种施工技术,在此基础上,才能够采用更多的施工方法,保证工程可以在预期内顺利完工。

参考文献:

[1]张贤兵.后压浆技术在高层建筑桩基中的应用[J].中国高新技术企业.2016(33):14

[2]杨兆生.灌注桩后压浆技术在太原地区工程中的应用[J].建筑施工.2016(08):89

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