關于路橋建設施工中樁基加固技術的研究

燕寧 苗紅偉

(中石化中原建設工程有限公司,河南濮陽 457000)

關于路橋建設施工中樁基加固技術的研究

燕寧 苗紅偉

(中石化中原建設工程有限公司,河南濮陽 457000)

綜合近幾年來我國的交通運輸總量與運輸速度在不斷地提高的現狀,使得路橋負荷日益增加,因此對路橋施工中樁基加固的技術要求也在不斷提高。本文,主要針對路橋施工中樁基加固技術進行研究,從路撟施工中常見的樁基質量問題、鉆孔灌注樁基礎后壓漿的應用、加固機理、壓漿參數等幾個方面進行分析,并提出了一些建議。

路橋工程 樁基加固 鉆孔灌注樁 研究

伴隨著社會不斷地發展進步,為了充分滿足工程的設計質量要求。使得橋梁工程中鉆孔灌注樁基礎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修建,而且由于樁基的樁徑以及樁長通常都遠遠超過基礎部分,所以在這種情況之下使得施工的成本過高,且想要實現在同一時間段的施工也是難以實現的。為了能夠很好地解決在工程設計和施工中出現的一些問題,本文總結了一套有關鉆孔灌注樁基礎后壓漿的應用方法,這種方法不僅能夠縮短灌注樁的長度,還能夠給整個路橋建設帶來經濟效益和社會效益。

1 路橋施工中較為常見的樁基質量的問題

1.1 樁基沉降的問題

在路橋施工中常常會出現樁基的沉渣清理不當,使得沉渣過厚,從而導致樁基的沉降。在樁基沉降還未造成上部的連續梁開裂之前(由于樁基的承載力不足以支撐造成)需要進行樁基加固的處理,用來防止樁基的連續下沉。與此同時,需使得頂升梁體的基本狀態回歸原始狀態,盡量避免由于沉降而引發的次應力,防止梁體的開裂從而確保路橋正常的使用。其次,還可能出現路橋樁基的設計體系不合理情況,即在同一處的連續梁下使用不一樣的樁基基礎,樁基的不均勻下沉很容易會造成梁體產生巨大的次應力。另外在設計中,由于取值的不恰當,造成對本地區的地質巖性的摩阻系數所取值過大,出現摩擦樁的樁長偏短現象。

1.2 灌注樁中常見的問題

灌注樁樁基的施工方式在當下路橋施工中得到了廣泛的應用,而其中最為常見的問題有:混凝土的疏松、氣孔和蜂窩等問題。這些問題的出現,是由于在混凝土的澆注過程中樁身的混凝土出現離析摻氣,使得內部具有砂眼和疏松氣孔等。另外,由于沉淀層太厚、樁底過軟,使得清孔不徹底,會有淤泥沉淀于混凝土中,使得樁頭出現不密實。當澆注到樁頂的時候,再次壓力過大,使部分泥漿混入其中,或者是出現樁頂的不密實與強度過低,使得樁基礎的質量達不到設計本身所提出的要求,出現導管的阻塞、進水、埋管和清空的現象。由于首批的混凝土已經凝固,流動性極小,而繼而灌進的混凝土會沖破頂層并上升,或者灌注的局部出現塌壁,造成在兩層的混凝土中混有泥渣,嚴重時在樁層中會出現泥渣而引發斷裂。

2 鉆孔灌注樁基礎后壓漿的應用

在實際的公路沿途中總會出現很多橋梁,并且分布的毫無規律,特別是處在較為特殊的地段而且分布密集的橋梁,給施工單位帶來許多的困擾和問題。通常情況下由于橋梁樁基建設的土地多為砂泥軟石的土層,其中軟石與土粒的結合并不堅固,想要作為成為橋梁樁基的承載保障是不符合標準的。為了處理這個問題,有關的工程人員通過討論選擇使用鉆孔灌注樁的樁底后壓漿的方法來對其不斷地加固處理,以增強樁基承載能力。

3 加固的機理

3.1 改善持力層的條件,增強樁基的承載力

樁基的鉆孔灌注在施工過程中,樁地的壓載、土體擾動和樁泥皮都將對樁基承載的能力產生嚴重的不良影響。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,使得漿料可以在鎮流器的周圍實現對樁土的壓裂、樁土壓實、裂縫填筑和樁土固結等工序,并將樁基周圍的松散顆粒和碎石都使用這種方法來膠結成完整的一體,從而增強泥土的承載力。最終,增強樁基附近的承載層自身所具有的物理性能和化學性能,并有效提高灌注樁承重的能力,確保樁基加固的質量。

3.2 提高樁側的摩阻力

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,通過擋泥樁和樁體周圍土層的結合,能夠在有效降低摩擦系數的同時,將樁側摩擦阻力也逐漸降低。樁底下的高壓漿液以及注漿都會沿著樁體和樁土的界面不斷進行填料和擴散,運用水泥的綜合影響因素來填滿和置換樁土和樁體之間存在的空白,從而使得樁側摩阻力也進一步的提升。同時,當巖漿水平的滲入進樁側的土層之后,也能夠很好的起到直徑樁的效應,最終有效的增強樁體底層之間的載荷傳遞性以及應力效應。

4 壓漿的參數設定

灌漿參數里主要包含了注漿壓力、水灰比和注漿壓力的終止等。在樁基施工的進行過程中,一定要充分考慮以往施工的經驗,之后再進行參數預設。并根據所預設出的參數設置,對樁基進行測試工作,在樁基的測試完成以后,其確定的數據都必須達到在建造之前所設計出的設計強度,之后進行靜載的試驗,以測試各項系統的參數。在以上所研究到的各項參數其具體的值為:壓漿總量和持力層之間的孔隙率和樁基間距密切相關,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確定,水灰比和飽和土的值應該控制在0．45到0．65之間,而非飽和土和水灰比應該控制在07至0．9之間。底水灰比的水泥將應該加入減水劑,使得注漿減少而壓力增大,從而調整水灰比。

5 后壓漿施工的工作要點

5.1 壓漿管布置

每一個想要達到樁底壓力的注漿灌注樁,通常在施工設置中都使用三根為一體設計的方式,而在檢測中都使用超聲波來對管道進行檢測,長度一定要達到要求。灌注樁的樁底延長應該從低端向高端延伸,對稱布局應該在鋼筋籠,而管與管間則采用螺紋進行連接。鋼筋籠和注漿管的捆綁應該使用鋼板來焊接固定,并且焊接應該是堅固的統一的。樁端注漿管的固定則在鋼筋箍中,設置于主桿,而每一個帶箍都具有一個固定點。

5.2 壓水試驗

在成樁的3天之后,使用壓漿泵在1號壓漿管中灌入清水,用來沖洗孔底的泥漿,并直到2號和3號壓漿管中開始冒出清水則停止。壓水試驗不但能夠疏通壓漿的通道,還能夠按照壓水的試驗結果,來對壓漿有關的參數進行合理的調整。

5.3 壓漿施工的順序

壓漿的時候最佳的方法是使用承臺群樁的一次性完整壓漿,在壓漿時先對周圈的樁進行施工,再對中間的樁進行施工。而壓漿時則使用兩根樁的循環壓漿,即先對第一根樁的第一管進行壓漿,壓漿量大約是總量的70%,在完成之后再對另一根樁的第一管進行壓漿,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擴散。

6 質量檢驗

在后壓漿的工作完成之后,施工單位應該提供在施工中所涉及到的水、水泥和各種添加劑的質檢報告,提交報告的同時,還應包括壓力表質量的鑒定書和各項工程的設計參數及工程操作過程的實際情況記錄等各種材料。之后,由有關部門工作人員來對路橋樁基加固的工作進行實際效果的檢測,而檢測的主要內容包含樁底的密實度和樁底漿液的均勻度等,任何地方檢測的對象都必須超過兩根樁,并且對每根樁都需要鉆芯取樣,這樣才能夠確保整個壓漿質量得到保障。

7 結論與建議

總之,路橋施工中樁基加固處理技術是一種樁基加固的技術,其處理技術的水平高低,將決定著樁基加固的處理效果和路橋工程的質量好壞。在路橋施工的建設中,想要進一步的保障路橋工程樁基的質量,確保工程結構的耐久性和穩定性,一定要對各種質量因素進行綜合的考慮,并選擇最為合理與正確的樁基加固的技術。這樣才能有效提高路橋的承載力,并達到提高路橋工程質量的要求。

[1]崔一正.橋梁加固技術及應用實例的研究[J].民營科技,2011(1).

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

燕寧,男,山東人,畢業于中國石油大學,助理工程師,現就職于中石化中原建設工程有限公司,主要從事施工技術管理工作。