陳小娟 康振水
摘 要:為了提升橋梁樁基工程的穩定性,本文依托某橋梁工程項目實例對該技術在橋梁樁基施工應用過程進行討論。先是闡述了后壓漿法的作用,而后分別從后壓漿方案確定、后壓漿操作工藝以及施工質量控制等方面對該技術的應用要點探討。希望解析之后,能夠給相關領域的工作人員提供參考。
關鍵詞:橋梁工程;樁基施工;后壓漿技術;應用
1 后壓漿法的作用
(1)樁底結構的沉渣容易出現膠結的反應。(2)防止在道路交通運行環節產生嚴重的沉降問題。(3)可以及時進行樁基結構損壞部位進行修補處理。(4)樁基承載性能滿足設計標準的要求。(5)防止樁基在施工環節產生不均勻沉降的問題。
2 工程概況
某橋梁項目原設計樁基直徑為1.5 m,設計長度尺寸為40 m。在該項目的樁基施工環節,因為地質的復雜性高,且有很多空穴的情況存在,實際地質條件和勘察技術數據有著很大的差距。地質勘查資料中顯示,該項目高程為373.7 m~349.3 m的中粗砂層,施工中需要達到標準的要求。在現場勘測發現卵石直徑相對較大,在中間還分布著中粗砂材料,不具備粘性,按照鉆孔渣樣反應可以發現,卵石組分復雜性較高,松散性非常大,容易發生坍塌大幅危害。因為這些原因,導致樁基結構施工中發生了比較多次的塌孔問題。此外,還有較多的沖擊鉆頭被埋、鋼絲繩拉斷等,難以達到設計方案的標準。
3 施工方案
綜合分析具體的樁基承載性能影響因素,在保證原設計方案順利實施的基礎之下,還不能占用未來規劃的道路形式,確定把原設計樁位進行成樁施工,直徑從1.5 m增加到1.6 m,長度從鉆頭頂部約為17.70 m,這就需要鉆孔深度達到20.50 m,在達到這一深度要求之后停止鉆進施工,然后就對于樁周、樁孔、樁側以及底部相應范圍內的土質材料進行嚴格控制,保證結構強度合格,保證樁體和周邊土質結構的摩擦力增大,保證樁基承載性能合格。主要施工環節如下所示:(1)樁周壓漿。樁基周邊的部位上進行鉆孔注漿作業,保證樁體底部砂層和預防鉆孔導致的坍塌問題,提高結構穩定性。(2)成樁。沖擊鉆施工方式,在底部預留樁后壓漿注漿管。(3)樁底后壓漿。漿液在底部進行擴散可以逐步膠結副反應,保證持力層結構性能合格。(4)樁底部回填部分及樁側壓漿。成樁之后需要在周邊鉆孔注漿施工,進行原鉆孔的加固作業,保證結構強度與摩擦力達到規定的性能要求。
4 施工順序
先進行樁周部位上的注漿施工,然后是進行沖擊鉆孔到達規定的位置上,并且下放鋼筋籠、澆筑混凝土施工,預留注漿孔注漿施工,形成樁體結構進行靜載試驗檢測。
5 施工方案及施工工藝
5.1 3 m直徑處周邊注漿
將原樁位中心部位的3 m范圍內設置注漿孔的形式,根據需要設計孔距為1 m,總計需要設置10個注漿口。按照設計方案的要求,技術參數做如下設定:漿液材料的水灰比為0.6左右,漿液比重為1.40~1.50,注漿速度80 L/min,注漿壓力0.5 MPa~2.0 MPa,根據需要選擇使用分段注漿方式,按照地層結構設置,一般是深度4 m為一個段落,注漿施工后,通過鉆芯取樣的方式確定擴散半徑,檢測飽滿度是否合格,只有達到標準要求,才能進行后續施工。
5.2 施工工藝
在后壓漿技術應用階段中,需要從鉆機定位、鉆孔施工、注漿管道施工以及漿液配制等多方面做好技術控制。
(1)鉆機定位。根據確定的處理方案定出施工區域布樁的具體位置,用鋼尺丈量出準確距離,作出鉆孔孔位標記。(2)鉆孔。應用的是DPP-100型汽車鉆機,孔徑110 mm,深度為36.0 m。鉆孔結束后,要移動到間隔兩個鉆孔位置上進行施工,防止給結構產生不利的影響。成孔結束后,需要應用紅漆在板面進行注漿施工順序的標注處理。(3)下注漿管。按照本次工程要求,注漿管的直徑為57 mm,長度尺寸即為孔深度尺寸,下入距離到孔底間距0.3 m的位置上,保證垂直度符合要求。鋼管周邊需要設置出漿孔,直徑為8 mm,采取不均勻的設置方式,需要應用膠帶進行密封處理。安裝施工后,進行周邊孔隙的填充,直接填充到距離孔口頂部3.0 m的位置上,最上部采用水泥填充處理。(4)配置漿液。按照技術參數確定漿液配比參數,結合實際需要加入必要的外加劑,確保漿液流動性合格,按照環境溫度標準做好漿液的調節使用。漿液制作攪拌時間不少于3 min,達到均勻性、無結塊的效果。檢測確定每次攪拌漿液的比重,達到質量的要求。本次工程選擇42.5的普通硅酸鹽水泥材料,結構強度合格。(5)注漿。注漿施工為間隔注漿作業方式,每次需要間隔2個鉆孔進行施工,防止發生串孔的情況;流量從低到高逐步的增大;注漿作業壓力根據實際情況做出調整,不能過大。注漿施工環節中,要保證壓漿得到有效的控制,流量、速度等都要符合要求,水泥材料可以自然的通入到地層內。同一根注漿管需要連續進行,如果中途不得不停頓,時間控制在30 min以內。做好各個施工環節的記錄,真實、準確是基本要求。(6)補漿。注漿施工后,因為漿液擴散到周邊空間中,在注漿后的20 min時要再次進行注漿施工,達到技術標準的要求。(7)清洗。漿液罐內需要注入比較多的清水,然后打開高壓泵,將所有管路內部存在的水泥漿清理干凈,達到基本潔凈度的要求,然后把噴漿管頭全部清理干凈。
5.3 樁基施工
鉆進時要隨時了解孔內的具體情況,觀察是否存在異響,了解各項技術參數是否合格,為了避免出現孔壁坍塌的問題,可以在泥漿中加入一定量的纖維材料。水下混凝土灌注作業前,需要檢測確定沉渣厚度參數,如果不能達到要求,需要二次清孔,保證底部厚度在50 mm以內就要立即澆筑作業。
5.4 安裝孔底后壓漿管
(1)3根注漿管直接下入到鋼筋籠內,保證深度符合要求。(2)選擇使用直徑為57 mm的鋼管作為注漿管的材料,連接方式為焊接,保證結構的性能合格。注漿管還要鉆一系列的出口,以確保注漿作業有序實施。(3)鋼筋籠下放到規定的位置上之后,需要使用清水檢測管路性能,達到穩定性、通暢性標準才能進行施工。
5.5 樁底后壓漿
樁身結構部分需要埋設3根直徑57 mm的鋼管,然后根據工藝要求進行后壓漿施工。(1)樁基灌注作業完成之后,混凝土在達到終凝狀態之前,需要開始壓水檢測,每次使用水量為0.2 m2,保證管道達到通暢性的要求。疏通注漿管之后需要做好管頭部位的密封與保溫處理,避免雜物進入到管道內部。(2)壓水試驗階段壓力參數非常重要,通常應該是注漿施工壓力的2~4倍。注漿時間需要在整個混凝土結構強度達到設計要求的75%時進行,通常是澆筑結束2 d后。(3)后壓漿施工環節,所有的鋼管都要進行壓入水泥漿的施工,還要隨時了解樁頂位置和樁周土層變化的情況。(4)根據需要選擇使用42.5的普通硅酸鹽水泥進行施工,水灰比為0.6左右,注漿量嚴格控制。如果壓力注漿達到控制壓力標準的要求,連續5 min之后達到設計標準的80%,就可以宣布結束整個施工環節。
5.6 樁底部回填部分及樁側壓漿
將原有樁體結構設定為圓心,以0.80 m為半徑,沿著圓布置5個壓密注漿孔,直徑設定為110 m,鉆進深度達到44.00 m,按照樁底、樁側兩個方面進行壓漿施工,從下到上的順序逐步進行。注漿管采用的是57 mm的鋼管材料,長度根據孔位深度確定,直接安裝到和孔底0.3 m的位置上,確保垂直度達到標準的要求。
6 結論
經過上述各個環節的施工之后,進行檢查發現樁頂部位上的反力符合設計要求的8 400 kN,在樁位不會發生改變的條件之下,后壓漿作業技術可以保證橋梁樁基的施工質量合格,滿足橋梁工程的應用需要,提高橋梁的總體質量水平。
參考文獻:
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[2]馬強.淺談高速公路橋梁樁基工程中后壓漿技術的應用[J].建材與裝飾,2012(31):174-176.