橋梁工程中鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)應用論文
由于橋梁樁基的分布范圍較廣且地質(zhì)較復雜,并且承載能力高以及樁徑大等,傳統的壓漿方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代化橋梁工程施工的需要,不僅施工成本高,而且施工效率較低,并且對樁底沉渣問(wèn)題難以進(jìn)行徹底的解決。而鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)可以使樁底沉渣固結,提高橋梁施工的穩定性以及單樁的承載能力,確保施工的質(zhì)量。
1后壓漿技術(shù)的概述
混凝土離析、孔壁泥皮以及孔底殘渣是影響鉆孔灌注樁承載力的主要因素。對于樁底后壓漿來(lái)說(shuō),則是鉆孔灌注樁成樁后,通過(guò)使用高壓注漿設備將水泥漿液壓入樁端的碎石層空隙中,經(jīng)過(guò)漿液的劈裂、填充、壓實(shí)和固結等作用,實(shí)現固結沉渣和擠壓土層的目的。另外,漿液會(huì )沿著(zhù)樁側向上進(jìn)行擴散,致使護壁泥皮產(chǎn)生固結現象,在一定程度上樁體與土層之間的側摩阻力會(huì )不斷增加,這樣以來(lái)沉降量會(huì )得到有效的減少,并且單樁的承載力會(huì )得到有效的提高。
2后壓漿技術(shù)的作用原理
。1)通過(guò)高壓注入的水泥漿液,滲透到樁底土中一定程度后,余下的漿液會(huì )沿著(zhù)樁側孔壁進(jìn)行上返,這樣會(huì )對成樁中留下的缺陷具有填充的作用,從而有效地提高了樁身的質(zhì)量。
。2)由于后壓漿液具有固結孔底沉渣的作用,并且有利于護壁泥皮的形成,對周?chē)馏w具有密實(shí)的作用,還可以使被擾動(dòng)和軟化的松散土體的強度和粘聚力得到有效的恢復,從而提高鉆孔灌注樁的承載力。另外,后壓漿液具有填充土顆粒間孔隙的作用,從而使樁間土的孔隙度和飽滿(mǎn)度得到一定的改善,進(jìn)而土的物理性能會(huì )得到有效的提高。由此可見(jiàn),漿液的滲入,不僅增加了土顆粒間的膠結力,而且土體的顆粒骨架得到了增強,從而提高土體結構的堅實(shí)度。同時(shí),可以使樁的工作狀態(tài)得以改善,以此有效減少沉降量的產(chǎn)生,提高鉆孔灌注樁的承載能力。
3后壓漿法的加固原理
3.1提高樁端的承載力
當進(jìn)行灌注樁施工時(shí),可以會(huì )對樁底持力層產(chǎn)生擾動(dòng)影響,導致軟化現象的發(fā)生,這樣以來(lái)樁的強度就會(huì )降低。由于受到施工工藝的影響,難以徹底清除干凈孔底的沉渣,這樣以來(lái)樁底殘留的沉渣會(huì )形成軟弱的壓縮層,致使樁承載力的降低,以此導致沉降量的增加。
3.2提高樁側摩阻力
。1)在灌注樁成孔的過(guò)程中,孔壁側壓力會(huì )向自由面進(jìn)行應力的釋放,并且會(huì )對樁周?chē)馏w結構造成一定的破壞,導致各土層樁側摩阻力的降低,以此降低單樁的承載力。
。2)為了避免縮徑、塌孔的產(chǎn)生,可以采用泥漿護壁的方法進(jìn)行鉆孔灌注樁施工,可以將形成的泥皮當作潤滑劑進(jìn)行使用,以此降低樁的側摩阻力。
。3)鉆孔灌注樁成樁后,可以采用高壓注漿的方法進(jìn)行樁側施工,這樣以來(lái)漿液填充樁側土體中的空隙,從而會(huì )大大地提高土體的強度,即提高了樁的側摩阻力。當壓漿完工后,由于樁周?chē)嬖诘牟环定因素,會(huì )嚴重破壞泥皮,這樣會(huì )重新與漿液形成水泥粘土漿,從而與樁身緊密粘結,以此形成一種抗剪強度較高的環(huán)形體,樁徑會(huì )得到一定的擴大,致使樁側摩阻力得以提高。
4鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)施工要點(diǎn)的分析
。1)注漿管的預埋。對于注漿管來(lái)說(shuō),可以采用一定長(cháng)度的鋼管進(jìn)行制作,應將鋼管底端制作成尖形開(kāi)口,沿著(zhù)鋼管周?chē)诘锥嗣扛粢欢ǖ拈g距進(jìn)行施工設計深度壓漿孔的鉆取,進(jìn)行梅花形的設置,并對其進(jìn)行清理。為了避免因對樁基進(jìn)行混凝土的澆灌導致壓漿孔的堵塞,可以使用橡皮、膠布等對其進(jìn)行包裹,確保嚴密性。如果壓漿管的長(cháng)度不夠,可以使用接頭絲扣進(jìn)行接長(cháng)。另外,在每根樁處按照軸心對稱(chēng)的原則進(jìn)行壓漿管的布置,并確保其下部伸出鋼筋籠以下的長(cháng)度符合施工的標準要求,采用綁扎的方法將其與樁基鋼筋籠連接在一起,然后將其放入到鉆孔內。
。2)注漿管的開(kāi)塞。當完成樁身混凝土澆灌作業(yè)后,應在24—48h內將清水注入到壓漿灌內,然后利用一定的壓力沖開(kāi)壓漿孔所包裹的橡皮及膠布等。如果壓入水的壓力出現突然降低的現象,說(shuō)明橡皮及膠布等已裂開(kāi),且將壓力釋放出來(lái),進(jìn)水壓力就會(huì )得到降低,這樣可以有效避免因高壓回流夾帶雜質(zhì)導致壓漿孔堵塞現象的產(chǎn)生。
。3)注漿。只有樁身的強度符合施工設計的要求時(shí),方可進(jìn)行注漿作業(yè)。當進(jìn)行注漿前,應根據施工現場(chǎng)的實(shí)際情況,確定漿液水灰比、注漿壓力以及注漿量等參數。然后,采用高壓泵和預埋的注漿管,將配置好的水泥漿注入到樁端。在進(jìn)行注漿時(shí),應對注漿速度和注漿壓力進(jìn)行嚴格地控制,并對注漿的最大壓力、單管的最終注漿量進(jìn)行認真仔細地記錄。
5橋梁鉆孔灌注樁后壓漿施工質(zhì)量的控制要點(diǎn)
。1)為了滿(mǎn)足橋梁施建設的需要,應提高鉆孔灌注樁后壓漿施工的質(zhì)量,還應建立一套完善的施工規程,并確保該規程在橋梁灌注樁后壓漿施工中的適用性。
。2)在實(shí)際施工中,施工人員應嚴格按照施工設計的方案進(jìn)行施工,做好灌注樁施工質(zhì)量的監督和管理,并對灌注樁施工質(zhì)量進(jìn)行嚴格的檢驗。
。3)在施工前,應做好施工的準備工作,施工技術(shù)人員應做好技術(shù)交底工作,不斷地加強施工人員知識技能的培訓。
。4)必須確保鉆孔灌注樁后壓漿施工的文明,確保施工的安全,不斷完善安全生產(chǎn)管理體系。
。5)由于土層性質(zhì)、注漿工藝流程以及參數的控制標準等影響著(zhù)灌注樁后壓漿施工的質(zhì)量,這就要求應對施工工藝和參數差異的調整進(jìn)行嚴格的控制。
。6)在進(jìn)行灌注樁后壓漿施工時(shí),應對施工情況進(jìn)行真實(shí)、準確地記錄,整理分析施工資料,這樣便于工程驗收工作的進(jìn)行。
6結束語(yǔ)
目前,鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)在我國橋梁工程中得到了廣泛的應用,并取得了良好的成效。為了提高灌注樁后壓漿施工的質(zhì)量,施工人員應掌握好施工中各環(huán)節的要點(diǎn),嚴格控制施工的質(zhì)量。同時(shí),大力地推廣鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù),可以促進(jìn)我國橋梁工程的健康發(fā)展,實(shí)現社會(huì )經(jīng)濟和經(jīng)濟效益。
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