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由于橋梁樁基的分布范圍較廣且地質(zhì)較復(fù)雜,并且承載能力高以及樁徑大等,傳統(tǒng)的壓漿方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)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(jié),提高橋梁施工的穩(wěn)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。對于樁底后壓漿來說,則是鉆孔灌注樁成樁后,通過使用高壓注漿設(shè)備將水泥漿液壓入樁端的碎石層空隙中,經(jīng)過漿液的劈裂、填充、壓實(shí)和固結(jié)等作用,實(shí)現(xiàn)固結(jié)沉渣和擠壓土層的目的。另外,漿液會沿著樁側(cè)向上進(jìn)行擴(kuò)散,致使護(hù)壁泥皮產(chǎn)生固結(jié)現(xiàn)象,在一定程度上樁體與土層之間的側(cè)摩阻力會不斷增加,這樣以來沉降量會得到有效的減少,并且單樁的承載力會得到有效的提高。
2后壓漿技術(shù)的作用原理
(1)通過高壓注入的水泥漿液,滲透到樁底土中一定程度后,余下的漿液會沿著樁側(cè)孔壁進(jìn)行上返,這樣會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(jié)孔底沉渣的作用,并且有利于護(hù)壁泥皮的形成,對周圍土體具有密實(shí)的作用,還可以使被擾動和軟化的松散土體的強(qiáng)度和粘聚力得到有效的恢復(fù),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度得到一定的改善,進(jìn)而土的物理性能會得到有效的提高。由此可見,漿液的滲入,不僅增加了土顆粒間的膠結(jié)力,而且土體的顆粒骨架得到了增強(qiáng),從而提高土體結(jié)構(gòu)的堅實(shí)度。同時,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(dāng)進(jìn)行灌注樁施工時,可以會對樁底持力層產(chǎn)生擾動影響,導(dǎo)致軟化現(xiàn)象的發(fā)生,這樣以來樁的強(qiáng)度就會降低。由于受到施工工藝的影響,難以徹底清除干凈孔底的沉渣,這樣以來樁底殘留的沉渣會形成軟弱的壓縮層,致使樁承載力的降低,以此導(dǎo)致沉降量的增加。
3.2提高樁側(cè)摩阻力
(1)在灌注樁成孔的過程中,孔壁側(cè)壓力會向自由面進(jìn)行應(yīng)力的釋放,并且會對樁周圍土體結(jié)構(gòu)造成一定的破壞,導(dǎo)致各土層樁側(cè)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(hù)壁的方法進(jìn)行鉆孔灌注樁施工,可以將形成的泥皮當(dāng)作潤滑劑進(jìn)行使用,以此降低樁的側(cè)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(cè)施工,這樣以來漿液填充樁側(cè)土體中的空隙,從而會大大地提高土體的強(qiáng)度,即提高了樁的側(cè)摩阻力。當(dāng)壓漿完工后,由于樁周圍存在的不穩(wěn)定因素,會嚴(yán)重破壞泥皮,這樣會重新與漿液形成水泥粘土漿,從而與樁身緊密粘結(jié),以此形成一種抗剪強(qiáng)度較高的環(huán)形體,樁徑會得到一定的擴(kuò)大,致使樁側(cè)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(yù)埋。對于注漿管來說,可以采用一定長度的鋼管進(jìn)行制作,應(yīng)將鋼管底端制作成尖形開口,沿著鋼管周圍在底端每隔一定的間距進(jìn)行施工設(shè)計深度壓漿孔的鉆取,進(jìn)行梅花形的設(shè)置,并對其進(jìn)行清理。為了避免因?qū)痘M(jìn)行混凝土的澆灌導(dǎo)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(yán)密性。如果壓漿管的長度不夠,可以使用接頭絲扣進(jìn)行接長。另外,在每根樁處按照軸心對稱的原則進(jìn)行壓漿管的布置,并確保其下部伸出鋼筋籠以下的長度符合施工的標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)。
(2)注漿管的開塞。當(dāng)完成樁身混凝土澆灌作業(yè)后,應(yīng)在24—48h內(nèi)將清水注入到壓漿灌內(nèi),然后利用一定的壓力沖開壓漿孔所包裹的橡皮及膠布等。如果壓入水的壓力出現(xiàn)突然降低的現(xiàn)象,說明橡皮及膠布等已裂開,且將壓力釋放出來,進(jìn)水壓力就會得到降低,這樣可以有效避免因高壓回流夾帶雜質(zhì)導(dǎo)致壓漿孔堵塞現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(3)注漿。只有樁身的強(qiáng)度符合施工設(shè)計的要求時,方可進(jìn)行注漿作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行注漿前,應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,確定漿液水灰比、注漿壓力以及注漿量等參數(shù)。然后,采用高壓泵和預(yù)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,應(yīng)對注漿速度和注漿壓力進(jìn)行嚴(yán)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(rèn)真仔細(xì)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)為了滿足橋梁施建設(shè)的需要,應(yīng)提高鉆孔灌注樁后壓漿施工的質(zhì)量,還應(yīng)建立一套完善的施工規(guī)程,并確保該規(guī)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(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計的方案進(jìn)行施工,做好灌注樁施工質(zhì)量的監(jiān)督和管理,并對灌注樁施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗。
(3)在施工前,應(yīng)做好施工的準(zhǔn)備工作,施工技術(shù)人員應(yīng)做好技術(shù)交底工作,不斷地加強(qiáng)施工人員知識技能的培訓(xùn)。
(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(shù)的控制標(biāo)準(zhǔn)等影響著灌注樁后壓漿施工的質(zhì)量,這就要求應(yīng)對施工工藝和參數(shù)差異的調(diào)整進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
(6)在進(jìn)行灌注樁后壓漿施工時,應(yīng)對施工情況進(jìn)行真實(shí)、準(zhǔn)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(jié)束語
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(yīng)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(yīng)掌握好施工中各環(huán)節(jié)的要點(diǎn),嚴(yán)格控制施工的質(zhì)量。同時,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(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)效益。
作者:白璐 單位:許昌華杰公路勘察設(shè)計有限責(zé)任公司