结合实例探讨后压浆技术在桥梁桩基施工中的应用

结合实例探讨后压浆技术在桥梁桩基施工中的应用

关键词:后压浆;桥梁桩基;压浆管;效果分析

一、工程概况

本工程为某一桥梁桩基施工建设项目,由于该桥梁所处的自然条件比较恶劣,汛期雨水丰沛,水流急,地质比较复杂,河流地层中含有大量的大直径卵石,而且那些卵石成分复杂,松散、易坍塌、无粘性。经过相关工作人员的研究和探讨,在该桥梁桩基施工建设中将采用后压浆这项施工工艺。

二、施工方案选取

首先设计好桩的桩径、桩长,然后施工人员用钻孔机钻孔到原设计好的深度后停止,并且压浆加固桩基的桩周、桩侧、桩底和桩底回填部分。让砂和土层在压浆作用下,产生挤密、渗入、劈裂以及摩擦效果,在桩侧周边的土层和砂形成了砂或者土层和水泥浆的胶结体,让桩的整体强度得到提高,也改善、提高了桩和桩周边砂或者土层的摩擦力,最终使得桩基的承载力得到大大的提高。具体做法如以下几点。

(1)对桩周进行压浆。为了让胶结桩侧、桩底周边砂层能够更好额加固以及避免在钻孔的时候发生中砂层坍塌的可能性,可以在桩基周围进行钻孔、注浆。

(2)成桩。施工人员在铺设钢筋笼时,可以采取冲击钻机钻进技术,预留桩后压浆注浆管。

(3)压浆桩底后。为了让桩底持力层的强度及范围得到更好的提高,可以通过浆液在桩底的扩散及胶结。

(4)压浆桩底回填部分和桩侧。为了加固原钻孔的回填石料和下部基础,以及提高桩侧的摩擦阻力和强度,可以在成桩后,对桩基周围进行钻孔然后注浆。

三、施工过程

1、施工工艺

(1)压浆前的准备工作。根据压浆泵系统选择合适的压浆设备和压浆管并进行安装。压浆系统包括浆液搅拌器、压浆泵、压力表、带过滤网的储浆斗、高压胶管、单向阀以及预埋在桩中的压浆导管等等。

(2)制备浆液。浆液制备,正常选用普通的硅酸盐水泥(跟灌注桩水泥同等强度),然后一般按照0.6的比例和水一起拌制成水泥浆,除特殊情况下,做适当调整水灰比例。在进行后压浆施工前,施工人员要先进行试压浆,最终确定最合理的浆液水灰比例、压浆分量、压浆压力等工艺参数。

(3)开塞。灌注桩之后可以采取桩底不填碎石以及提前开塞时间方法来进行压浆施工。施工人员在混凝土浇筑后的24h之内要进行开塞,完成后要对注浆管道进行清水清洗,直到清水溢出来,最后压浆管用堵头塞住,重封闭。

2、施工设备

施工设备有以下几种:浆液搅拌器、压浆泵、压力表、带过滤网的储浆斗、高压胶管、单向阀以及预埋在桩中的压浆导管等等,其中压浆施工的主要设备是压浆泵,选用6MPa~12MPa额定压力,30L/min~100L/min额定流量的压浆泵以及1.5倍到2.0倍的额定泵压的压力泵压力表量程。

3、注意事项

(1)埋设压浆管。在对桩端进行灌浆过程中,注浆管可以采用声测管,将它在钢筋笼内侧进行绑扎,然后随着钢筋笼进入孔底并进行注浆工作。桩径不同,声测管布置形状也随着变化:①布置成三根呈等边三角形:桩径为1.5m。

②布置呈十字交叉形:桩径为1.8m或者为2.0m。声测管是57mm及3.5mm管壁厚度的钢管,它的顶端要高出地面的0.5m,为了避免进入泥浆,还要用堵头将其封严。注浆管可以选用两根声测管,用单向阀以及三通将声测管的下部分用一根25cm长度的带钢丝柔性高压塑料管连接起来,当成注浆喷头管。在管壁上,以间隔10cm贯穿6mm的孔将注浆喷头管绕桩身环形布置,最后,用一层橡皮带把透明胶布包裹在外面进行密封。注浆管的其中一根声测管是作为注浆失败时做备用之需。

(2)制备浆液。按照正式施工前试验得出的水灰比例值,施工人员在搅拌筒上对应的刻度进行确定,然后进行水泥浆液的配制,正常是选用P.042.5级别的普通硅酸盐水泥进行制备注浆浆液,选用的水泥不能结块、变质,最好是正规厂生产的。在进行正式搅拌浆液前,施工人员在搅拌机筒外壁上面按照原先设计好的水灰比例进行标记。在搅拌工作时,可以将适量的清水加入搅拌机内,一边搅拌一边加入适量的水泥,按照水灰比例再加入适量的清水,搅拌好的水泥要达到原先筒壁上标记好的刻度。需要注意的是,搅拌时间至少2min以上,浆液必须是纯水泥浆,可以用3mm×3mm的滤网对浆液进行过滤。最后把搅拌且过滤好的水泥浆液放入储浆筒内,并且还有不停的搅拌储浆筒内的水泥浆。

(3)控制压浆。对桩侧进行注浆时,桩长不同,注浆阀的设置也不同。

①设置三道侧注浆阀时:桩长为45m及以上长度。

②设置2道时,桩长为45m以下。注浆阀可以按照以下位置进行设置:距离桩底12m~18m处设置最下面一道注浆阀,距离桩顶8m~5m处设置最上面一道,以间隔12m的距离竖向设置每道侧注浆阀。把一根DN25钢管作为注浆管,在每道注浆阀上相应的连接上,钢筋笼外侧把钢管进行绑扎,并且连接三通、单向阀以及一根25cm的带钢丝柔性高压塑料管当做它的注浆碰管,同桩底注浆喷管也进行布置。注浆压力为:2MPa~2.5MPa的桩侧注浆压力,2MPa~4MPa的桩底注浆压力,压力达到设计值后持荷时间不能低于5min。注浆泵和注浆孔口的距离不能大于30m,而且注浆管在注浆过程中不能弯曲,这些都可以最少的降低管路系统对注浆压力的损耗。注浆流量要控制在70L/min,注浆泵最高额定压力也必须不能小于10MPa。可以采用“双控”的办法控制压浆过程。压浆施工过程中,要认真检查后压浆的各种工艺参数,如果发现有不正常的地方,工作人员要及时查清原因并进行解决,然后才能进行压浆。

四、后压浆施工效果分析

后压浆施工效果如表1所示

表1单桩竖向抗压静载试验成果(d=1.2m,l=38m,混凝土等级为C30)

结语

通过结合某一桥梁桩基工程实例,由于该桥梁地质比较复杂,同时存有松散、易坍塌、无粘性土质,在该桥梁桩基施工建设中采用后压浆这项施工工艺。经过处理后的桩基承载力检测结果表明,桩侧及其桩端阻力得到有效提高,表明该处理方案的可行性,可在同类工程中推广应用。

参考文献

[1]马琳,黄金良.后压浆技术在高速公路桥梁桩基中的应用研究[J].公路交通科技,2016.

[2]赵亚斌.浅谈桥梁桩基中的桥梁后压浆技术[J].建设科技,2017.

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