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浅谈桥梁桩基桩端后压浆技术

2019-10-21李勇勇

科学导报·学术 2019年7期
关键词:施工工艺

李勇勇

摘 要:近些年来,桥梁基础后压浆技术的应用十分广泛,它在目前的桥梁工程无疑是最为热门的施工方法。在高速公路改扩建中桥梁加宽拼接时保证桩下沉一致,有效提高单桩承载力、减少沉降量,结合自己在高速公路改扩建总结经验,阐述桩端后压浆施工要点和施工技术,为同行工作参考。

关键词:桥梁灌注桩;桩端后压浆;施工工艺

一、施工工艺

准备工作→管阀制作→灌注桩施工(后压浆管埋设)→压浆设备选型及加筋软管与桩身压浆管连接安装→打开排气阀并开泵放气调试→关闭排气阀压清水开塞→按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶(不断搅拌)→待压浆管道通畅后压注水泥浆液→桩检测。

(一)压浆设备及压浆管的安装

①高压压浆系统由浆液搅拌器,带滤网的贮浆斗,高压压浆泵,压力表,高压胶管,预埋在桩中的压浆导管和单向阀等组成。

②高压压浆泵系统的选型

高压压浆泵是实施后压浆的主要设备,高压压浆泵一般采用额定压力6~12MPa,额定流量30~100L/min的压浆泵;高压压浆泵的压力表量程为额定泵压1.5~2.0倍。考虑到压浆过程中流量和压力调整的方便,选用了2TGZ-120/105型高压压浆泵,该泵的浆量和压力根据实际需要可随意变档调速,可吸取浓度较大的水泥浆、化学浆液、泥浆、油、水等介质的单液浆或双液浆,吸浆量和喷浆量可大可小。

(二)浆液的配制

1、压浆水泥:水泥的强度等级不低于42.5

2、水泥浆性能要求:

3、初凝时间:3-4小时,稠度17-18秒;

4、7天强度:≥8 MPa。

5、外加剂:U型微膨胀剂(≤5%),膨润土(≤5%)SPC-101减水剂

6、浆液配制程序:先放水,再加外加剂,搅拌均匀后加水泥。

7、严格控制浆液配比,搅拌时间不小于2min,浆液应具有良好的流动性,不离析,不沉淀,浆液进入储浆桶时必须用16目纱网进行2次过滤,防止杂物堵塞压浆孔及管路。

(三)压浆材料与设备的试验检测

1、按设计和规范要求对压浆材料进行试验,确保材料符合设计要求。

2、压浆管路应编号并挂标牌明示。

3、压水试验和压浆前,进行压浆管路系统及接头耐压试验。试压操作时,要分级缓慢升压,试压压力宜达到注浆控制压力的1.5倍,停泵稳压后方可进行检查。并认真检查高压设备,确保设备正常运转。

4、水泥、外加剂等材料准备充分,压浆前运抵现场,每盘外加剂计量好,装进塑料袋,保证其掺量的准确性。

(四)桩端后压浆的施工控制

(1)、压浆设备及压浆装置

1、压浆设备(每班组):注浆泵(两台,一台注浆,一台清洗),浆液搅拌机,储浆桶、压浆管路,12 MPa压力表,球阀,溢流阀,水准仪,16目纱网。注浆泵必须配备卸荷阀,限定压力8-9 MPa。注浆泵最小流量不大于60L/min。为确保压浆过程中不因机械事故而停顿,压浆设备必须有备用件。

2、压浆装置:桩端注浆管,桩身竖向导浆管,用卡扣固定,在钢筋笼上,可上下移动。

3、桩端压浆管制作要求:在压浆管下策均匀设置12个∮8mm钻孔(沿环向均匀钻4个∮8mm孔,共3排,间距25mm);每个钻孔单独制作,形成一个单向阀。其构成由三层组成:第一层为能盖住孔眼的图钉;第二层为比钢管外径小3-5mm的橡胶带,长度6cm;第三层为密封胶带,盖住橡胶带两端各2cm.。

4、应经常检查和维修压浆设备、机具,并建立安全员负责制,对设备、电路等进行全面的检查,对压力表应定期检查、标定,合格后方可使用。

(五)桩端后压浆的控制原则

桩端后压浆施工控制采用压浆量与压力双控,以压浆量(水泥用量)控制为主,注浆压力控制为辅。若注浆压力达到控制压力,并持荷5分钟,注浆量达到80%,也满足要求。

桩端压浆终止压力,应根据土层性质、压浆点深度确定,对于风化岩、非饱和粘性土、粉土,宜为5-10MPa;对于饱和土,宜为1.5-6 MPa。软土取低值,密实土取高值。

压浆管布置原则:保证压浆的均匀性;便于安装和保护。

(六)桩端后压浆施工工艺流程与要求

1、泥浆护壁成孔。成孔质量应满足有关钻孔灌注桩施工要求。

2、放钢筋笼及桩端压力注浆装置。压力注浆装置绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼同步放入孔内。

3、按有关规范、规程要求灌注混凝土。

4、进行压力注浆。当桩身混凝土强度达到一定值(通常为75%)后,通过地面压力系统经桩端压力注浆装置向桩端土层压浆。

5、卸下注浆接头,成桩。

6、压浆次序与压浆量分配:压浆应每根管均分分三次循环;若发生管路堵塞,每压浆量应重新均匀分配。

(七)堵管补救措施

压浆前,畅通管路数不少于3根,压浆量按已通管路数重新分配压入;若只有2个管路畅通,按计划压入的水泥量增加10%,由2个管路均分压入;若只有1管路畅通,则必须钻通一根声测管,进入桩端土层500mm,作为压浆管,再按只有2个管路畅通情况执行。

二、后压浆施工要点

1、确保工程桩施工质量。满足规范对沉渣、垂直度、泥浆比重、钢筋笼制作质量等要求;安装钢筋笼时,确保不损坏压浆管路,下放鋼筋笼后,不得墩放、强行扭转和冲撞。

2、压浆管下放过程中。每下完一节钢筋笼后,必须在压浆管内注入清水检查其密封性,若压浆管渗漏必须返工处理,直至达到密封要求。

3、压浆管接头可采用丝扣或接箍套节焊。必须保证管路密封,以防泥浆进入管内。

4、压水开赛时,若水压突然下降,表明单向阀已打开,此时应停泵封闭阀门10-20min,以消散压力。当管内存在压力时不能打开闸阀,以防止承压水回流。

5、注浆工作一般在混凝土浇注完毕后3-7天进行。也可根据市局情况,待桩的声测工作结束后进行。

6、水泥浆制配时,严格按配合比进行配料,不得随意更改。

7、在压浆过程中,若发生不正常现象(如注浆泵压力表越来越高或突然掉压,地面冒浆等)时,应暂停压浆,查明原因后再继续压浆。

8、专人负责记录压浆的起止时间、注入的浆量、压力;测定桩上抬量。

9、最后一次压浆完毕,必须经监理工程师签字认可后,压浆管路用浆液填充。

10、每根桩后压浆施工过程中,浆液必须按规定做试块。

三、桩端后压浆的施工注意事项

压浆管制作安装注意事项:压浆管于安装前应进行清洗,以清除管内杂物;制作前,钢管密封部位应用细砂纸打磨;必须使用新的橡胶带,密封完好、有弹性;应进行地面试压试验。在桩混凝土浇筑完成后24-48小时,由压浆泵用清水将桩端注浆管单向阀冲开,确保压浆。管路系统畅通。

注意事项:如因施工导致钻孔加深,应根据现场情况调节压浆管,压浆管下侧单向阀必须完全进入孔底沉淀层部位。

后壓浆技术除可提高灌注桩的承载力,降低工程沉降量以外,在普通钻孔灌注桩 试桩结果达不到要求时,后压浆可作为一项行之有效的补救措施,即可在成桩侧打入压浆管 进行压浆,以提高单桩承载力。当钻孔灌注桩出现断桩时,通过后压浆,水泥浆液可渗入断 桩裂隙内而封闭裂隙,保证桩的受力筋不受地下水的腐蚀而提高桩的使用寿命。

参考文献:

[1] 何坚.预应力砼管桩基础在江珠高速公路桥梁中的应用[J].铁道勘测与设计,2010(02).

[2] 于海艳.浅谈土工格室的原理、特点及其应用[J].黑龙江科技息,2008(14).

[3] 于志平 王 湛 浅谈桥梁桩基中的桥梁后压浆技术[J].黑龙江科技息,2013(27).

[4] 杜峰.武汉国际会展中心后压浆钻孔灌注桩施工[J].施工技术,2003,

(作者单位:中铁一局集团第二工程有限公司)

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