淺談后壓漿在鉆孔灌注樁基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用論文

時間：2023-04-30 21:52:30 論文范文我要投稿

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　　關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁加固機理壓漿參數(shù)施工工藝

淺談后壓漿在鉆孔灌注樁基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用論文

　　摘要：為了提高橋梁鉆孔灌注樁樁基承載力，近年來出現(xiàn)了后壓漿鉆孔灌注樁這一新技術(shù)。本文結(jié)合工程實例，闡述了灌注樁后壓漿加固機理，參數(shù)的確定，施工工藝及在實際樁基加固工程中的應(yīng)用。

　　1前言

　　近年來我國橋梁工程對鉆孔灌注樁樁基承載力的要求越來越高，為了滿足設(shè)計承載力要求，樁基的持力層要求是較為完整的巖石層，樁長和樁徑尺寸往往做的很大，使得樁基部分的工程造價較高，同時給施工帶來很大的困難。為了解決這一工程問題，在設(shè)計和施工中經(jīng)過多年的探索和實踐，總結(jié)了一套鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法，大大縮短了樁長，取得了良好的經(jīng)濟效果。

　　2鉆孔灌注樁基礎(chǔ)后壓漿的應(yīng)用

　　銅川至黃陵高速公路項目TH-C07標段黨家塬大橋采用φ1.5m鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)，后卯中橋采用φ1.2m鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)，由于樁基的持力層為砂泥軟石土層，且土粒與軟石為輕微膠結(jié)，為提高樁基的承載能力，對鉆孔灌注樁采用樁底后壓漿進行加固處理。

　　3加固機理

　　3.1改善持力層條件、提高樁的承載力

　　鉆孔灌注樁成孔過程中，土體擾動、樁底沉碴和樁周泥皮對樁基承載力產(chǎn)生嚴重負面影響。為了改善和提高樁基承載能力，樁底壓漿使?jié){液在高壓作用下對沉碴及樁周土劈裂、滲擴、填充、壓密、固結(jié)等作用使樁端持力層在一定范圍內(nèi)原本松散的碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個高強度的結(jié)合體，從而改善持力層的物理力學性能，恢復(fù)和提高持力層土體強度。

　　3.2提高樁側(cè)摩阻力

　　鉆孔灌注樁與樁周土體間空隙降低了樁側(cè)摩阻力；樁周泥皮阻礙了樁身與樁周土的結(jié)合，降低了摩擦系數(shù)，同樣降低了樁側(cè)摩阻力。樁底壓漿在高壓作用下，漿液沿樁土界面上返，通過滲擴、填充、膠結(jié)綜合作用對樁周泥土置換和空隙充填，在樁周形成脈狀結(jié)合體，使樁側(cè)摩阻力大幅度提高；同時漿液橫向滲透到樁側(cè)土層中也起到了加大樁徑的作用，從而改善持力層受力狀態(tài)和荷載傳遞性能。

　　4壓漿參數(shù)的設(shè)定

　　壓漿參數(shù)主要包括壓漿水灰比、壓漿量以及終止壓漿壓力。在樁基施工前，應(yīng)根據(jù)以往工程的實踐經(jīng)驗，先設(shè)定參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，進行試樁的施工，試樁完成后達到設(shè)計的強度，進行樁的靜載試驗，最終確定試驗參數(shù)。

　　（1）水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定。對于飽和土，水灰比宜為0.45～0.65；對于非飽和土，水灰比宜為0.7～0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5～0.6）；低水灰比水泥漿宜參入減水劑。注漿少，壓力大，可調(diào)大水灰比。

　�。�2）壓漿總量與持力層的孔隙率以及樁間距有關(guān)，在砂泥軟石土層軟石含量為50%～70%，樁間距為4～5m的條件下，壓漿量一般為115～210t。

　�。�5）樁底終止壓漿壓力應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)及壓漿點深度確定，對于風化巖、非飽和粘性土及粉土，壓漿壓力宜為3～10MPa，對于飽和土層壓漿壓力宜為1.2～4MPa，軟土宜取低值，密實粘性土宜取高值。

　　5后壓漿施工工藝

　　5.1施工準備

　　5.1.1材料準備

　�。�1）水泥宜采用硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，按規(guī)定批次進行抽檢和報檢。

　�。�2）水泥漿配合比設(shè)計及試驗

　　嚴格按照規(guī)范要求，進行水泥凈漿配合比設(shè)計，確定理論配合比，并進行相關(guān)的檢驗。

　　泌水率最大不得超過3%，拌合后3h的泌水率宜控制在2%，24h后泌水應(yīng)全部被漿吸收。

　　水泥漿液從拌制到使用的最長時間，應(yīng)通過試驗來確定，一般不得超過2～3h。

　�。�3）壓漿管和壓漿閥

　　壓漿管采用內(nèi)徑為5cm的白鐵管，超聲波檢測管可兼使用。

　　壓漿閥應(yīng)能承受1MPa以上的凈水壓力，壓漿閥外部保護層應(yīng)能抵抗砂石等硬物的刮撞面不致使壓漿閥受損，且具備逆止功能。

　　5.1.2設(shè)備準備

　�。�1）壓漿的機械設(shè)備主要有高壓清洗機、注漿泵（額定泵壓應(yīng)大于設(shè)計最大壓力的1.5倍）、壓力表、水泥攪拌機、儲漿筒（容積不小于0.5m3，頂口加蓋濾網(wǎng)）、水泵、安全閥門、電焊機、氣割設(shè)備等。

　�。�2）壓力表必須經(jīng)過有資質(zhì)的計量單位檢驗校核，量程不小于壓漿設(shè)計最大壓力的1.3倍，一般為10～15MPa。

　　5.2施工要點

　�。�1）壓漿管的布置：每根需要實施樁底壓漿的鉆孔灌注樁設(shè)置3根壓漿管（超聲波檢測管可兼使用），長度需滿足樁底壓漿的要求，下端伸出樁底35cm，上端高出樁頂（或工作面）50cm，對稱布設(shè)于鋼筋籠上，管與管之間采用絲牙連接。壓漿管與鋼筋籠采用鉛絲綁扎或用“U”形鋼筋焊接固定，應(yīng)均勻、牢固。樁端壓漿管固定在加筋箍內(nèi)側(cè)，布置在兩根主筋之間，每道加筋箍設(shè)一個固定點；樁側(cè)壓漿管固定在螺旋箍筋外側(cè)，按1.5m間距固定。管底段安裝單向閥，單向閥安裝時應(yīng)用防水膠帶固定纏裹密封，纏裹應(yīng)結(jié)實嚴密，且滿足正常壓漿壓力作用下能順利打開。在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對壓漿管的保護，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動，單向閥部分應(yīng)加混凝土墊塊保護，不得摩擦孔壁以免造成壓漿孔堵塞，確保管路暢通。

　　（2）壓水試驗：成樁3天后先用壓漿泵從1#壓漿管內(nèi)壓入清水，沖洗孔底泥漿，直至2#、3#壓漿管冒出清水為止。壓水試驗不僅可以疏通壓漿通道，而且可以根據(jù)壓水試驗結(jié)果對壓漿的有關(guān)參數(shù)做出相應(yīng)調(diào)整。

　�。�3）壓漿樁位及壓漿時機的選擇：為防止壓漿時水泥漿液從臨近薄弱地點冒出，壓漿的樁應(yīng)在混凝土灌注完成14天（混凝土強度達到80%）后,并且該樁周圍至少8米范圍內(nèi)沒有鉆機進行鉆孔作業(yè)，此外，該范圍內(nèi)的樁基混凝土灌注完成均應(yīng)在3天以上。

　�。�4）壓漿施工順序：壓漿時最好采用整個承臺群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁再施工中間樁，壓漿時采用2根樁循環(huán)壓漿,即先壓第1根樁的A管，壓漿量約占總量的70%，壓完后再壓另1根樁的A管，然后依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管，這樣就能保證同一根樁各壓漿管壓漿時間間隔30～60分鐘以上，給水泥漿一個在土體中擴散的時間。

　�。�5）壓漿施工：鉆孔灌注樁成型14天，混凝土強度達到80%后，進行超聲波檢測，而后進行樁底壓漿。將配制好的水泥漿液經(jīng)壓漿泵加壓輸入到壓漿管內(nèi)，高壓漿液通過管底的單向閥門進入樁底的土中。在正式壓漿前，應(yīng)檢驗配制好的水泥漿液的流動性、穩(wěn)定性、均勻性、水泥漿液凝固時間，漿液濃度調(diào)整時機等施工控制參數(shù)。

　　5.3終止壓漿標準

　　當滿足下列條件之一時，可終止壓漿：

　　（1）壓漿總量已達到設(shè)計要求。

　�。�2）壓漿總量已達到設(shè)計要求的75%及以上，且入口壓力已達到試驗確定的最大壓力。

　　（3）壓漿總量已達到設(shè)計要求的75%及以上，且地面已冒漿。

　　5.4壓漿施工中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)措施

　�。�1）當壓漿壓力長時間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿，應(yīng)改為間歇壓漿，間歇時間應(yīng)為30～60分鐘，或者調(diào)低漿液水灰比。

　�。�2）若遇壓力達到10MPa以上仍然打不開壓漿閥，說明壓漿閥部位已經(jīng)損壞，不要強行增加壓力，可在另一根管中補足壓漿數(shù)量。

　　（3）壓漿作業(yè)必須連續(xù)進行，若因故中斷，應(yīng)按以下原則進行處理：

　　盡可能縮短中斷時間，盡快恢復(fù)壓漿作業(yè)；若中斷時間超過30分鐘時，應(yīng)立即沖洗設(shè)備和管路，以防漿液固化。

　　恢復(fù)壓漿后，應(yīng)先用大水灰比漿液壓漿，當管路暢通后，再恢復(fù)到正常的水灰比。

　　5.5質(zhì)量檢驗