燕宁 苗红伟

(中石化中原建设工程有限公司,河南濮阳 457000)

关于路桥建设施工中桩基加固技术的研究

燕宁 苗红伟

(中石化中原建设工程有限公司,河南濮阳 457000)

综合近几年来我国的交通运输总量与运输速度在不断地提高的现状,使得路桥负荷日益增加,因此对路桥施工中桩基加固的技术要求也在不断提高。本文,主要针对路桥施工中桩基加固技术进行研究,从路挢施工中常见的桩基质量问题、钻孔灌注桩基础后压浆的应用、加固机理、压浆参数等几个方面进行分析,并提出了一些建议。

路桥工程 桩基加固 钻孔灌注桩 研究

伴随着社会不断地发展进步,为了充分满足工程的设计质量要求。使得桥梁工程中钻孔灌注桩基础的承载能力逐渐的提高,通常都在桩基的承载层选择较为完整的整块岩石层用来修建,而且由于桩基的桩径以及桩长通常都远远超过基础部分,所以在这种情况之下使得施工的成本过高,且想要实现在同一时间段的施工也是难以实现的。为了能够很好地解决在工程设计和施工中出现的一些问题,本文总结了一套有关钻孔灌注桩基础后压浆的应用方法,这种方法不仅能够缩短灌注桩的长度,还能够给整个路桥建设带来经济效益和社会效益。

1 路桥施工中较为常见的桩基质量的问题

1.1 桩基沉降的问题

在路桥施工中常常会出现桩基的沉渣清理不当,使得沉渣过厚,从而导致桩基的沉降。在桩基沉降还未造成上部的连续梁开裂之前(由于桩基的承载力不足以支撑造成)需要进行桩基加固的处理,用来防止桩基的连续下沉。与此同时,需使得顶升梁体的基本状态回归原始状态,尽量避免由于沉降而引发的次应力,防止梁体的开裂从而确保路桥正常的使用。其次,还可能出现路桥桩基的设计体系不合理情况,即在同一处的连续梁下使用不一样的桩基基础,桩基的不均匀下沉很容易会造成梁体产生巨大的次应力。另外在设计中,由于取值的不恰当,造成对本地区的地质岩性的摩阻系数所取值过大,出现摩擦桩的桩长偏短现象。

1.2 灌注桩中常见的问题

灌注桩桩基的施工方式在当下路桥施工中得到了广泛的应用,而其中最为常见的问题有:混凝土的疏松、气孔和蜂窝等问题。这些问题的出现,是由于在混凝土的浇注过程中桩身的混凝土出现离析掺气,使得内部具有砂眼和疏松气孔等。另外,由于沉淀层太厚、桩底过软,使得清孔不彻底,会有淤泥沉淀于混凝土中,使得桩头出现不密实。当浇注到桩顶的时候,再次压力过大,使部分泥浆混入其中,或者是出现桩顶的不密实与强度过低,使得桩基础的质量达不到设计本身所提出的要求,出现导管的阻塞、进水、埋管和清空的现象。由于首批的混凝土已经凝固,流动性极小,而继而灌进的混凝土会冲破顶层并上升,或者灌注的局部出现塌壁,造成在两层的混凝土中混有泥渣,严重时在桩层中会出现泥渣而引发断裂。

2 钻孔灌注桩基础后压浆的应用

在实际的公路沿途中总会出现很多桥梁,并且分布的毫无规律,特别是处在较为特殊的地段而且分布密集的桥梁,给施工单位带来许多的困扰和问题。通常情况下由于桥梁桩基建设的土地多为砂泥软石的土层,其中软石与土粒的结合并不坚固,想要作为成为桥梁桩基的承载保障是不符合标准的。为了处理这个问题,有关的工程人员通过讨论选择使用钻孔灌注桩的桩底后压浆的方法来对其不断地加固处理,以增强桩基承载能力。

3 加固的机理

3.1 改善持力层的条件,增强桩基的承载力

桩基的钻孔灌注在施工过程中,桩地的压载、土体扰动和桩泥皮都将对桩基承载的能力产生严重的不良影响。想要有效地提高桩基承载的能力,就要求桩基底部的注浆一定要具有极高的压力,使得浆料可以在镇流器的周围实现对桩土的压裂、桩土压实、裂缝填筑和桩土固结等工序,并将桩基周围的松散颗粒和碎石都使用这种方法来胶结成完整的一体,从而增强泥土的承载力。最终,增强桩基附近的承载层自身所具有的物理性能和化学性能,并有效提高灌注桩承重的能力,确保桩基加固的质量。

3.2 提高桩侧的摩阻力

影响下桩摸阻力大小的第一因素,是钻孔灌注桩和灌注桩底两部分之间所具有的差距,通过挡泥桩和桩体周围土层的结合,能够在有效降低摩擦系数的同时,将桩侧摩擦阻力也逐渐降低。桩底下的高压浆液以及注浆都会沿着桩体和桩土的界面不断进行填料和扩散,运用水泥的综合影响因素来填满和置换桩土和桩体之间存在的空白,从而使得桩侧摩阻力也进一步的提升。同时,当岩浆水平的渗入进桩侧的土层之后,也能够很好的起到直径桩的效应,最终有效的增强桩体底层之间的载荷传递性以及应力效应。

4 压浆的参数设定

灌浆参数里主要包含了注浆压力、水灰比和注浆压力的终止等。在桩基施工的进行过程中,一定要充分考虑以往施工的经验,之后再进行参数预设。并根据所预设出的参数设置,对桩基进行测试工作,在桩基的测试完成以后,其确定的数据都必须达到在建造之前所设计出的设计强度,之后进行静载的试验,以测试各项系统的参数。在以上所研究到的各项参数其具体的值为:压浆总量和持力层之间的孔隙率和桩基间距密切相关,其中砂泥软石土层的软石含量是50%至70%,而桩间距是4至5米,压浆量通常是115至210吨；水灰比则按照土的渗透性和饱和度来确定,水灰比和饱和土的值应该控制在0．45到0．65之间,而非饱和土和水灰比应该控制在07至0．9之间。底水灰比的水泥将应该加入减水剂,使得注浆减少而压力增大,从而调整水灰比。

5 后压浆施工的工作要点

5.1 压浆管布置

每一个想要达到桩底压力的注浆灌注桩,通常在施工设置中都使用三根为一体设计的方式,而在检测中都使用超声波来对管道进行检测,长度一定要达到要求。灌注桩的桩底延长应该从低端向高端延伸,对称布局应该在钢筋笼,而管与管间则采用螺纹进行连接。钢筋笼和注浆管的捆绑应该使用钢板来焊接固定,并且焊接应该是坚固的统一的。桩端注浆管的固定则在钢筋箍中,设置于主杆,而每一个带箍都具有一个固定点。

5.2 压水试验

在成桩的3天之后,使用压浆泵在1号压浆管中灌入清水,用来冲洗孔底的泥浆,并直到2号和3号压浆管中开始冒出清水则停止。压水试验不但能够疏通压浆的通道,还能够按照压水的试验结果,来对压浆有关的参数进行合理的调整。

5.3 压浆施工的顺序

压浆的时候最佳的方法是使用承台群桩的一次性完整压浆,在压浆时先对周圈的桩进行施工,再对中间的桩进行施工。而压浆时则使用两根桩的循环压浆,即先对第一根桩的第一管进行压浆,压浆量大约是总量的70%,在完成之后再对另一根桩的第一管进行压浆,之后依次是各根桩的第二管。此方法可以确保每一根桩的各压浆管的压浆时间具有30到60分钟的间隔,使得水泥浆能够在土体层中充分扩散。

6 质量检验

在后压浆的工作完成之后,施工单位应该提供在施工中所涉及到的水、水泥和各种添加剂的质检报告,提交报告的同时,还应包括压力表质量的鉴定书和各项工程的设计参数及工程操作过程的实际情况记录等各种材料。之后,由有关部门工作人员来对路桥桩基加固的工作进行实际效果的检测,而检测的主要内容包含桩底的密实度和桩底浆液的均匀度等,任何地方检测的对象都必须超过两根桩,并且对每根桩都需要钻芯取样,这样才能够确保整个压浆质量得到保障。

7 结论与建议

总之,路桥施工中桩基加固处理技术是一种桩基加固的技术,其处理技术的水平高低,将决定着桩基加固的处理效果和路桥工程的质量好坏。在路桥施工的建设中,想要进一步的保障路桥工程桩基的质量,确保工程结构的耐久性和稳定性,一定要对各种质量因素进行综合的考虑,并选择最为合理与正确的桩基加固的技术。这样才能有效提高路桥的承载力,并达到提高路桥工程质量的要求。

[1]崔一正.桥梁加固技术及应用实例的研究[J].民营科技,2011(1).

[2]邢启军.混凝土桥梁维修加固新途径[J].中国科技纵横,2010(2).

燕宁,男,山东人,毕业于中国石油大学,助理工程师,现就职于中石化中原建设工程有限公司,主要从事施工技术管理工作。