后注浆技术影响桥梁沉降的现场试验分析论文_王明华

(江西省交通科学研究院 江西 南昌 330200)

【摘 要】钻孔灌注桩后注浆技术是以达到提高桩的承载力,减少沉降量的一种科学先进的技术方法。

【关键词】后注浆;桥梁;沉降;稳定时间;现场试验

Field Test Analysis of Post - grouting Technique Affecting Bridge Settlement

Wang Ming-hua

【Abstract】The post-grouting technology of cast-in-place bored piles is a scientific and advanced technical method to improve the bearing capacity of pile and reduce the settlement.

【Keywords】Post-grouting; Bridge; Settlement; Settling time; Field test

【中图分类号】U446 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2016)24-0138-02

某桥沿线的工程地质条件主要是软土 、松软土,能否严格控制其沉降量是桥梁施工质量的关键。为了控制深厚软土区域内桥梁的沉降,分别采用了在桩底、桩侧及桩与桩侧同时注浆的方法进行加固,并采用现场试验对其进行沉降检测,根据检测结果对加固措施进行评价,并采用变形指数法对沉降稳定时间进行预测。

1.工程概况

某桥跨径组成均为57+2×98+57m,桥长为310m,为预应力混凝土变截面连续梁-刚构组合体系。桥墩为钢筋混凝土墙式结构,基础为钻孔灌注桩,为摩擦桩,采用桩底注浆技术提高其单桩承载力。桥位处地质条件从上层往下地质分布为淤泥、粘土、中砂、粗砂,砾砂,土层密实。桩侧土摩阻力为30~140Kpa。

2.后注浆技术

后注浆需要的主要设备和小型工具有:注浆泵、注浆 管,地表输浆软管,水泥浆搅拌机以及一些接头工具,桩身预埋的注浆管采用声测管,壁 厚3mm,内径50mm,长度视钻孔桩长而定,为了防止浆液回流,管端连接单向阀;注浆泵是采用BW-250高压注浆泵,注 浆泵上附带压力和流量自动记录装置,地表输浆软管采用压力10MPa的钢丝编织高压胶管;水泥浆搅拌机为JZ-350型混凝土搅拌机;地表输浆软管与注浆管间采用丝扣接头。

2.1 桩底注浆工艺流程

压浆系统可分为三个体系。

(1)桩土体系:将压浆管分别绑扎于钢筋内侧,随钢筋笼下放。试桩的直管伸入桩端砂层中200mm。压浆管的设置是压浆准备工作中的关键步骤。

(2) 泵压体系:桩身混凝土浇筑24~48小时后,连接压浆管和注浆泵,用清水液把直管上的密封套冲破。7天后通过注浆泵把配置浆液压入桩端土层内。

(3)浆液体系:浆液是发挥注浆作用的主体,本桥桩基压浆用水泥为主剂,辅以各种外加剂,以达到改性的目的。

2.2 压浆施工

(1)采用3根Ф30普通钢管作为压浆管。压浆管密封要可靠,并设置单向阀,既要保证不发生渗漏,又要保证能在混凝土浇注终凝后,在2~5Mpa泵压下顺利开塞。当压入水的压力突然下降时,表示密封套已裂开。此时可停泵封闭阀门10~20min,以消散压力。当管内存在压力时不能打开闸阀,以防止压力水回流。

(2) 压浆管分别绑扎于钢筋笼内侧。压浆管随钢筋笼下放,钢管接头采用专用接箍并逐根焊牢,以保证接头牢靠。在下放过程中应注入清水,以检验管路的密封性。若出现漏水应将其提出,重新连接补焊,确保压浆管的密封性。

(3)压浆管应在桩混凝土浇筑完成24~48小时后开塞,由压浆泵用清水将压浆管底密封套冲开,确保压浆管管路系统畅通。

3.现场试验分析计算

3.1 中国规范计算

在符合规范规定的条件下,桩端后注浆单桩轴向受压承载力容许值可按下式计算:

根据地质条件,灌注桩桩底持力层为粗砂,端阻力增强系数保守取1.6,侧阻力增强系数取1.5,对桩端以上9m范围进行增强修正。采用上述公式计算,得到桩基单桩承载力为18590kN。不考虑注浆时的单桩承载力为16731kN。提高了大约10%。

3.2 美国规范计算

不考虑桩底注浆时的承载力计算

根据桩底注浆情况,GPI取2MPa,桩基直径D为2.0m,代入公式计算,TCM为0.35。则考虑桩底注浆后,桩基单桩承载力为14648+1.35×2972=18660kN。

根据桩底注浆情况,GPI取2MPa,桩基直径D为2.0m,代入公式计算,TCM为0.35。则考虑桩底注浆后,桩基单桩承载力为14648+1.35×2972=18660kN。

通过桩底注浆技术,有效提高基桩承载力,减小桩长,达到节约投资的目的,通过比较,在桩基施工费用方面可以节约10%的费用,为本桥控制施工成本收到良好的经济效益。

3.3 现场监测结果

通过长期的沉降监测,未注浆,桩侧注浆以及桩端注浆承台以后的稳定沉降量。从注浆对桥墩总沉降的影响来看,桩侧注浆与桩端注浆对群桩基础的沉降均起到明显的减 小作用。未注浆承台平均沉降值 3.2mm,桩侧注浆与桩端注浆的平均沉降分别减小37.5%和31.3%。承台沉降监测值 发现,桩端注浆对沉降的控制效果优于桩侧注浆。

4.结语

根据现场监测数据对比分析可知:后注浆对减小基础的总沉降、基础两侧的差异沉降以及沉降稳定时间起到了明显的控制作用,后压浆加固可以减小28%以上的沉降量;最理想的效果是承台下所有桩位都注浆加固;在角桩处注浆对控制沉降的效果优于边桩注浆;注浆与否不影响沉降发展趋势,并且该方法对沉降趋势以及稳定时间的预测具有一定的实用价值;对于缩短固结沉降时间,桩端注浆的效果最好。

参考文献

[1]邹力,吴兴序,马建林,等.后注浆群桩基础施工期沉降–时间规律试验研究[J].岩石力学与工程学报,2010,29(s2).

论文作者:王明华

论文发表刊物:《建筑知识》2016年24期

论文发表时间:2017/6/12

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