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摘要:灌注桩后注浆技术是在灌注普通桩基础技术上发展起来的一种新兴桩基础灌注技术,其在 1961 年修建的 Maracaibo 大桥得以首次应用,并于上世纪八十年代传入我国。因其具有施工操作简单、作用效果明显、经济成果显著等特点而被迅速应用于高层建筑及大跨桥梁等大型构建物的基础工程中。本文中将对灌注桩后注浆技术在桥梁基础工程中的应用及其工艺要点予以阐述。
关键词:灌注桩后注浆技术;建筑施工;应用
引言
桥梁工程的快速发展使得施工技术不断更新,目前,灌注桩后注浆技术已经成为我国灌注桩施工中的重点施工技术之一。灌注桩后注浆技术能够有效提高灌注桩的施工质量,克服传统桩基施工过程中产生的泥皮和沉渣情况的出现,还能够有效提高桩基的承载力,控制地基基础沉降量。灌注桩后注浆技术的基本工作机理包括以下几点:1)后注浆技术能够使桩端土体被注入的浆液挤密,并产生固化作用,大大提高了桩基的承载能力。2)灌注桩后注浆技术的高压浆液能产生局部的挤密、渗透、填充、固结效应,提高了土体的密实度,能够对土体产生胶结作用。3)在桩根数较多的群桩地基中,后注浆技术可以使得桩与桩之间注浆后的持力层形成人工加固地基,避免了各个桩之间由于沉降量不同而产生的质量问题,使得施工项目的整体沉降量较为均匀,同时在一定程度上降低了地基沉降。
1灌注桩后注浆技术优点
1.1施工操作方便快捷
我国工程项目当中已经开始广泛的使用灌注桩后注浆施工技术。钢筋笼以及注浆管当中进行混凝土浇筑工作,形成一定的强度之后实现注浆工作,操作简单快捷。同时灌注桩后注浆技术的地质要求不高,适用于多种类型的地质当中。灌注桩后注浆施工技术的初始阶段,一般使用泥浆护壁钻孔、冲孔、冲孔灌注桩等方式,经过长时间的进步发展,这个技术广泛使用到多种类型的灌注桩当中。
1.2节省施工成本
灌注桩后注浆施工技术与传统施工工艺比较,形成了强度和承载能力相同的桩基,此种施工技术施工桩径要低于普通灌注桩,桩长度不大。而且能够减小钻孔深度,预防碰到地质较硬、难度高的土层,将施工进度有效提升上去,降低施工困难水平。后注浆的全部过程中,使用预埋导管,有效检测桩身完整性,从很大程度上取代了相同强度的钢筋,减少了钢筋使用量,节省下了施工成本。特别是较大直径的灌注桩,使用后注浆技术的成本降低,获取了非常大的经济利益。
1.3提高承载力
灌注桩后注浆技术在注浆的过程中形成的固化效应使得桩侧泥皮以及桩底沉渣形成固结,从而在很大程度上提高了承载力。有关项目调研数据显示,灌注桩后注浆技术对粗颗粒土承载力的提高幅度在50%-150%之间,对细颗粒土的承载力提高幅度也有30%-70%。因此,灌注桩后注浆技术与传统的灌注桩相比,承载力提高明显。
2灌注桩后注浆技术在桥梁施工中的应用
2.1灌注桩后注浆施工准备工作
灌注桩后注浆施工的常规准备工作包括成孔、清孔以及制作注浆管工作。成孔具体是施工之前要详细的对桩位、水准点等进行测量并且记录。对定桩身中钢筋内侧5-10cm距离处进行计算,同时保持120°间隔分布三孔位置,钻孔深度要保证在45-52cm。完成成孔工作之后要及时做好清孔,清孔主要是清理桩基以及桩口,清理干净桩基内部空隙当中以及装底部的杂物,如果清理工作不彻底就会阻挡水泥浆的注入,从而威胁到整个灌注桩后注浆施工的效果。为了更好的将清孔工作完成,要利用高压旋喷钻机完成清洗桩基的工作,如果排气反水透明清澈,那么就证明清理干净。注浆管的制作:大部分管身要应用塑料或者是金属当做材料,详细的需要按照具体的性能选择,针对岩土加固工作要使用金属钢管,严格按照工程施工需要调整密封焊管的直径,灌注桩后注浆施工技术开始前,使用工作人员要在桩基底部设置好压浆喷口。
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2.2关于压水试验的操作
针对桥梁工程来讲,针对压水实验工作进行操作通常是顺利完成灌注桩后注浆技术之后的一个礼拜的时间进行。压水实践操作过程中,一旦桩端扩孔非常大,在这样的情形下,要提前进行压水试验工作,确保注浆管可以完全冲开覆盖层的混凝土。实际施工过程中,技术工作人员要详细的对对应的冲破压力值进行记录。
2.3注浆管的安装和下放
安装注浆管的过程中准确对接、确保每一个接口之间的密封性与连续性成为了施工过程的重难点,由于管道通透与密封性是保证灌注水泥顺利实现灌注目标的关键点。所以安装注浆管的过程中安装人员要严格根据工作规范进行操作,聘用具有丰富经验的技术人员从事注浆管的安装工作,保证安装质量,是实现灌浆工作顺利进行的前提条件。
2.4注浆施工
注浆施工作为主体施工步骤,主要是把固化的浆液灌注到裂缝或者空隙中来,之后利用填充、挤压等模式将原先存在的力学性能真正改变。注浆施工的流程中,一定要对每一个注浆施工的顺序严格进行控制,无法随便的置换亦或者是增减。桥梁施工土体如果是软土,灌注桩距离不能太近,适合的间距更有助于人们施工工作。首次注浆要实行多种工序,要实现压水实验,测试浆管是否畅通,确保承载压力可以符合最佳的性能。保障水压控制到2-3级,应用逐步改变的时间与水量,达到注浆管道畅通的指标。结束压水试验工作之后,一定要利用高压泵和预埋管良好配置水泥浆液注入到桩底部。严格控制好初次注入的剂量、压力和速度。注浆的整个流程中,一定要清楚的记录好灌注桩上抬量。
3灌注桩后注浆施工要点
3.1注意对浆液水灰比的控制
对于地下水位以下注浆,一般技术人员会将水灰比控制为 1:1。过稀的浆液对于搅拌和泵压很方便,但是易造成浆液过大范围的流失,不能使浆液相对集中于桩端和桩侧一定范围的土体。这就会使加固效果降低,并增加成本。施工中应根据土的饱和度和渗透性事先确定水灰比,对于饱和土易为 0.6-0.7,对于非饱和土易为 0.7-0.9,当地下水处于流动时可掺入少量水玻璃。
3.2注意对注浆时间的选择
为了能让浆液对桩侧和桩端土体进行有效加固,注浆易在泥皮和扰动层处于软弱状态下进行,以使浆液能均匀扩散,达到理想效果。但也不宜过早注浆,以免影响桩基主体混凝土的强度。考虑到混凝土强度,桩施工结束后两天即可实施注浆,若间隔时间过长,将增加注浆的难度或浆液不沿桩周或桩端软弱层均匀扩散,以至达不到预期效果。
3.3注意对出浆口位置的选择
在桩底注浆时,出浆口宜埋入桩底以下土中的一定深度,这样一方面可避免出浆口被水泥浆包住,另一方面也可以让水泥浆充分加固桩底沉渣或虚土。在桩侧注浆时,出浆口宜选在砂性土层,因为在该土层桩的摩阻力损失最大,对该部位进行加固效果最好。
结语
注浆技术是提高灌注桩竖向承载力并减小承载力离散性的一项有效措施。实地观测也表明,经过注浆后的桩其沉降量较未注浆的桩要小很多,由此可见,在采用灌注桩作为基础的重要工程中后注浆技术显得尤为必要。而且对于那些由于工程需要,设计桩长达到 60m,甚至于更多的构造物,由于其桩基进入砂层较深,在施工时承载力离散性较大,也应适当采用后注浆技术,已达到在满足承载力要求的同时,尽量缩短桩长、减小沉降的目的,为工程节约费用。
参考文献:
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[2]李敏.灌注桩后注浆施工技术在桥梁工程施工中的应用研究[J].建材与装饰,2017(32):13-14.
[3]姜建.灌注桩后注浆施工技术在桥梁工程施工中的应用探析[J/OL].中国高新技术企业,2017(11):218-219.
论文作者:李辉彬
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/4
标签:注浆论文; 浆液论文; 技术论文; 桩基论文; 承载力论文; 工作论文; 施工技术论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;