李勇勇
摘 要:近些年來,橋梁基礎后壓漿技術的應用十分廣泛,它在目前的橋梁工程無疑是最為熱門的施工方法。在高速公路改擴建中橋梁加寬拼接時保證樁下沉一致,有效提高單樁承載力、減少沉降量,結合自己在高速公路改擴建總結經驗,闡述樁端后壓漿施工要點和施工技術,為同行工作參考。
關鍵詞:橋梁灌注樁;樁端后壓漿;施工工藝
一、施工工藝
準備工作→管閥制作→灌注樁施工(后壓漿管埋設)→壓漿設備選型及加筋軟管與樁身壓漿管連接安裝→打開排氣閥并開泵放氣調試→關閉排氣閥壓清水開塞→按設計水灰比拌制水泥漿液→水泥漿經過濾至儲漿桶(不斷攪拌)→待壓漿管道通暢后壓注水泥漿液→樁檢測。
(一)壓漿設備及壓漿管的安裝
①高壓壓漿系統由漿液攪拌器,帶濾網的貯漿斗,高壓壓漿泵,壓力表,高壓膠管,預埋在樁中的壓漿導管和單向閥等組成。
②高壓壓漿泵系統的選型
高壓壓漿泵是實施后壓漿的主要設備,高壓壓漿泵一般采用額定壓力6~12MPa,額定流量30~100L/min的壓漿泵;高壓壓漿泵的壓力表量程為額定泵壓1.5~2.0倍。考慮到壓漿過程中流量和壓力調整的方便,選用了2TGZ-120/105型高壓壓漿泵,該泵的漿量和壓力根據實際需要可隨意變檔調速,可吸取濃度較大的水泥漿、化學漿液、泥漿、油、水等介質的單液漿或雙液漿,吸漿量和噴漿量可大可小。
(二)漿液的配制
1、壓漿水泥:水泥的強度等級不低于42.5
2、水泥漿性能要求:
3、初凝時間:3-4小時,稠度17-18秒;
4、7天強度:≥8 MPa。
5、外加劑:U型微膨脹劑(≤5%),膨潤土(≤5%)SPC-101減水劑
6、漿液配制程序:先放水,再加外加劑,攪拌均勻后加水泥。
7、嚴格控制漿液配比,攪拌時間不小于2min,漿液應具有良好的流動性,不離析,不沉淀,漿液進入儲漿桶時必須用16目紗網進行2次過濾,防止雜物堵塞壓漿孔及管路。
(三)壓漿材料與設備的試驗檢測
1、按設計和規范要求對壓漿材料進行試驗,確保材料符合設計要求。
2、壓漿管路應編號并掛標牌明示。
3、壓水試驗和壓漿前,進行壓漿管路系統及接頭耐壓試驗。試壓操作時,要分級緩慢升壓,試壓壓力宜達到注漿控制壓力的1.5倍,停泵穩壓后方可進行檢查。并認真檢查高壓設備,確保設備正常運轉。
4、水泥、外加劑等材料準備充分,壓漿前運抵現場,每盤外加劑計量好,裝進塑料袋,保證其摻量的準確性。
(四)樁端后壓漿的施工控制
(1)、壓漿設備及壓漿裝置
1、壓漿設備(每班組):注漿泵(兩臺,一臺注漿,一臺清洗),漿液攪拌機,儲漿桶、壓漿管路,12 MPa壓力表,球閥,溢流閥,水準儀,16目紗網。注漿泵必須配備卸荷閥,限定壓力8-9 MPa。注漿泵最小流量不大于60L/min。為確保壓漿過程中不因機械事故而停頓,壓漿設備必須有備用件。
2、壓漿裝置:樁端注漿管,樁身豎向導漿管,用卡扣固定,在鋼筋籠上,可上下移動。
3、樁端壓漿管制作要求:在壓漿管下策均勻設置12個∮8mm鉆孔(沿環向均勻鉆4個∮8mm孔,共3排,間距25mm);每個鉆孔單獨制作,形成一個單向閥。其構成由三層組成:第一層為能蓋住孔眼的圖釘;第二層為比鋼管外徑小3-5mm的橡膠帶,長度6cm;第三層為密封膠帶,蓋住橡膠帶兩端各2cm.。
4、應經常檢查和維修壓漿設備、機具,并建立安全員負責制,對設備、電路等進行全面的檢查,對壓力表應定期檢查、標定,合格后方可使用。
(五)樁端后壓漿的控制原則
樁端后壓漿施工控制采用壓漿量與壓力雙控,以壓漿量(水泥用量)控制為主,注漿壓力控制為輔。若注漿壓力達到控制壓力,并持荷5分鐘,注漿量達到80%,也滿足要求。
樁端壓漿終止壓力,應根據土層性質、壓漿點深度確定,對于風化巖、非飽和粘性土、粉土,宜為5-10MPa;對于飽和土,宜為1.5-6 MPa。軟土取低值,密實土取高值。
壓漿管布置原則:保證壓漿的均勻性;便于安裝和保護。
(六)樁端后壓漿施工工藝流程與要求
1、泥漿護壁成孔。成孔質量應滿足有關鉆孔灌注樁施工要求。
2、放鋼筋籠及樁端壓力注漿裝置。壓力注漿裝置綁扎在鋼筋籠內側,隨鋼筋籠同步放入孔內。
3、按有關規范、規程要求灌注混凝土。
4、進行壓力注漿。當樁身混凝土強度達到一定值(通常為75%)后,通過地面壓力系統經樁端壓力注漿裝置向樁端土層壓漿。
5、卸下注漿接頭,成樁。
6、壓漿次序與壓漿量分配:壓漿應每根管均分分三次循環;若發生管路堵塞,每壓漿量應重新均勻分配。
(七)堵管補救措施
壓漿前,暢通管路數不少于3根,壓漿量按已通管路數重新分配壓入;若只有2個管路暢通,按計劃壓入的水泥量增加10%,由2個管路均分壓入;若只有1管路暢通,則必須鉆通一根聲測管,進入樁端土層500mm,作為壓漿管,再按只有2個管路暢通情況執行。
二、后壓漿施工要點
1、確保工程樁施工質量。滿足規范對沉渣、垂直度、泥漿比重、鋼筋籠制作質量等要求;安裝鋼筋籠時,確保不損壞壓漿管路,下放鋼筋籠后,不得墩放、強行扭轉和沖撞。
2、壓漿管下放過程中。每下完一節鋼筋籠后,必須在壓漿管內注入清水檢查其密封性,若壓漿管滲漏必須返工處理,直至達到密封要求。
3、壓漿管接頭可采用絲扣或接箍套節焊。必須保證管路密封,以防泥漿進入管內。
4、壓水開賽時,若水壓突然下降,表明單向閥已打開,此時應停泵封閉閥門10-20min,以消散壓力。當管內存在壓力時不能打開閘閥,以防止承壓水回流。
5、注漿工作一般在混凝土澆注完畢后3-7天進行。也可根據市局情況,待樁的聲測工作結束后進行。
6、水泥漿制配時,嚴格按配合比進行配料,不得隨意更改。
7、在壓漿過程中,若發生不正常現象(如注漿泵壓力表越來越高或突然掉壓,地面冒漿等)時,應暫停壓漿,查明原因后再繼續壓漿。
8、專人負責記錄壓漿的起止時間、注入的漿量、壓力;測定樁上抬量。
9、最后一次壓漿完畢,必須經監理工程師簽字認可后,壓漿管路用漿液填充。
10、每根樁后壓漿施工過程中,漿液必須按規定做試塊。
三、樁端后壓漿的施工注意事項
壓漿管制作安裝注意事項:壓漿管于安裝前應進行清洗,以清除管內雜物;制作前,鋼管密封部位應用細砂紙打磨;必須使用新的橡膠帶,密封完好、有彈性;應進行地面試壓試驗。在樁混凝土澆筑完成后24-48小時,由壓漿泵用清水將樁端注漿管單向閥沖開,確保壓漿。管路系統暢通。
注意事項:如因施工導致鉆孔加深,應根據現場情況調節壓漿管,壓漿管下側單向閥必須完全進入孔底沉淀層部位。
后壓漿技術除可提高灌注樁的承載力,降低工程沉降量以外,在普通鉆孔灌注樁 試樁結果達不到要求時,后壓漿可作為一項行之有效的補救措施,即可在成樁側打入壓漿管 進行壓漿,以提高單樁承載力。當鉆孔灌注樁出現斷樁時,通過后壓漿,水泥漿液可滲入斷 樁裂隙內而封閉裂隙,保證樁的受力筋不受地下水的腐蝕而提高樁的使用壽命。
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(作者單位:中鐵一局集團第二工程有限公司)