桥梁桩基加固施工技术

桥梁桩基加固施工技术（精选九篇）

桥梁桩基加固施工技术 篇1

四川内遂高速公路复兴互通D匝道桥, 桥梁半径60 m, 设有10~20 m现浇连续箱梁, 分三联, 其中第一联为4~20 m, 设计为等高单箱双室结构, 墩高9~13 m桩基位于软基中, 软基厚度约为4~13 m。D匝道桥第一联距离G匝道近距离12 m, 此段G匝道设计为高填方, 2011年底G匝道路基另一侧出现过垮塌, D匝下部原设计为塑料排水板处治软基, 施工过程中增加了粉喷桩处治。由于软基处治后固结时间不够, 随着高填方路基快速填筑, 导致路基填方沉降变形, 并对墩柱产生较大侧向推力。由于墩顶有现浇箱梁的约束, 致使墩柱与系梁形成的框架结构变形, 桥墩在地系梁以上匝道内测出现严重环状开裂。

2 加固准备工作

复兴互通D匝桥1~3#墩桩柱加固桩基采用钻孔灌注桩的形式, 桩基础直径为150 cm, 桩长10~26.9 m, 拟采用冲击钻进成孔法, 钻机选用泰山CJF-20型冲击反循环钻机。

1) 桩基工程施工准备工作包括桩位初步测定, 三通一平, 设备进场与架设安装, 泥浆制备等临时设施及钢筋笼制作等。

2) 测量放样利用全站仪测出每个孔桩的中心线, 并在桩的四周引出四个成正十字形的护桩, 护桩至桩中心距离应比孔径大0.5 m左右, 埋设牢靠, 施工时利用护桩控制埋设护筒的中心位置。

3) 埋设护筒采用5 mm厚钢板制作, 高度为2.0 m, 筒顶露出地面为50 cm, 护筒内径应大于桩径150~200 mm, 护筒应埋设正确, 上下垂直, 四周要夯填密实, 以防漏水漏浆。

4) 制备泥浆选用优质黏土, 严格按技术规范要求制作, 并在泥浆中投入适量添加剂。泥浆配置用量由试验确定。钻孔过程中, 要经常检查泥浆比重, 根据不同地质调整泥浆比重, 避免过浓过稀。

5) 钻进成孔采用先慢后快的方法, 分班连续作业, 中途不停止。钻孔过程中, 作好现场钻进记录。在土层变化处, 采取渣样, 判断土层, 记入记录表中钻渣情况栏, 并与地质剖面图核对。钻孔中经常量测钻杆垂直度及孔径、偏移值, 根据不同岩层选择适当的钻速。

6) 当钻孔达到设计深度或设计要求后, 采用检孔器检测桩孔孔径及垂直度, 采用标准测锤检测孔深及孔底沉渣厚度, 经自检合格后, 报请监理工程师检查。

7) 钻孔至设计高程经检查后即进行清孔, 清孔用抽碴筒配合吸泥机进行, 清孔至沉碴厚度满足规范要求后报检, 报检合格后即下钢筋笼。旋挖钻机成孔的桩基, 用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。为准确判定孔底碴是否清完, 用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔, 若两次测孔深度相同并与终孔数字相符时测证明孔碴已清理干净, 否则还需继续清至达到要求, 沉碴厚度不得大于规范要求的标准。

8) 所有钢筋在钢筋加工厂加工成型后, 运到现场绑扎。由于桩基主筋采取机械连接, 所以桩基钢筋笼采用整体制作吊装。钢筋笼采用吊车吊装, 逐段接长放入孔内, 先将第一段钢筋笼对准孔位, 垂直缓慢放入孔中, 避免碰撞孔壁, 利用钢筋笼顶端的架立筋暂时固定在桩架上。再将第二段钢筋笼吊起, 钢筋笼按设计要求采用套筒挤压或焊接方法 (根据有关要求确定) 连接接长。钢筋笼下放到设计标高后, 在钢筋笼顶设置临时钢撑架, 临时钢撑架固定在桩架上, 防止混凝土浇筑时钢筋笼上浮、下坠及左右偏位。

9) 灌注及拔管。钢筋笼吊装完毕报监理验收通过后, 开始混凝土灌注。每根桩的投料量应不少于设计灌注量, 钻杆芯管充满混凝土后开始拔管, 不可先拔管后送料, 混合料的送料量与拔管速度相匹配。施工桩顶高程宜高出设计桩顶高程不<50 cm。

10) 移机。一根桩施工完毕后, 钻机移位, 进行下一根桩施工。

11) 截桩头。桩顶端浮浆清除干净, 直至露出新鲜混凝土面, 且截桩过程中, 不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。

3 加固原理及工艺

3.1 原墩柱上植筋

植筋首先是钻孔, 因为孔深与锚筋埋设深度相同, 孔径比锚筋直径大2~4 mm, 孔位应避让构造钢筋, 孔道应顺直。然后要对钻孔清理, 孔道先用硬鬃毛刷清理, 再以高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分。清理完后灌胶, 将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处, 待插入锚筋后, 胶即充满整下孔洞。最后插入锚筋, 锚筋插入前应清除插入部分的表面污物, 并须插到孔底, 孔口多余的胶应清除。污物应先以钢刷清除, 再用丙酮擦净, 并予拭干。

3.2 承台基础处理

先初步放样, 划出承台边界, 人工清理四周及基底, 基坑开挖比设计尺寸放宽30~50 cm, 便于支模与排水, 并对基底进行夯实, 然后按图铺设砼垫层。

3.3 测量放样

开工前, 对中线、对角线坐标及四角标高进行准确测量放样, 并在纵横轴线上引出控制桩, 控制钢筋绑扎和模板调整, 严格控制好各部顶面标高。所有承台在施工前应对已成桩进行无损探测, 合格后方可进行施工。

3.4 钢筋下料成型及绑扎

钢筋由钢筋班集中下料成型, 编号堆放, 运输至作业现场, 进行绑扎。钢筋均应有出厂质量证明书或试验资料方可使用。钢筋绑扎严格按图纸进行现场绑扎, 绑扎中注意钢筋位置、搭接长度及接头的错开。钢筋绑扎成型后, 按要求进行验收。

3.5 模板制作

模板采用5 mm建筑钢模板, 并具有足够的刚度。用槽钢或角铁做肋, 底口、中部、上部均用20对拉螺杆, 外侧用方木支撑固定。安装前轻涂一层脱模剂, 严禁用废机油替代。每块模板的面积要求在2.0 m2以上, 模板四周轮廓分明, 其顶面标高、模内尺寸、轴线偏位、表面平整度等均符合规范要求。

3.6 钢筋加工

钢筋应有出厂证明, 并根据批量进行机械性能及可焊性试验。所有钢筋必须在加工棚内加工后在基坑内绑扎成型。钢筋的接头质量、数量及绑扎后的间距、位置、根数及长度、保护层厚度均符合规范要求。

3.7 砼浇筑

购买商品砼, 采用砼罐车运输, 砼泵机泵送入仓, 大块砼浇筑厚度应按技术规范施工。砼的落差高度超过2 m时, 应用导管或溜槽下料, 以减少砼的离析。混凝土按一定厚度、顺序和方向, 自下而上、水平分层浇筑。分层厚度不超过30 cm。采用插入式振捣器振捣, 振捣器的伸入或拔出应慢, 防止空洞产生。当砼不再下沉、表面平坦、无气泡溢出且有薄层水泥浆溢出时, 可停止振捣。砼浇至顶面时, 应将襟边收平, 与上层基础或墩台身连接处不收光, 可预埋连接钢筋。系梁采用吊车吊斗浇筑。浇筑中控制好每层浇筑厚度, 防止漏振和过振, 保证砼密实度。砼浇筑要连续进行, 中间因故间断不能超过前层砼的初凝时间, 砼浇筑到顶面, 应按要求修整、抹平。

3.8 拆模

模板拆除按照结构的不同和砼规定强度来决定, 承台和系梁达到强度的50%即可拆模板, 模板拆除时要小心按顺序拆卸, 防止撬坏模板和碰坏结构。可适当延长拆模时间, 以提高砼外观质量。对局部小面积的蜂窝麻面, 在征得监理工程师的同意后, 采用高标号砂浆修补, 但应保证砼的整体外观质量。拆模后进行湿水养护, 保持砼表面处于湿润状态。承台采用吊车吊斗浇筑。浇筑中控制好每层浇筑厚度, 防止漏振和过振, 保证砼密实度。砼浇筑要连续进行, 中间因故间断不能超过前层砼的初凝时间, 砼浇筑到顶面, 应按要求修整、抹平。

3.9 养生

砼浇筑后要及时覆盖养生, 经常保持砼表面湿润。

4 加固施工方法

4.1 基础施工

墩柱原地面先凿除表面硬化砼, 然后下挖3 m, 立模现浇C25片石砼基础进行加固。

4.2 墩身表面的植筋处理

植筋之前所有新旧砼交界面均进行凿毛清洗, 以保证新旧砼的良好结合。植筋所采用的钢筋为HRB335钢筋。

1) 植筋粘结剂要求。植筋粘结剂用于在混凝土/钢筋混凝土基材上种植钢筋。应为双组分粘结剂, 由有机成分和无机成分组成, 以保证整个结构的耐久性。材料不应含苯乙烯, 应无异味, 方便施工, 有利环境。

专用植筋粘结剂应用于桥梁结构, 应具有抵抗震动和疲劳荷载作用的特性, 具有长期稳定性能和耐久性, 应提供相应检测认证报告。药剂必须具有产品成熟、适合小间距作业、快速凝固、强度高的特点, 应保证钢筋达到屈服而不被拔出。粘结剂应为注射式双组份成品管状胶。

2) 施工注意事项。植筋钻孔所使用的钻机必须具有产品成熟、可导向定位、振动小、不损坏结构表面、成孔快速、孔径孔深准确的特点。

植筋钻孔前, 应使用钢筋保护层厚度仪对原结构内的钢筋位置进行判定, 尽量保证钻孔不破坏原结构内的钢筋, 钻孔应达到设计要求的深度。

植筋钻孔直径采用设计文件中提供的尺寸, 施工时不得随意增大钻孔直径。

植筋钻孔时, 应尽量确保钻孔方位, 以防钻穿相邻植筋孔。需要植筋钻孔时, 应间隔钻孔、植筋, 待达到强度后, 再钻侧孔。成孔后, 应采用高压水冲洗干净并风干。

3) 施工顺序。施工准备—搭设脚手架—放线—打孔—清孔—种植钢筋—等待钢筋凝固—安装钢套管—浇筑外层混凝土。

4) 植筋检测方法。 (1) 拉拔破坏试验:每种植筋规格至少做一根; (2) 现场植筋拉拔抽检试验:抽检率建议取3% (一般为2%~5%) ;抽检时, 植筋拉力取0.8~0.85倍的钢筋设计强度。

5) 注意事项。 (1) 植筋拉拔试验的破坏一般有三种形式:砼破坏、钢筋拔出;植筋胶破坏、钢筋屈服;拉断。 (2) 拉拔破坏试验时, 植筋规格是指钢筋直径和植筋深度。相同的钢筋直径, 不同的植入深度, 植筋规格不同。 (3) 抽检时, 钢筋设计强度应根据钢筋直径、砼强度以及植入深度综合判断确定。一般可取相同砼标号, 相同植筋深度时, 拉拔破坏试验的钢筋屈服值或砼破坏时的钢筋拉力值或植筋胶破坏钢筋拔出时钢筋拉力值, 即根据相同条件下破坏试验的破坏形式取值。

墩身砼的浇筑。墩身采用C40普通砼。可添加适量的微膨胀剂, 一次浇筑完成, 注意振捣和砼的养护。部分的墩柱表面应充分凿毛, 以使新老砼很好结合。

5 结语

桥梁桩基加固施工技术 篇2

灌注桩技术在施工应用过程中，需要保护好孔口，保护孔口的最好方法就是增加孔口的护壁，在实际施工情况下，对于护壁的厚度还有直径都有不同的要求，并且对于护筒掩埋在地下面的深度同样拥有严格的要求，为了能够保障护筒的稳定性，需要在掩埋的同时使用缆绳来固定住护筒[4]。成孔工作使用反循环回转钻机，然后在成孔工作开始之前，需要根据当地的条件来做好探测和实验，确保工作的适应性。钢筋笼的制作拥有非常严格的技术要求，首先是需要具备足够的制作材料，钢筋笼的制作需要一整条完整的钢筋，在制作之前，技术人员需要设计好施工图纸，完全按照图纸进行制作完成之后，能够用吊车把钢筋笼放在事先选择好的位置，一气呵成的避免出现返工。混凝土的制作要跟施工地点条件一致，技术人员首先要探测和分析出当地的地质条件，计算出混凝土的凝结时间，严格检查混凝土的原料配比，让制作出来的混凝土能够达到标准的粘聚性。混凝土灌注之前要再一次的检查成孔状态，确定直径还有厚度都能够满足要求。

3.2微型加固桩基技术

为了能够提升桥梁使用寿命，工程建设设计管理部门都会使用微型加固技术，就是把桩基能够使用一种直径比较小的`钻孔进行关注，在微型加固灌注桩的施工过程中，最关键的就是要甄选钻头，按照严格的工程施工规定进行操作，确定好钻头钻孔的形势和位置，在钻头到达了施工要求深度的时候，需要清晰钻孔位置，把其中的泥土清理出来，成孔位置要反复清洗，达到取土清孔的效果，然后再把钢筋和填充混合物植入进去，如果孔径比较大的话可以使用钢筋笼[5]。完成一系列工作之后，就需要进行灌浆施工，把碎石能够放到直径比较小的空间中，把水泥砂浆关注到其中，根据孔的大小选择不同材质的填充混合物。

3.3后压浆技术

后压浆技术在桥梁工程施工过程中比较常见，跟钻孔灌注桩技术相比较来说，后压浆技术是利用三根灌注桩融合在一起进行施工的，首先需要固定好灌注桩，检查桩体长度，在实验过程当中使用清水关注到管内，然后可以冲洗管道，即可发现管道问题，一旦出现问题需要立刻进行解决。然后在进行压浆作业。在压浆过程当中，需要使用两根管，控制好循环流动时间，均匀的把水泥浆和土层扩散开来，最后检验施工质量。相关部门需要针对工程建设的各项指标进行监测，包括水泥浆的密度还有均匀度等，在检验完成之后需要详细的写出质检报告。

3.4其他路桥施工加固技术

在具体的路桥工程施工过程中，有一些施工人员会在桩基加固施工结束之后利用吊车吊起钢轨，在必要时需要进行填补工作，发现存在有空隙的部分就要进行灌注填充，能够保证施工材料的密度，可以在施工中适当性的注入减水剂或者是复合早强剂，能够起到一定的固定钢筋的作用[6]。

4结束语

目前我国桥梁施工技术和整体质量越来越好，但是还是会存在一定的问题，如果施工问题无法解决最终会影响整个工程的施工质量。为了能够提升工程质量，就需要做好桥梁质量管理的重要措施。在加固施工中需要根据桥梁的实际情况进行加固，才能够有效提升工程质量。

参考文献

[1]王海粟.桥梁工程施工中的桩基加固技术研究[J].工程建设与设计,(01):187-188+192.

[2]陈红杰.关于桥梁施工中桩基加固技术探讨[J].科技创新与应用,(11):236.

[3]祁晓东.桥梁工程施工中的桩基加固技术[J].科技创新与应用,2017(05):221.

[4]赵为亮.桥梁工程施工中桩基加固技术应用[J].建筑知识,,36(03):182.

浅谈桥梁桩基加固施工技术 篇3

四川内遂高速公路复兴互通D匝道桥,桥梁半径60 m,设有10~20 m现浇连续箱梁,分三联,其中第一联为4~20 m,设计为等高单箱双室结构,墩高9~13 m桩基位于软基中,软基厚度约为4~13 m。D匝道桥第一联距离G匝道近距离12 m,此段G匝道设计为高填方,2011年底G匝道路基另一侧出现过垮塌,D匝下部原设计为塑料排水板处治软基,施工过程中增加了粉喷桩处治。由于软基处治后固结时间不够,随着高填方路基快速填筑,导致路基填方沉降变形,并对墩柱产生较大侧向推力。由于墩顶有现浇箱梁的约束,致使墩柱与系梁形成的框架结构变形,桥墩在地系梁以上匝道内测出现严重环状开裂。

2 加固准备工作

复兴互通D匝桥1-3#墩桩柱加固桩基采用钻孔灌注桩的形式,桩基础直径为150 cm,桩长10~26.9 m,拟采用冲击钻进成孔法,钻机选用泰山CJF-20型冲击反循环钻机。

1)施工准备,桩基工程施工准备工作包括桩位初步测定,三通一平,设备进场与架设安装,泥浆制备等临时设施及钢筋笼制作等。

2)测量放样利用全站仪测出每个孔桩的中心线,并在桩的四周引出四个成正十字形的护桩,护桩至桩中心距离应比孔径大0.5 m左右,埋设牢靠,施工时利用护桩控制埋设护筒的中心位置。

3)埋设护筒采用5 mm厚钢板制作,高度为2.0 m,筒顶露出地面为50 cm,护筒内径应大于桩径150~200 mm,护筒应埋设正确,上下垂直,四周要夯填密实,以防漏水漏浆。

4)制备泥浆选用优质黏土,严格按技术规范要求制作,并在泥浆中投入适量添加剂。泥浆配置用量由试验确定。钻孔过程中,要经常检查泥浆比重,根据不同地质调整泥浆比重,避免过浓过稀。

5)钻进成孔采用先慢后快的方法,分班连续作业,中途不停止。钻孔过程中,作好现场钻进记录。在土层变化处,采取渣样,判断土层,记入记录表中钻渣情况栏,并与地质剖面图核对。钻孔中经常量测钻杆垂直度及孔径、偏移值,根据不同岩层选择适当的钻速。

6)成孔检验当钻孔达到设计深度或设计要求后,采用检孔器检测桩孔孔径及垂直度,采用标准测锤检测孔深及孔底沉渣厚度,经自检合格后,报请监理工程师检查。

7)清孔时钻孔至设计高程经检查后即进行清孔,清孔用抽碴筒配合吸泥机进行,清孔至沉碴厚度满足规范要求后报检,报检合格后即下钢筋笼。旋挖钻机成孔的桩基,用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。为准确判定孔底碴是否清完,用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔,若两次测孔深度相同并与终孔数字相符时证明孔碴已清理干净,否则还需继续清至达到要求,沉碴厚度不得大于规范要求的标准。

8)钢筋笼制作安装,所有钢筋在钢筋加工厂加工成型后,运到现场绑扎。由于桩基主筋采取机械连接,所以桩基钢筋笼采用整体制作吊装。钢筋笼采用吊车吊装,逐段接长放入孔内,先将第一段钢筋笼对准孔位,垂直缓慢放入孔中,避免碰撞孔壁,利用钢筋笼顶端的架立筋暂时固定在桩架上。再将第二段钢筋笼吊起,钢筋笼按设计要求采用套筒挤压或焊接方法(根据有关要求确定)连接接长。钢筋笼下放到设计标高后,在钢筋笼顶设置临时钢撑架,临时钢撑架固定在桩架上,防止混凝土浇注时钢筋笼上浮、下坠及左右偏位。

9)灌注及拔管,钢筋笼吊装完毕报监理验收通过后,开始混凝土灌注。每根桩的投料量应不少于设计灌注量,钻杆芯管充满混凝土后开始拔管,不可先拔管后送料,混合料的送料量与拔管速度相匹配。施工桩顶高程宜高出设计桩顶高程不小于50 cm。

10)移机,一根桩施工完毕后,钻机移位,进行下一根桩施工。

11)截桩头,桩顶端浮浆清除干净,直至露出新鲜混凝土面,且截桩过程中,不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。

3 加固原理及工艺

3.1 原墩柱上植筋

植筋首先是钻孔,因为孔深与锚筋埋设深度相同,孔径比锚筋直径大2~4 mm,孔位应避让构造钢筋,孔道应顺直。然后要对钻孔清理,孔道先用硬鬃毛刷清理,再以高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分。清理完后灌胶,将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处,待插入锚筋后,胶即充满整个孔洞。最后插入锚筋,锚筋插入前应清除插入部分的表面污物,并须插到孔底,孔口多余的胶应清除。污物应先以钢刷清除,再用丙酮擦净,并予拭干。

3.2 承台基础处理

先初步放样,划出承台边界,人工清理四周及基底,基坑开挖比设计尺寸放宽30~50 cm,便于支模与排水,并对基底进行夯实,然后按图铺设砼垫层。

3.3 测量放样

开工前,进行对中线、对角线坐标及四角标高的准确测量放样,并在纵横轴线上引出控制桩,控制钢筋绑扎和模板调整,严格控制好各部顶面标高。所有承台在施工前应对已成桩进行无损探测,合格后方可进行施工。

3.4 钢筋下料成型及绑扎

钢筋由钢筋班集中下料成型,编号堆放,运输至作业现场,进行绑扎。钢筋均应有出厂质量证明书或试验资料方可使用。钢筋绑扎严格按图纸进行现场绑扎,绑扎中注意钢筋位置、搭接长度及接头的错开。钢筋绑扎成型后,按要求进行验收。

3.5 模板制作

模板采用5 mm建筑钢模板,并具有足够的刚度。用槽钢或角铁做肋,底口、中部、上部均用φ20对拉螺杆,外侧用方木支撑固定。安装前轻涂一层脱模剂,严禁用废机油替代。每块模板的面积要求在2.0 m2以上,模板四周轮廓分明,其顶面标高、模内尺寸、轴线偏位、表面平整度等均符合规范要求。

3.6 钢筋加工

钢筋应有出厂证明,并根据批量进行机械性能及可焊性试验。所有钢筋必须在加工棚内加工后在基坑内绑扎成型。钢筋的接头质量、数量及绑扎后的间距、位置、根数及长度、保护层厚度均符合规范要求。

3.7 砼浇筑

购买商品砼,采用砼罐车运输,砼泵机泵送入仓,大块砼浇筑厚度应按技术规范施工。砼的落差高度超过2m时,应用导管或溜槽下料,以减少砼的离析。混凝土按一定厚度、顺序和方向,自下而上、水平分层浇筑。分层厚度不超过30 cm。采用插入式振捣器振捣,振捣器的伸入或拔出应慢,防止空洞产生。当砼不再下沉、表面平坦、无气泡溢出且有薄层水泥浆溢出时,可停止振捣。砼浇至顶面时,应将襟边收平,与上层基础或墩台身连接处不收光,可预埋连接钢筋。系梁采用吊车吊斗浇注。浇注中控制好每层浇注厚度,防止漏振和过振,保证砼密实度。砼浇注要连续进行,中间因故间断不能超过前层砼的初凝时间,砼浇注到顶面,应按要求修整、抹平。

3.8 拆模

模板拆除按照结构的不同和砼规定强度来决定,承台和系梁达到强度的50%即可拆模板,模板拆除时要小心按顺序拆卸,防止撬坏模板和碰坏结构。可适当延长拆模时间,以提高砼外观质量。对局部小面积的蜂窝麻面,在征得监理工程师的同意后,采用高标号砂浆修补,但应保证砼的整体外观质量。拆模后进行湿水养护,保持砼表面处于湿润状态。承台采用吊车吊斗浇注。浇注中控制好每层浇注厚度,防止漏振和过振,保证砼密实度。砼浇注要连续进行,中间因故间断不能超过前层砼的初凝时间,砼浇注到顶面,应按要求修整、抹平。

3.9 养生

砼浇注后要及时覆盖养生,经常保持砼表面湿润。

4 加固施工方法

4.1 基础施工

墩柱原地面先凿除表面硬化砼,然后下挖3 m,立模现浇C25片石砼基础进行加固。

4.2 墩身表面的植筋处理

植筋之前所有新旧砼交界面均进行凿毛清洗,以保证新旧砼的良好结合。植筋所采用的钢筋为HRB335钢筋。

1)植筋粘结剂要求。植筋粘结剂用于在混凝土/钢筋混凝土基材上种植钢筋。应为双组分

粘结剂,由有机成分和无机成分组成,以保证整个结构的耐久性。材料不应含苯乙烯,应无异味,方便施工,有利环境。

专用植筋粘结剂应用于桥梁结构,应具有抵抗震动和疲劳荷载作用的特性,具有长期稳定性能和耐久性,应提供相应检测认证报告。药剂必须具有产品成熟、适合小间距作业、快速凝固、强度高的特点,应保证钢筋达到屈服而不被拔出。粘结剂应为注射式双组份成品管状胶。

2)施工注意事项。植筋钻孔所使用的钻机必须具有产品成熟、可导向定位、振动小、不损坏结构表面、成孔快速、孔径孔深准确的特点。

植筋钻孔前,应使用钢筋保护层厚度仪对原结构内的钢筋位置进行判定,尽量保证钻孔不破坏原结构内的钢筋,钻孔应达到设计要求的深度。

植筋钻孔直径采用设计文件中提供的尺寸,施工时不得随意增大钻孔直径。

植筋钻孔时,应尽量确保钻孔方位,以防钻穿相邻植筋孔。需要植筋钻孔时,应间隔钻孔、植筋,待达到强度后,再钻侧孔。成孔后,应采用高压水冲洗干净并风干。

3)施工顺序。施工准备→搭设脚手架→放线→打孔→清孔→种植钢筋→等待钢筋凝固→安装钢套管→浇筑外层混凝土。

4)植筋检测方法。①拉拔破坏试验:每种植筋规格至少做一根。②现场植筋拉拔抽检试验:抽检率建议取3%(一般为2%~5%),抽检时,植筋拉力取0.8~0.85倍的钢筋设计强度。

5 结语

桥梁桩基加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范,同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。桥梁桩基的加固维修技术是最近兴起的一门新技术,为了指导桥梁加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,为我国桥梁缺陷的改造提供技术支持,确保危桥梁缺陷的改造工作科学合理、经济安全,使得桥梁加固做到“有法可依”。

摘要：桥梁桩基的加固维修技术是最近兴起的一门新技术,为了指导桥梁加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,对桥梁加固准备工作,加固原理及工艺,加固方法进行阐述。

桥梁桩基施工关键技术研究 篇4

桥梁桩基施工关键技术研究

结合某工程实例,从该工程的施工前准备、钻孔技术、钢筋制作及水下混凝土灌注施工工艺等几个方面详细介绍了桥梁桩基施工中关键的技术问题,以积累桥梁桩基施工经验,保证桥梁桩基的工程质量和桥梁施工的顺利进行.

作 者：李中 黄荻 LI Zhong HUANG Di 作者单位：浙江中威交通建设有限公司,浙江海宁,314400刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(2)分类号：U443.15关键词：桩基 测量 施工技术 钻孔灌注桩

桥梁桩基加固施工技术 篇5

随着社会的进步和经济的发展, 运输业也迅速扩大发展起来了。公路交通是整个运输领域的核心, 具有灵活自由的特点, 在现代社会中起着越来越重要的作用。近年来, 桩基承载层一般桩长和桩径往往设计得大于基础部分, 并且采用相对完整的岩石层, 用以适应我国对桥梁工程钻孔灌注桩基础承载能力越来越高的要求、满足设计要求的承载力。然而, 这种工程方式和方法却也增加了工程成本, 提高了施工难度。为解决道路桥梁施工中桩基加固的的问题, 经过多年的探索和实践, 总结出了一些地基加固的方法, 可以大大缩短桩长, 取得了良好的经济效果。

1 路桥施工中常见的桩基质量问题

1.1 桩基沉降

桩基沉降行程的原因主要是沉渣清理不彻底或者沉渣过厚。这种情况的桩基沉降, 在其尚未引起上部连续梁的开裂时, 需要加固处理桩基, 以增加其承载力、阻止桩基继续下沉。此外, 向上需要顶升梁体使其基本回复到原设计状态, 减少由于沉降引起的次应力, 否则梁体一旦开裂, 会影响其正常使用和工程的顺利进行。

桩基沉降的另一个原因是由于桩基设计体系不合理, 在同一种连续梁下采用不同的桩基础形式。这种情况的桩基不均匀引起的沉降, 极其容易引起梁体产生大次应力;另一种可能性是设计时对这个地区的地质岩性摩阻系数取值偏大 (规范中大值) , 而其摩擦桩桩长偏短了。

1.2 灌注桩常见的问题

路桥施工中应用最广泛的一种施工方式便是灌注桩的桩基施工方式。而灌注桩的桩基施工方式最常见的质量问题主要有混凝土疏松、蜂窝、气孔、夹渣、断桩等。在灌注桩的桩基施工过程中, 由于混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够或水泥质量差导致浇注时桩身混凝土离析掺气, 内部有疏松气孔、砂眼等;另一方面, 还经常出现因为桩底软、沉淀层过厚、清孔不彻底, 导致淤泥状沉淀、桩头不密实等情况;在浇注至桩顶时超压力不足, 导致泥浆混入, 或桩顶强度低、不够密实, 导致桩基础质量无法满足设计要求。导管进水、卡管、坍孔、埋管、清孔不彻底;在浇注混凝土的施工过程中, 混凝土初步凝固后, 流动性会变低, 但是这时仍然续灌的混凝土冲破顶层而上升;或者灌注的中间部分坍塌了, 使得两层混凝土中夹有泥渣, 更有甚者还会到这整个桩夹有泥渣土而形成断桩。

2 桩基加固技术

2.1 微型桩加固技术

微型桩于二十世纪三十年代初起源于意大利, 美国于四十年代开始使用微型桩, 我国二十世纪八十年代开始研究, 在上海地区开始使用, 近年来有很大发展, 它很适于荷载小而分散的中小型工业与民用建筑。它不仅可用于新建工程的地基处理, 也可用于现有工程的基础托换, 特别是对于场地狭窄, 净空低矮的工程现场, 其优点尤为突出。目前, 微型桩已经在国内外的一些旧房改造、古建筑加固纠偏、防洪堤坝加固、建筑物加固防震、边坡加固、水池底板的抗浮、铁塔等抵抗交替荷载的基础等工程中得到了应用, 取得了良好的社会效益和经济效益。

微型桩非常适合用于路桥施工中桩基加固, 它是一种较小口径的钻孔灌注桩, 直径一般不大于300mm, 长细比一般超过30, 在加固过程用地质钻机进行钻孔。微型桩根据不同的工程地质情况, 可以相应地采取不同的成孔方式, 比如干成孔或循环泥浆护壁成孔等。如果使用循环泥浆成孔, 在钻孔到需要的深度后, 要用冲水清孔;如果使用的是干成孔, 则需要反复提钻取土清孔。无论何种方式成孔, 在清孔完成后, 都必须马上植入加劲钢材和注浆导管。根据设计的不同和使用目的的不同, 可以调整钢材的不同。孔径的大小不同, 可以根据情况适当选取钢筋笼或者单根钢筋。这些施工项目都完成后, 便要开始进行压力灌浆了。可以直接向孔内用压力灌注水泥砂浆, 也可以先向孔内投入碎石 (粒径为13cm的为佳) , 再向孔内灌注纯水泥浆或水泥砂浆。若采用套管灌浆, 注浆的压力要根据工程施工地的实际地质情况做适当的调整, 在拔除套管的时候, 施加压力 (一般为0.3~0.5MPa) , 但要根据实际情况调整, 直到满溢为止。

2.2 路桥施工中微型桩加固技术的特点

路桥桩基加固技术, 在实际建设中得到广泛的应用。微型桩其独特的特点在路桥桩基加固中有其独特的优越性, 对路基加固技术有很重大的意义, 微型桩的加固技术的施工特点主要有几个方面:

首先, 微型桩可以形成网状布置的微型桩体系。这种与众不同的体系, 不仅能够使每个单桩同时承受各种应力的作用, 同时还很好地提高了道路桥梁的承载能力, 对道路桥梁路基起到了很好的加固效果。

其次, 微型桩可以灵活布置桩具施工。这种微型桩加固技术施工应用的机械设备小, 施工成本相对比较低廉;方式比较简单, 技术也比较成熟, 在道路桥梁施工中适应性较强, 基本在各种地质的道路桥梁施工地基加固中都可采用。

再次, 微型桩可以使加固效果显著, 承载能力较高。根据建筑工作者长期实践发现, 由于微型桩施工方式和技术的原因, 使用微型桩加固技术进行的道路桥梁路基加固, 不仅能够提高桩基的负荷能力, 更能使桩基的承载力得到了显著提高, 使地基更加稳固。

最后, 微型桩占用施工面积较小, 施工灵活方便。微型桩的这种特点使其在施工过程中不受施工面积限制, 并且其沉降程度较小, 能穿透任何障碍物。这些特点都使得微型桩地基加固技术在许许多多道路桥梁地基加固中得到广泛采用。

2.3 微型桩加固路桥桩基应当注意的问题

一般道路桥梁质量出现问题的时候, 人们才对其进行加固处理, 因此这时的道路桥梁情况不太好, 在对其进行加固时, 不可以使得加固后桩基依然存在大量问题, 需要加强其承载能力、保证加固施工的质量能够使路桥的整体性能得到提升。因此在对道路桥梁桩基进行加固时更需要谨慎细致, 注意各方面, 努力避免出现问题。首先, 技术人员认真进行设计、认真审核图纸, 并及时向施工人员进行沟通和技术交底;其次, 确保各项材料设备以及技术性都能够符合技术和施工的具体要求, 一旦发现问题要及时解决;第三, 坚持严格的工程验收检测, 对施工全过程进行质量监控。第四, 保钢筋砼工程的监控, 把好配比、振捣、养生每一关。

3 结束语

道路桥梁在社会主义发展进程中有着越来越重要的位置, 而路桥桩基施工在施工中涉及许多环节, 是一项十分复杂的系统工程。但仍然存在着许多问题, 只有针对这些问题提出解决方案, 提高道路桥梁施工中桩基加固技术, 才能更好地提高道路桥梁的质量、稳定性和安全性。

参考文献

[1]吴家普.公路桥梁的养护及管理措施[J].科技信息.2010 (14) .

[2]张全文.路桥施工中常见的桩基问题与加固技术分析[J].江西建材.2014 (01) .

桥梁桩基加固施工技术 篇6

1 高压喷射桩基补强技术

高压喷射桩基补强技术, 是以高压旋喷桩施工技术为基础, 发展起来的一种基础加固技术。主要是通过钻机钻孔, 在相应的深度利用高压泥浆泵, 通过安装在喷杆上的特殊喷嘴, 以旋转的方式向周围土体喷射水泥浆液, 对土层进行加固。这种方法的加固原理在于, 利用超高压 (20-45MPa) 旋转喷射而出的水泥浆, 对土层形成冲切破坏, 强制使其与水泥浆液实现原位混合, 在水泥凝固后, 形成具有高承载力、低沉降的混凝土桩体, 与被水泥浆挤得更加密实的桩间土体一起, 提升地基的承载能力, 起到加固的效果。

高压喷射桩基补强技术的优势在于:首先, 占地面积小、振动小、噪音低, 对于周边环境的影响较小;其次, 通过对土层结构的强制破坏, 解决了静压灌浆难以克服的可灌性问题, 应用范围相对广泛, 可以形成形状良好的凝结体;然后, 由高压喷射灌浆形成的凝结体, 可以与原有的灌注桩相互连接, 从而形成一个相对统一的整体, 连接更加可靠。

2 高压喷射桩基补强技术的应用

以某高速公路桥为例, 对高压喷射桩基补强技术在桥梁基础加固工程中的应用进行简单阐述。

2.1 工程概况

该高速公路桥位于两条长途高速公路的重合段, 设计时速120km。在建成至今, 每天的交流量高达33000多辆, 而且许多货车存在超载现象。2013年, 在对高速公路进行全面巡查时, 发现桥墩位置出现多处裂缝, 而且存在一定的沉降现象, 最大沉降量达到了30mm。为了保证桥梁的使用安全, 需要对其基础进行加固处理。

2.2 地质勘察

在进行加固施工前, 对桥梁位置的地质条件进行了现场勘察, 其基本参数如下:

2.3 施工准备

(1) 人员准备:组建一支高压旋喷桩专业施工队, 负责全部施工过程, 施工人员共计33人。

(2) 设备准备:包括旋喷桩机、喷注浆泵、灰浆搅拌机等设备, 同时做好设备的维护工作, 确保设备处于正常待机状态。

(3) 工艺参数:

高压水:15~20Mpa, 流量70~80L/min;

压缩空气:压力0.5~0.8Mpa, 流量0~3m3/min;

水泥浆:压力30Mpa, 流量70~80L/min;

提升速度:8~15cm/min, 旋转速度8~12r/min;

喷管直径:二重管法2φ2.0mm, 喷嘴夹角180°;

采用水灰比0.55∶1, 水泥掺入量28%, 高效减水剂掺量0.6%。

(4) 方案准备:针对该工程的特点, 加固方案主要包括两个组成部分:其一, 桩底旋喷加固。在桥墩灌注桩周围, 均匀布设4个高压喷射孔, 与灌注桩保持50cm左右的距离, 钻孔深度17.2m, 对灌注桩底部半径2m范围内的土体进行补强处理。其二, 桩周摆喷加固。桩周摆喷加固可以利用之前的喷射孔, 对灌注桩桩周进行高压摆喷处理, 增大灌注桩桩径, 提升桩基的承载能力。

2.4 补强施工

在施工中, 先进行桩底旋喷加固, 然后进行桩周摆喷加固, 采用四序孔进行分序施工。

(1) 桩孔定位

在施工前, 需要使用全站仪, 对旋喷桩的内外边线以及第一根桩的中心位置进行确定, 做好施工放样工作, 同时将放样误差控制在2cm以内。布孔完成后, 需要对桩位进行复核, 复核频率为每20根桩一次。然后, 使用木桩进行固定, 并标出孔号。

(2) 水泥浆配置

旋喷桩使用的水泥为32.5R的普通硅酸盐水泥, 在配置过程中, 要将水灰比控制在1∶1, 以消除离析现象, 同时加入约为水泥用量2%的早强剂。单桩水泥用量按现场试喷后确定水泥用量。

(3) 钻孔

在钻孔前, 需要做好钻机的安装就位, 确保钻机设备处于良好的待机状态, 使得钻机的钻头对准桩孔的中心位置, 将误差控制在30mm以内, 垂直度偏差小于1%。然后, 在确认钻机安装无误后, 可以开始钻孔施工。这里采用岩芯钻机泥浆循环造孔, 在定孔后, 需要保持钻机的水平度和稳定性, 同时随时观察钻孔深度, 确保其可以满足设计要求。

(4) 喷射管安装

在钻孔完成并清孔后, 可以进行喷射管的下放施工。将高压喷射台车移至喷射孔位置, 进行试喷, 并对喷射方向进行调整, 然后缓慢下管直至设计深度。

(5) 喷射提升

待准备工作完成后, 可以进行喷浆施工。启动高压泵, 待泵量泵压达到设计要求后, 自孔底由下而上进行喷射注浆作业, 直到达到设计的终喷高程, 然后停止喷射, 提出喷射管。在喷射过程中, 要控制提升速度和旋转速度, 并随时测量各项参数, 确保施工质量。

(6) 故障处理

在施工中, 受各种因素的印象, 可能会出现相应的问题, 影响施工而对顺利进行。这里针对几种常见的特殊情况进行分析和处理。

其一, 孔口不返浆。这时, 要立即停止提升喷射管, 通过停喷、静喷或者加大浆液稠度等方式, 进行重复试验, 直至正常返浆后, 才能继续施工。

其二, 漏浆串浆。可以使用膨润土等外加剂, 对出现漏浆和串浆的位置进行封堵, 然后在进行喷射灌浆。

其三, 设备故障或停电。因意外原因造成施工中断后, 要及时对其进行分析和处理, 排除故障。当再次进行喷浆施工时, 要将喷管下移约30-50cm, 以保证施工的连续性和质量。

3 结语

总而言之, 高压喷射桩基补强技术具有良好的加固效果, 在桥梁基础加固中可以发挥出巨大的作用, 能够有效解决设计承载力标准低以及施工因素等造成的桥梁基础裂缝、沉降等问题, 从而保证桥梁的使用安全和使用寿命。实践证明, 在桥梁基础加固工程中, 运用高压喷射桩基补强技术, 从方案设计到组织实施都有着良好的可行性, 可以在不中断交通运输的前提下, 对桥梁基础进行加固, 促进我国交通运输事业的健康发展。

参考文献

[1]林权威.高压旋喷桩法在桩基补强的应用[J].建筑安全, 2011, (11) :20-22.

[2]张金纯, 王海燕.高压喷射注浆法在岩溶区处理冲孔桩基缺陷及桩底溶洞的应用[J].西部探矿工程, 2013, (8) :5-6.

[3]卞俊威, 丁若冰, 孙雪琦.高压喷射桩基补强技术在桥梁基础加固工程中的应用[J].山东水利, 2007, (9) :23-25.

压浆包桩法在桥梁桩基加固中的应用 篇7

关键词：桥梁,压浆包桩法,桩基,施工,钻孔灌注桩

潮州江东大桥经过近13年的通车使用,桥梁桩基存在质量缺陷:即钢筋保护层剥落、钢筋外露、部分桩的主筋锈蚀特别严重;由于河床变迁,原桩基设计冲刷线与现时相差较大,如果遇到过往船只的碰撞,后果将非常严重。从保证人民生命安全出发,当地政府、交通局采取措施,大桥禁止5 t以上的车辆通行,并在大桥上下游2 km河道范围内增加警示及引导标志,并积极组织施工队伍进场,进行桥梁桩基的加固,要求3个月内完成加固抢修工程。

1 工程概况及桩基病害

1.1 工程概况

江东大桥位于潮州市潮安县江东镇,横跨韩江连接江东镇,该桥于1989年建成通车,桥全长567 m,宽8 m,上部构造为27跨21 m简支T梁,下部结构基础采用ϕ1.2 m钻孔灌注桩,立柱为ϕ1.0 m双柱式桥墩,框架式轻型桥台。该桥的设计荷载为:汽—15级;挂车—80级。

1.2 桩基病害

桩基护壁部分已剥落,桩基钢筋外露,锈蚀严重。由于上下游河砂开采等种种原因导致河床发生了变化,我们对现时河床面标高进行了测量,桥面至河面高约11 m～12.5 m,目前水位标高为+4.45 m(均以1号墩系梁顶面标高+8.6 m为水准点),测量结果见表1。

注:负值是指较原设计时河床下降值

从表1结果和现场情况看,大桥所处位置的河床面标高发生了较大的变化,原设计河床面最低处位于8号～10号墩之间,最深处的河床标高为+4.8 m,其中25号墩的河床面标高变化最大,由原设计时的+6.11 m变成现时的-3.7 m,两者相差9.81 m,较原设计冲刷线还要低1.6 m(原设计冲刷线标高为-2.07 m),现时河道的航孔设在第24孔。

2 大桥桩基加固施工

2.1 包桩加固按以下方案数据进行

1号～26号墩系梁顶以下3 m:按长3 m,直径1.4 m进行包桩加固;3 m处以下:按长3.15 m,其中23号墩,包桩长5.85 m,24号墩,包桩长9.05 m,25号墩,包桩长10.15 m,26号墩,包桩长3.15 m,包桩直径均为1.5 m。

2.2 1号～26号墩加固施工

1)1号～20号墩浅水区桩基加固施工。

根据水深0.5 m～1.2 m,现场河砂丰富等实际情况,离墩柱4 m左右用砂填筑施工便道,以便施工机械、混凝土等材料设备进入。

施工方法是在现有围堰的基础上,采用4台～6台60 kW抽水机迅速把水抽干,用编织袋装干胶水泥砂(按编织袋容积的2/3),在桩基周围进行铺垫;铺垫高度为40 cm左右,然后按包桩工艺施工。

2)21号～26号墩深水区桩基加固施工。

将桩基周围的杂物清除干净,用编织袋装干性混凝土或水泥砂浆(容量为2/3),通过潜水员作业将编织袋分层填至桩基周围,然后再按包桩工艺施工。

2.3 包桩加固施工工艺

2.3.1 凿除原护筒及风化剥落的原桩身混凝土

用门式支架搭设工作平台,用人工以及风炮机凿除护壁及风化剥落的原桩身混凝土,锈蚀钢筋必须用钢刷等除锈,并用高压水枪进行清洗,直到看到密实、新的混凝土面为止,这是全桥桩基加固的一个关键工序。

2.3.2 开挖基坑清洗水下桩身

陆地及浅水区用挖掘机开挖基坑至设计标高,及时对水下桩身进行刷洗。深水桩,采用抓斗船清理水下杂物,至设计标高,高压水枪清洗附在桩基周围的杂物。

2.3.3 安装钢筋笼

桩基杂物清除干净及除锈干净后,报监理同意后,在桩身周围按设计图纸安装ϕ16 mm主筋及ϕ8 mm水平箍筋,安放到设计标高。为保证深水桩钢筋保护层,考虑安装钢模时会受到水流的压力,要求在下放钢筋笼时,先在钢筋笼的周围对称绑4根直径为6 cm的毛竹或圆木固定。

2.3.4 安装钢护筒模板

1)安装钢护筒要垂直,需要时用振动锤下沉钢护筒至设计标高。

2)钢护筒接缝要严密,接缝用密封胶垫,厚度采用1 cm左右,用螺栓加平垫等弹性胶垫,确保密封。

3)采用抓斗船清理水下障碍物,高压水枪在模板周边吹砂下沉至设计标高。

2.3.5护筒内封底及安装压浆管

护筒安装完后,报监理验收后,在护筒内放1 cm～3 cm碎石,并通过5 cm的导管,在管内放高标号干性砂浆并加早凝剂封底30 cm厚,确保护筒底部不漏浆和缩短工序时间,然后在钢筋笼与护筒之间埋入3.2 cm的压浆管,进行下道工序施工。

2.3.6填充卵石或碎石

1)在压浆管底焊接钢板封口,在压浆管底2 m内开圆孔以便横向出浆。

2)分层均匀下碎石或河卵石。尽可能采用粒径小于4 cm的河卵石,如有困难采用碎石也可,但要掌握好粒径的大小。

3)在护筒顶部用C30混凝土进行封顶,厚度20 cm,并预埋进浆管,出浆管及压力表管。

2.3.7压浆

1)按C25配合比要求,并经现场试配结果,以及送检后试件抗压强度,采用1∶2.5纯水泥浆,3 d推算28 d强度可达到29 MPa(设计28 d强度为C25),并填充3 cm～4 cm卵石或碎石效果较好。

2)按确定的配合比配制水泥浆,并在水泥浆拌合机内拌和最少2 min,拌和均匀后送入贮料槽。

3)压浆管、压浆接头等密实检查无误后,开启压浆机向各压浆管注入水泥浆,压力表显示压力为10 MPa,注浆直至压浆管流出水泥浆为止,如某一条管的水泥浆已冒出,应及时关闭该条管的阀门,直到其他压浆管周围表面露出与拌合机内基本一样的水泥浆为止,并持压0.2 MPa约5 min,确保质量。

2.3.8拆模及支架

拆模检查包桩外观情况,到下一桩基加固施工,按以上步骤循环。

2.4桩基系梁顶以下3 m包桩加固

鉴于系梁顶3 m以下,即+5.6 m标高以上,未受水影响,非水下施工,用立柱普通C25混凝土施工,按常规安装钢筋,安装钢模板,同时用附着式振动器,碎石采用2 cm～4 cm。

3施工体会

1)在桥梁加固期间必须在整个施工过程中密切监测大桥的变形情况。

2)变形监测的任务主要是在整个施工期间用水平仪、经纬仪监测桥面的水平辅线,竖向位移,系梁顶中间处及桥面路缘石的顶面处设观测点。并根据监测结果,采取必要的措施,保证整个施工期间的安全。

3),时间短,经济节省。桥梁抢修加固后,经广东省公路桥梁检测站检测,大桥基本达到原设计等级,同意开放交通。

参考文献

[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].

码头桩基加固工程施工技术研究 篇8

整个施工期间, 我们自始至终得到了省电力公司、沙市热电厂领导的关怀和支持, 得到甲方现场代表、监理工程师的指导和帮助, 对此, 我们表示衷心的感谢!

1 工程概况

沙市热电厂位于湖北省荆州市, 其专用配套的煤码头位于长江左岸防洪大堤外侧, 为高桩墩式码头, 由3个墩体组成, 墩台整体平面尺寸为10m×10m, 上部结构为钢筋混凝土刚架式结构, 下部采用钢管混凝土桩, 桩直径0.6m, 承台板厚1.4m, 每个承台下布置14根桩, 其中叉桩2根、斜桩6根, 其余为直桩, 桩长27m, 桩下部基础依次为回填砂、粉砂、卵石, 桩端伸入卵石层, 均为摩擦桩。3个墩体通过钢引桥相连, 其中中间墩 (2号墩) 通过引桥与岸连接, 上部布置运煤的皮带运输机;两侧墩 (1号、3号墩) 顶部各布置1台固定式抓煤机。由于运行时间较长, 1号墩台上部大梁结构多处出现竖向裂缝, 固定式抓煤机运转过程旋转和制动时, 1号墩台出现较大晃动。

本次工程主要是对1号墩台桩基础进行适当加固处理, 工程内容包括C25底板水下不分散钢筋混凝土浇筑、C30钢管桩水下不分散钢筋混凝土浇筑、锚杆及接触灌浆等。

2 施工依据

(1) 投标文件以及双方签订的《沙市热电厂高桩墩式煤码头1#吊机桩基加固工程》施工合同。 (2) 沙市热电厂高桩墩式煤码头1#吊机桩基加固工程设计图纸《高桩墩式煤码头1号墩台桩基加固处理图1/2、2/2》及设计修改通知单。 (3) 《沙市热电厂高桩墩式煤码头1#吊机桩基加固工程施工组织设计》。 (4) 沙市热电厂高桩墩式煤码头1#吊机桩基加固工程监理文件。 (5) 沙市热电厂有关文件。 (6) 相关的规程、规范: (1) 《水工混凝土试验规程》DL/T 5150—2001; (2) 《水下不分散混凝土试验规程》DL/T 5117—2000; (3) 《水工混凝土砂石骨料试验规程》 (DT/T 5151-2001) ; (4) 《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 (GB 1499-1998) ; (5) 《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27—2001; (6) 《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T 5100—1999; (7) 《水工混凝土施工规范》DL/T 5144—2001; (8) 《堤防工程技术规范》SL 51—93; (9) 《建筑工程质量验收统一标准》GB50300—2001; (10) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204—2002;《水电建设工程安全鉴定规定》;《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL 62-94。

3 施工流程

沙市热电厂高桩墩式煤码头1#吊机桩基加固工程绝大部分工作为水下作业, 施工时河道水流紊乱, 水下混凝土浇筑易受流水影响, 需反复搭建水上施工作业平台 (如锚杆施工平台、钢筋制安平台及模板安装平台等) , 为保证工程顺利进行, 根据其施工特点, 现场实际情况采取了如图1工艺流程进行施工。

4 施工方法

4.1 水下清基、砼凿毛及凿除、钢管桩除锈

水下清基:清基范围为承台对应的水下位置13m×13m, 由于淤泥和块石已堆积至水面, 根据承台底板设计高程对原护坡面进行了放样, 在潜水员的配合下将1m深度内原护坡块石和上部淤泥进行了清除和平整。

砼凿毛:对桩外包混凝土顶与上部承台结合部位采用风镐凿毛, 并冲洗干净。

砼凿除:对11、12、13、14号钢管桩原外包砼下部20cm进行了人工凿除至外露钢筋, 以便新增钢筋与其焊接成一体。

钢管桩除锈:用除锈工具对每根钢管桩进行了除锈处理。

4.2 锚杆施工

4.2.1 施工工艺流程

如图2所示。

4.2.2 孔位放样

按设计图纸结合具体情况放样布孔, 并用油漆做出标记。

4.2.3 钻孔

采用风钻造孔, 孔径、孔深均满足锚杆安装和锚杆注浆等工艺要求。锚杆孔孔距偏差小于10cm、钻孔轴线偏差角不大于3°, 孔深误差不大于±50mm, 误差均满足设计和规范要求。

4.2.4 锚杆安装

采用“先下锚固后安装锚杆”的施工工序。

孔造好后, 按要求注入锚固剂, 随即插入锚杆, 杆体插入孔内长度不小于设计规定的95%, 锚杆出露长度40cm。

4.3 钢筋混凝土工程施工

4.3.1 工艺流程

根椐设计及规范要求, 经监理及业主批准, 水下底板不分散混凝土和水上钢管桩外包混凝土浇筑分别划分为2个单元进行浇筑。具体施工工艺流程如图3。

4.3.2 施工准备

混凝土系统布置在高桩墩式煤码头35m高程河堤上, 由两台搅拌机和混凝土输送泵组成, 输送管接至浇筑部位。浇筑前, 按实验室提供的配合比换算成可操作性强的实用配合比并以醒目标牌挂出;浇筑时, 拌和站与前台之间以人站岗传话及口哨为联系信号。

4.3.3 钢筋制安

钢筋制安包括底板钢筋制安和钢管桩钢筋制安。底板钢筋为Φ25@200mm双层钢筋, 层间间距800mm, 沿钢管桩侧各另增加1根;每根钢管桩主筋为13Φ28均布, 箍筋为Φ14@100mm。

4.3.3. 1 钢筋制作

底板钢筋按图纸规定的钢筋间距、规格现场制安, 钢管桩外包钢筋采用实地测量方法确定每根钢筋尺寸, 按每根桩进行下料、编号, 安装时对应每根桩的相应位置对号入位。弯钩采用人工弯制, 先在钢筋上划出试弯点, 经过试弯, 质量合格后才正式弯制。

4.3.3. 2 钢筋安装

缺陷桩基加固处理技术探讨 篇9

该大厦建筑面积28 000 m2, 框架结构, 地上15层。基础采用冲孔灌注桩基础, 桩径为Φ1 000 mm及Φ1200 mm。场地内地质条件如下:

①填土:浅黄色、褐红色, 稍湿, 由粘性土和少量碎石回填, 层厚0.80 m～1.00 m;

②耕植土:灰色, 湿, 可塑, 以粘粒为主, 见少量植物根系, 层厚0.50 m～0.70 m;

③粉质粘土:褐红色、浅绿色, 湿, 可塑, 局部硬塑, 以粘粒为主, 层厚14.00 m～15.70 m;

④中砂:浅黄色, 很湿, 中密, 以中砂为主, 细砂次之, 含粘粒, 层厚1.20 m～4.00 m;

⑤中风化灰岩:灰色, 岩石裂隙发育, 岩芯呈短～长柱状, 岩质坚硬。

该区域工程质量检测中心对该工程66#灌注桩进行了抽芯检测。66# 桩桩径为Φ1 200 mm, 桩长16.39 m, 砼强度设计值为C25, 承载力特征值为2 500 kN, 设计持力层为中风化灰岩。检测中发现66#桩-1孔在深度4.42 m～4.72 m、5.22 m～5.68 m处有沟槽, 66# 桩-2孔在深度4.65 m～5.43 m处有蜂窝, 局部为小沟槽。该桩在4.42 m～5.68 m段成桩质量较差。

桩端持力层在深度16.39 m～16.66 m为微风化灰岩, 在深度16.66 m～17.41 m为粉质粘土, 在深度17.41 m～18.61 m为中～微风化灰岩, 在深度18.61 m～18.79 m为粉质粘土, 在深度18.79 m～20.01 m为中风化灰岩, 桩端持力层性状不满足设计要求。经对高压旋喷注浆法、静压注浆法、复合注浆法等各种桩基加固方法进行比较, 本工程决定采用高压旋喷法和静压灌浆相结合的复合注浆法加固桩底溶洞、破碎岩层以及与灌浆孔连通的桩身蜂窝和沟槽。

2 复合注浆法及其特点

2.1 复合注浆法的特点

复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术。实际工程中是先采用高压旋喷注浆成桩柱体, 再采用静压注浆增强旋喷效果, 扩散加固浆液, 防止固结收缩, 消除注浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基础加固中, 能充分发挥静压注浆法和高压旋喷注浆法的优点, 克服其缺点, 适用地层范围广、加固效果好, 保证了加固的成功率和安全性。复合注浆法的特点如下:

(1) 复合注浆法适用地层范围广, 既适用于加固渗透性大的砂卵石层, 又适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层, 还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。

(2) 复合注浆法浆液扩散范围大, 不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内的土体进行转换加固, 而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固, 在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。

(3) 复合注浆法能定向定位定深度, 能形成连续的圆柱状的旋喷桩体, 旋喷桩体顶部无收缩, 与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载, 承载力较高。该法注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节, 其强度范围为5 MPa～30 MPa, 与只用高压喷射注浆形成的固结体相比, 复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体, 其各方面的性能都有了提高。

(4) 复合注浆法施工简便, 施工时基本无噪音, 材料对环境无污染, 可满足办公和生活要求并保护环境。

2.2 复合注浆法工艺技术

2.2.1 施工工艺

复合注浆法加固缺陷桩基的施工工艺流程如图1所示, 具体技术措施如下:

(1) 注浆钻孔施工:先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯, 对桩身缺陷段加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1 m左右, 对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3 m左右。钻孔孔径为Φ101 mm, 钻孔垂直度保证<1%。

a-注浆钻孔施工;b-建立孔口注浆装置;c-高压旋喷喷射清水;d-高压旋喷注浆;e-静压注浆;f-封孔

(2) 建立孔口注浆装置:注浆钻孔施工完成以后, 在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口, 采用水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。孔口注浆装置既要满足静压注浆要求又要满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。

(3) 采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:孔口注浆装置埋设1天～2天后, 先采用高压旋喷方式喷射清水, 对缺陷位置进行冲洗, 喷射清水时需按设计规定的工艺参数 (喷射压力、提升速度、旋转速度) 进行喷射, 将注浆管分段下入孔底, 每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式, 清水一般喷射1遍～3遍, 经喷射清水后, 可扩大喷射直径并增加固结体的强度。

(4) 采用高压旋喷注浆方式进行注浆:按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后, 再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后, 从下而上进行旋喷注浆, 旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(5) 采用静压注浆方式进行注浆:高压旋喷注浆结束后, 利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力, 随后逐渐增加浆液浓度并加大注浆压力, 直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2次～3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(6) 封孔:静压注浆结束后, 若注浆孔口冒浆, 需对孔口进行封闭处理, 防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失, 需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

2.2.2 复合注浆法的浆液材料

(1) 主剂:

采用水泥浆为主剂, 对桩基础缺陷进行加固补强注浆时, 为了获得较高的固结体强度, 采用高标号的525#普通硅酸盐水泥。

(2) 外加剂:

常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃, 水玻璃加量一般为水泥用量的2%～4%。采用双液进行静压注浆时, 水玻璃用量可为水泥用量的10%～100%。早强剂为氯化钙和三乙醇胺, 用量一般为水泥用量的2%～4%。

2.2.3 施工工艺参数

(1) 旋喷注浆压力:

采用单管高压旋喷法时, 浆液或清水喷射压力为20 MPa～30 MPa;采用二重管高压旋喷法时, 空气压力为0.7 MPa, 浆液压力为20 MPa～30 MPa;采用三重管高压旋喷法时, 水压力为20 MPa～30 MPa, 空气压力为0.7 MPa, 浆液压力为2 MPa～5 MPa。在对桩基缺陷进行加固补强注浆时, 采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷, 注浆压力常用25 MPa～30 MPa。

(2) 喷射提升速度:

在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10 cm·min-1～15 cm·min-1。

(3) 喷射旋转速度:

20 r·min-1～40 r·min-1。

(4) 静压注浆压力:

对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0.3 MPa～5.0 MPa;注浆压力需根据工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压力设计。

(5) 浆液水灰比:

旋喷注浆时采用1∶1～1.2∶1;静压注浆时采用0.5∶1～1.2∶1。

3 66#缺陷桩基加固处理方法

3.1 加固处理工艺

66#桩桩身及桩端持力层加固处理施工工艺如下:

(1) 进行抽芯校核及灌浆孔施工:对66#桩增加2个钻孔进行抽芯校核并兼作灌浆孔, 抽芯采用Φ101 mm单动双管钻具进行抽芯校核, 以进一步确定桩身砼质量情况以及桩底持力层情况, 抽芯孔钻到桩底入微风化灰岩3 m为止。4个加固孔呈对称布置, 尽量分布均匀。

(2) 采用高压旋喷法加固桩底:先采用高压旋喷法对桩底持力层进行加固处理, 通过抽芯钻孔下旋喷钻杆钻至桩底入微风化岩层3.0 m, 从桩底软弱层下0.5 m开始用高压水旋喷, 往上喷至桩底并与桩身搭接0.5 m, 复喷两次;然后下到底部自下而上喷水泥浆, 复喷一次。施工参数为:喷射压力>30 MPa;提升速度:喷水10 cm·min-1, 喷浆10 cm·min-1 (复喷为15 cm·min-1) ;回转速度为20 r·min-1～40 r·min-1;旋喷水泥浆液水灰比为1∶1;采用水泥浆 (水泥用525#) 复喷一遍。

(3) 旋喷后再进行静压灌浆加固桩底及桩身与灌浆孔连通部分的蜂窝及沟槽:高压旋喷结束后, 将孔口封住, 利用旋喷钻孔对桩底进行静压灌浆。浆液以525#高标号水泥为主剂。施工参数为:灌浆压力为1.0 MPa～5.0 MPa, 灌浆浆液水灰比为0.7～1.0。经静压灌浆后, 能加固原来松散破碎的灰岩层, 同时对桩身与灌浆钻孔连通的蜂窝有灌浆加固效果。而且经多次静压灌浆, 可以防止旋喷灌浆浆液收缩。

3.2 加固效果检验

施工结束后, 应设计、监理等各方要求, 检测单位对该桩进行了静载试验, 试验结果如表1及图2所示。

依据试验结果及相关规范, 由表1及图2分析可知, 加固处理后, 66#桩的单桩承载力特征值≥2500kN, 满足设计要求, 证明利用复合注浆法对缺陷桩基进行加固处理效果明显, 是科学可行的, 是一种值得推广的新技术。

4 结论