■杨小鹏,党虎平 ■中国水利水电第三工程局有限公司,陕西 西安 710000
郑州市北三环快速化工程,位于郑州市中心城区北部,西起南阳路立交西侧,东至中州大道东侧龙湖外环路,规划为城市高架桥快速通道,路段全长约7.9 公里,文化路半互通立交的上跨桥及匝道部位共有桩基532 根,其中1.5m 桩径472 根,1.8m 桩径38 根,2.0m 桩径12 根,桩长30m~69m。
桩基钢筋笼下放过程中虽笼体安装灌浆管,桩底灌浆管由两根声测管兼用,桩侧根据桩长不同,每12m 设置一道桩侧注浆管,单独预埋灌浆管。桩侧注浆压力2Mpa~2.5Mpa,桩底2Mpa~4Mpa。
施工段设计采用了桩侧和桩底同时注浆的复合注浆技术,以提高灌注桩的竖向承载能力和减少沉降,并起到降低工程陈本、节省桩基工程工期的作用。
复合注浆技术系指对普通混凝土灌注桩,通过预埋管路与装置对其进行桩底、桩侧分别进行注浆的施工工艺。
(1)桩底注浆对桩底成渣、桩底持力层进行加固,提高了桩底阻力的发挥系数值;(2)桩侧注浆固化了桩侧泥皮,提高了桩侧土体抗剪强度,从而提高桩侧阻力;(3)桩底承载力的提高减少了同荷载条件下桩底沉降量,在一定程度上可提高桩侧阻力发挥度,从而大幅度提高整个单桩承载力;(4)后注浆桩桩身压缩量相对较小,可以减少桩底沉降量;(5)灌注桩后压浆由于对端部和桩侧都进行了固化,从而提高了桩基础抵抗动荷载作用和长期荷载作用的能力;(6)复合注浆还可以对有缺陷的工程桩客观上起到加固处理的作用,从而提高了工程桩质量。
(1)规划范围的大地构造位置属华北块区南部,预皖断块开封凹陷的西边缘,区域地质构造较复杂,对规划区有影响的北东向区域活动断裂构造带主要有三条;本区北纬35°以北主要受北东向断裂构造控制,而北纬35°以南主要受近东西向的秦岭纬向构造所支配。根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本地区地震基本烈度为Ⅶ度,地震动峰值加速度0.15g。
(2)地表出露的为第四系全新统冲洪积(Q4al)而成的粉土。约5~8m 以浅为新近堆积的粉土,约8-30m 以第四系全新统堆积粉土、粉细砂为主,约30~85.0m 为第四系上中更新统粉土、粉质黏土。
桩基压浆施工是随桩基钢筋笼上预埋注浆管,待桩基混凝土达到7天龄期,桩基检测完成(通常为声波检测)后,开始进行灌浆施工。
第一步:预埋灌浆管路:(1)桩底注浆管由声测管兼用,既减少了声测管的封堵工作,又减少了钢管使用量。在两根声测管底部连接变经三通分别连接两根钢丝软管,形成闭合回路,钢丝软管提前穿透约3mm的小孔,防水胶布包裹,其中一根注浆管为备用;(2)桩侧注浆管安装随钢筋笼下放时安装,每道侧注浆管引一根钢管(一般φ25)至地面以上,下部连接三通及钢丝软管,每隔8~12m 一道。钢管接长可以采用加套管焊接,也可以采用钢管端部套丝,套筒连接,最好是与钢管厂家定做带连接头的专用钢管,可以大大节约现场施工时间。
第二步:灌浆管路开塞:桩基混凝土灌注完成后72 小时内,灌浆管连接注浆机,采用清水加压,检查并冲开胶布缠绕的钢丝软管孔,疏通灌浆管路。
第三步:压浆施工:桩基检测完成后开始进行后压浆,注浆过程同正常注浆,主要控制注浆压力及注浆量。注浆时先进行端部注浆,随后进行桩侧注浆,桩侧注浆时先下后上,每层注浆间隔30~60min,时间不宜过长。每根桩基注浆施工要连续进行,以防管路堵塞。
(1)桩侧注浆间距控制严格按照设计要求进行;(2)灌浆管路密封性必须良好,防止混凝土灌注过程中进浆封堵;(3)连接的钢丝软管上开孔梅花形布置,软管长度以大于桩径周长60cm 左右为宜,与钢筋笼均匀绑扎8 道即可;(4)桩基成桩后及时加压打开注浆管,便于后期灌浆施工;(5)灌浆过程严格控制注浆压力及注浆量,浆液由稀变浓,当注浆量及注浆压力与设计值偏差较大时必须仔细分析原因,与设计沟通。
(1)注浆用钢管采用与厂家合作定制带连接头的钢管,根据整体桩长配管,能大大节约灌浆管路安装时间,缩短钢筋笼安装时间。
(2)注浆机与灌浆管之间增加一个扩大容器的调压设备,压力表安装至调压设备上,不仅方便控制流量,压力值变化平缓,大大增加了压力表的寿命。