文/张再堂 贵州省余庆县大乌江镇村镇建设服务中心 贵州余庆 564400
路桥施工中桩基加固技术的应用探析
文/张再堂 贵州省余庆县大乌江镇村镇建设服务中心 贵州余庆 564400
桩基是路桥工程的重要组成部分,对路桥的安全和正常使用起着极大影响,做好桩基的加固有着重要现实意义。本文就对路桥施工中桩基的加固技术展开分析,并探讨其在实际中的应用,以期为桩基施工提供一定借鉴。
路桥施工;桩基加固技术;应用
近些年来,随着我国经济的迅猛发展,社会生产生活对交通运输的压力也越来越大,路桥工程承担的荷载不断增大,桩基作为荷载承受的主体,桩基加固成为路桥施工中的重要内容。因此,加强对桩基加固技术的研究,掌握技术要点,将其应用于实际施工中,是路桥施工企业的重要工作。
(一)钻孔灌注桩加固技术概述
钻孔灌注桩是通过各种钻孔手段,向其内置入钢筋笼后,灌入混凝土形成的桩体,来起到加固桩基的作用。钻孔灌注桩加固原理主要有两个方面,一是在水泥浆液的灌入过程中,浆液会通过钢管桩端进入碎石层的孔隙,扩散到桩体四周的土层中,桩端直径被扩大,桩体长度被延长,原有的破碎土层连接成高强度结合体,持力层性质得到改善,桩体的承载力也得到加强。
二是水泥浆液灌入过程中,会顺着桩身与土层结合部位发生上返,将孔壁泥皮消除,有效的提供了桩侧的摩擦阻力;同时,泥浆会出现横向渗透,在一定程度上起到增大桩径效果,桩体地层应力效应得到提高,增强桩体荷载传递能力。
(二)技术应用要点
在钻孔灌注桩加固技术应用中,其技术要点主要有:(1)埋设护筒:护筒是保护孔口﹑水压力的重要措施,多采用8-10mm厚的钢护筒。在护筒埋设时,要尽量是护筒中心重合与桩位中心,偏差不能超过50mm,埋设深度应比回填土层高1m[1]。
(2)钻孔:钻孔多为机械钻孔,多采取反循环回转钻机,在钻孔前,需要先进行试验,确定最佳设备与工艺;在钻孔过程中,要做好钻速的控制与泥浆补充,避免出现卡钻﹑坍塌等问题,确保钻孔质量与效率。
(3)钢筋笼制作安装:在钢筋笼制作中,严格检查钢筋质量,按照设计尺寸截取钢筋,保证钢筋笼制作的质量;在钢筋笼安装中,缓慢下放,调整钢筋笼位置,避免触碰孔壁,以免造成钢筋笼变形等不良后果;在吊放到设计位置时,将钢筋笼固定。
(4)混凝土灌注:在混凝土灌注前,需要先二次清理钻孔,确保桩底的沉渣厚度﹑泥浆等得到设计要求,消除其对混凝土灌注产生的不良影响;在灌注过程中,要使灌注导管比孔底高40cm作用,保证混凝土灌注的顺利,避免导管口堵塞,持续监测混凝土顶面高度;此外,还需要根据监测结果,做好灌注速度﹑导管位置的控制,预防灌注速度过快冲击钢筋笼,使钢筋笼失位,影响成桩质量;最后,在临近灌注完成后,控制导管的高度,提高混凝土灌注的压力﹑密实度,保证桩体加固作用的充分发挥。
(一)后压浆加固施工技术概述
后压浆加固技术是通过向灌注桩桩底﹑桩周高压注入浆液的方式,来改变桩基土层的性质,提高桩基整体的承载能力,是一种大面积施工技术,此技术的核心是压浆参数的设定。一般来说,压浆参数包括多个方面的指标,比如水灰比﹑注浆压力以及终止压力等,其中,水灰比需要结合施工场地的实际情况来确定,对于饱和状态土层,水灰比以0.45-0.65为宜;对于不饱和状态土,水灰比则以0.70-0.90为宜。
压浆量是由持力层孔隙率﹑桩间距决定的,以50%-70%孔隙率﹑4-5m桩间距的砂泥软石土层为例,其适宜压浆量是115-210t[2]。
(二)技术应用要点
在后压浆加固施工技术应用中,其要点主要有:(1)压浆管布置:压浆管采取3根一体方式布置,管内通过超声波检测,从灌注桩底部向上设置35cm左右,对于高桩,铺设长度以50cm为宜,压浆管之间采取螺纹连接。
(2)压水试压:在灌注桩完工3天后,进行压水试验,从1#管注入清水,冲洗孔底泥浆,2#﹑3#出现清水表示冲洗完成,保证压浆管的畅通,并根据压水试验情况来适当调整压降参数。
(3)压浆施工:压浆采取一次性施工方式,按照前周圈桩后中间桩的顺序进行,采用两根桩循环压浆的方法,保证水泥浆充分扩散到土体中。
(4)质量检验:在压浆完成后,需要对其进行质量检验,包括水泥﹑外加剂﹑供压力表﹑设计参数以及实际加固效果等各个方面,采取钻芯取样的方法,检测数量不能低于2根桩。
(一)预应力加固技术概述
预应力加固加固是通过在混凝土结构外部给予其预应力,来改变原有结构内力情况,降低其应力,消除加固结构的应力应变滞后,使预应力部分与原有结构共同受力,从而使结构总体承载力得到提升,起到加固效果。预应力加固技术需要借助高强度的新型材料,来提高结构抗裂度﹑承载力,常用的有高强复合纤维等。
(二)技术应用要点
在预应力加固技术应用中,其技术要点有:首先,做好桩基的准备工作,在预应力施加前,需要先清理﹑平整桩基,将其上杂物清理干净,将凸起部位打磨平整,对于梁柱封闭棱角,要打磨成圆角。
其次,在加固前,要对存在缺陷的桩基进行修复,比如混凝土剥落等情况,如果结构表面有0.3mm以上裂缝,需要采用环氧树脂灌注方式来修补[3]。
第三,在桩基处理好之后,先涂抹环氧树脂作为底层,等待一段时间后,再粘贴浸湿的纤维布,使高强纤维与桩基良好粘结在一起,起到预应力加固作用。
综上所述,路桥施工中的桩基加固技术多种多样,其加固原理各不相同,但都能起到加固路桥桩基的效果,对路桥工程安全水平提高有着重要作用。所以,充分了解各种加固技术的原理和应用要点,根据工程实际施工情况,采取合适的加固技术,将其准确应用于实际施工中,对路桥施工质量提高有着重要意义。
[1]李猛.路桥施工中桩基加固技术的研究[J].科技创新与应用,2015,(02):159.
[2]兰彩霞.关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J].黑龙江科技信息,2013,(21):200.
[3]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):131.