某特大桥超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工.doc

某特大桥超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工第33卷第15期2007年5月山西建筑SHANXIARCHITECUREV01.33No.15May.2007?111?文章编号:1009.6825(2007)15.0111-02某特大桥超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工张明卓杨学祥摘要:结合某特大桥超长大直径钻孔灌注桩采用桩底压力注浆,介绍了压力注浆施工方法及施工的注意事项,探讨了压力注浆技术在超长大直径钻孔灌注桩的施工技术,以提高桩基承载力.关键词:压力注浆,超长大直径,钻孔灌注桩中图分类号:U445.55文献标识码:A钻孔灌注桩随着结构的要求,单桩承载力也要求越来越大,相应的超长大直径钻孔灌注桩就应运而生.由于这类桩施工多采用泥浆护壁,长期以来桩底的钻渣沉淀,桩侧的泥皮,已成为难以克服的工艺缺陷,同时也是约束承载力发挥的主要障碍.为了提高钻孔灌注桩的承载力,国内外曾进行过多种尝试,实践证明压力注浆技术是一种有效的措施.1工程概况某特大桥设计采用超长大直径钻孔灌注桩,桩长120.0m,直径2.8m,桩尖持力层为粉砂或细砂层.根据设计要求,每根钻孔桩施工完成后均要进行桩底压浆施工.2桩底压浆的机理钻孔灌注桩桩底压浆技术是在钻孔桩钢筋笼内预置压浆管路,待桩身混凝土达到一定强度后,通过压浆管路采用高压注浆泵注入特殊配制的水泥浆液,使一部分水泥浆液最终进入桩底土层,另一部分水泥浆液沿桩壁的四周向上走,并最终达到一定的高度.所以,进行桩底注浆可以使桩底沉渣及桩壁一定高度范围内的泥皮隐患得到改善,提高桩底土层的承载力以及桩与桩壁土层之间的极限摩阻力,最终提高钻孔灌注桩承载力,减小桩的沉降量.3桩底压浆的技术要求通过室内试验,确定了桩底压浆所用水泥浆液组成,并通过自平衡试桩检测,最终确定了水泥浆配合比和压浆工艺参数.1)水泥浆性能:配合比的初凝时间为4h5h,7d最小抗压强度大于5a.2)压浆量:浆控制量为5500L-5800L.3)压浆压力:控制压力为4.0MPa.4)当桩身混凝土强度达到设计强度(30MPa),并进行超声波无损检.5)压浆结果标准:a.试桩时的压浆控制标准按照如下方法控制:分三个轮次压浆,第一,第二轮次的每个回路压浆300L,第三个轮次按照每个回路的压力为4MPa控制.最终确定达到上述要求时的压浆量.b.其余各桩的压浆控制标准照如下方法控制:采用压浆量和压浆压力两项指标双控,以注浆量为主,当注浆量达到设计值后,可停止压浆.当压浆量达到设计值80%以上,且压力达到4.0MPa以上,亦可停止注浆.4施工工艺流程桩底压浆的施工工艺流程见图1.J施工准备+一l压浆管及声测管安装l厂丽西+1压浆管开塞Il桩基的超声波检测J洗孔,三次循环压浆J观测压浆压力和压浆量,做好压浆记录I压浆管回填1图1桩底压浆施工工艺流程5压浆管的设置及安装5.1压浆管路的设置根据设计要求,本工程采用四根压浆管(3.53.25),四根声测管(03.5)组成四个回路进行桩底压浆施工,为了提高压浆产生的效果,将每个回路在桩底部分加工成”U型.但是,为了保护桩底部分的压浆管路,同时又不降低压浆效果的前提下,将“U”型回路中桩底部分水平方向的管路由以前的圆弧形变成直线形.压浆管的底标高按照比钢筋笼底标高提高10cm控制.参考文献:1张晋.浅谈人工挖孔桩施工技术J.山西建筑,2005,31(1):7980.2吴劲良,余以文.人工挖孔桩施工中特殊问题的技术处理J山西建筑,2005,31(12):9394.ProbeintotheconstructingtechniqueofdiggingsprinkledpileLIJunAbstract:Itmakesasimpleanalysisofreasonswhichcausetheproblemssuchashole-sandcollapse,breakageandfallingofsupportwallintheconstructingcourseofdiggingsprinkledpile,elaboratesthereinforcingmethodsindetail.Italsodiscussesthesafetyitemsinconstructionofdiggingsprinkledpile,soastoensuretheconstructingqualityofdiggingsprinkledpile.Keywords:diggingsprinkledpile,supportwall,sealedconcrete,safetyitems收稿日期:2007.0109作者简介:张明卓(1962.),男,工程师,中铁大桥局集团有限公司,湖北武汉430050杨学祥(1963+),男,工程师,中铁大桥局集团桥科院有限公司,湖北武汉430034反馈修改.112.荤肯山西建筑5.2压浆管路的安装压浆管路和钢筋笼一起同槽预制,每节之间采用承插式接头.即管节接头采用内径比压浆管外径稍大的钢管,在后场焊接一半,在进行钢筋笼沉放时焊接另一半.为方便施工,加快阀门的安拆速度,在压浆管顶部采用丝扣接头.在后场将压浆管事先车丝,并用专用堵头封好,保证不漏水.在开塞及每个循环完成后要及时用堵头封住管口,防止异物进人管内,影响压浆工作的顺利进行.6压浆前的施工准备1)安设压浆设备及压浆装置.压浆设备(每班组):注浆泵(两台,一台注浆,一台清洗),浆液搅拌机,贮浆桶,压浆用12MPa压力表,球阀,溢流阀,16目纱网,浆液测试仪器.注浆必须配备卸荷阀,限定压力8a9MPa.为确保压浆过程中不因机械事故而停顿,必须另外配有备用压浆设备.注浆泵采用往复式三柱塞泵,主要的技术参数如下:转速91r/min,理论排量76L/min,压力12MPa,额定功率22kW.制浆机采用涡流制浆机,主要的技术参数如下:公称容积400L,制浆时问3min,额定功率7.7kW.2)压浆管路应编号并挂牌明示,压浆管路按编号顺序与浆液分配器对应连接牢固.3)在桩混凝土浇筑完成后24h48h,由压浆泵用清水将桩端注浆管单向阀冲开,确保压浆管路系统畅通.对于U型管,必须经常打开u型管系统,开泵注水循环10min15min,以防止压浆孔堵塞.4)水泥浆液的配合比设计及浆液制备.根据桩底压浆的技术要求进行水泥浆液的配合比设计(见表1).在现场进行配合比的验证试验,根据实测的技术指标进行配合比调整,最终确定的最优配合比作为正式压浆时浆液制备的施工配合比.表1水泥浆液配合比原材料水泥膨润土水减水剂用量/866876938.66水灰比0.85在施工过程中要严格控制浆液配合比,浆液进人贮浆桶时必须用16目纱网进行过滤,防止杂物堵塞压浆孔及管路.7压浆施工工艺1)开塞.开塞工作的主要目的是使压浆管路畅通,开启压浆孔,劈裂桩底混凝土,为压浆工作提供前提条件,所以开塞工作是桩底压浆成败的关键.在混凝土浇筑完毕24h-48h,开始对管道进行高压注水,当出浆口出水后,关闭出浆阀继续加压,当压力达到最大值后突然下降,证明包裹压浆孔的高压胶布开裂,压浆孔冲开.在混凝土终凝之前的时间内,要经常用高压水进行循环,防止已经开塞成功的压浆孔重新堵塞.2)第一次循环压浆.当混凝土强度达到设计强度(30MPa),并进行超声波无损检测之后进行第一次循环压浆.第一次循环压浆以压浆量控制,每个回路的压浆量为300L,四个回路共1200L.每个回路压浆完成后,应及时利用另外一台压浆泵压注,用清水冲洗管路,冲洗管路的间隔时间为2h-3h,直至水泥浆初凝以后停止,防止浆液堵塞管路.第一次循环压浆的目的是封堵土层中的孔隙.3)第二次循环压浆.根据浆液的初凝时问确定后两次循环压浆的间隔时间,总的原则是间隔时间大于浆液的初凝时间3h4h.第二次循环压浆仍然以压浆量控制,每个回路的压浆量为300L,四个回路共1200L.每个回路压浆完成后清洗管路的方法与第一次循环的方法相同.第二次循环压浆的目的也是封堵土层中的孔隙.4)第三次循环压浆.第二次循环压浆完成达到规定时间后,进行第三次循环压浆,采用注浆量和注浆压力两项指标双控.以注浆量为主,当注浆量达到设计值后,可停止压浆.当压浆量达到设计值80%以上,且压力达到4.0MPa以上,亦可停止注浆.第三次循环压浆的目的是向外围孔隙已经封闭的土层中继续压浆,同时使浆液沿桩周向上走,并达到一定高度.5)管路内注浆封孔.当第三次循环压浆达到设计要求,对压浆管进行压浆封孔.8施工过程中的质量事故处理在桩底压浆施工过程中若出现开塞不成功,或压浆过程中堵管导致无法继续压浆的情况,应采用补注浆的方法,补注浆的施工方法如下:若四个回路中存在1根-2根管路无法开塞,或者压浆过程中存在1根2根管路堵塞现象,可将全部的水泥浆通过其余畅通的管路进行压注.对于无法进行压浆,并且最终的压浆量及压力与设计要求相差较多的情况,应视为注浆不合格.然后在桩身混凝土上钻孔,下带注浆器的注浆导管,用水泥浆将注浆器上部封实,待封孔水泥浆液达到一定强度后,进行补注浆.9结语该特大桥通过压浆前后自平衡方法检测桩基承载力的结果证明,压力注浆技术对大直径超长桩的钻孔灌注桩能提高桩的承载力,并消除了钻孔灌注桩施工中的一些不利因素.总之,压力注浆技术对超长大直径的钻孔灌注桩施工无疑提供了一个新思路,值得探讨及推广.参考文献:1冯英锐.浅谈钻孔灌注桩施工事故处理J.山西建筑,2006,32(7):104105.2段浩.钻孔灌注桩施工质量控制J,山西建筑,2006,32(8):86培9,PilebottompressurecastingconstructionofdrilledcaissonpilewithsuperbigdiameterinonesuperbridgeZHANGMing-zhuoYANGXue-xiangAbstract:Combinedwithpilebottompressurecastingconstructionofdrilledcaissonpilewithsuperbigdiameterinonesuperbridge,itintroducespressurecastingconstructionmethodsandthemattersneedattentionintheconst