钻孔灌注桩后压浆技术在城市桥梁建设中应用.docVIP

钻孔灌注桩后压浆技术在城市桥梁建设中应用摘要：钻孔灌注桩后压浆技术是土体加固技术与桩基施工技术的有机结合，在桩身砼达到预定强度后，用注浆泵将水泥浆或水泥与其他材料的混合浆液，通过预置于桩身中的管路压入桩周或桩端土层中，桩周(身)压浆会使桩土间界面的几何和力学条件得以改善，桩端压浆将使桩底沉渣、施工桩孔时桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，进而提高桩的承载力。 关键词： 桥梁；灌注桩；后压浆；承载力 随着我国城市建设的不断发展，对桩基础的承载力提出了更高的要求，一般方法是加大加长桩身，然而这将大大提高单桩的成本和施工难度，同时由于钻孔灌注桩施工工艺本身存在的缺陷，尤其是钻孔灌注桩桩底存在的沉渣很大程度上影响着桩的承载力。钻孔灌注桩后压浆技术很好地解决桩基施工工艺本身存在的缺陷，缩短了桩长并提高了桩的承载力。在某立交工程的施工中，我们采用钻孔灌注桩后压浆技术并取得了很好的效果。 1、设计概况 某立交工程桩基础均为摩擦桩，共计190根，桩长分别为：35m、40m、45m、48m，灌注桩为水下C25混凝土。计划采用后压浆技术以缩短桩长（45m桩变为38m，40m桩变为35m），为保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，提供桩基设计和施工的科学依据，根据国家有关规范，须通过试桩确定和验证其桩基单桩极限承载力。 2、试桩原理 自平衡测桩法是在桩身平衡点位置安设荷载箱，沿垂直方向加载，即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。 自平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱，主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成，顶、底盖的外径略小于桩的外径，在顶、底盖上布置位移棒，将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后，即可浇筑混凝土成桩。 试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。 试验开始后，荷载箱产生的荷载沿着桩身轴向上、下传递，假设基桩受荷后，桩身结构完好，则在各级荷载下混凝土产生的应变量等于钢筋产生的应变量，通过量测预先埋在桩体内的钢筋应变计，可以实测到各钢筋应变计在每级荷载作用下所得的应力-应变关系，可以推出相应桩截面的应力-应变关系，那么相应桩截面微分单元内的应变量亦可求得。由此便可求得在各级荷载作用下各桩截面的桩身轴力，摩阻力随荷载和深度变化的传递规律。 3、具体施工方法 钻孔灌注桩后压浆技术，其包括了两个施工过程：一是钻孔灌注桩施工，二是后压浆施工。 3.1、下钢筋笼浇筑混凝土 3.1.1 地面上绑扎和焊接钢筋笼，由施工单位负责，测试单位配合，位移棒外护管、声测管连接用套筒围焊，确保护管不渗泥浆，位移棒采用丝扣连接，并用管钳拧紧，与钢筋笼绑扎成整体， 3.1.2 荷载箱立放在平整地面上，吊车将上节钢筋笼吊起与荷载箱上顶板焊接，保证钢筋笼与荷载箱在同一水平线上，再点焊喇叭筋，喇叭筋上端与主筋，下端与内圆边缘点焊，保证荷载箱水平度小于3%，然后荷载箱下底板与下节钢筋笼连接，焊接下喇叭筋。 3.1.3 试桩混凝土标高同工程桩，导管通过荷载箱到达桩端浇筑混凝土，当混凝土接近荷载箱时，拔导管速度应放慢，当荷载箱上部混凝土大于2.5米时导管底端方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶，荷载箱下部混凝土塌落度宜大于200mm，便于混凝土在荷载箱处上翻。 3.1.4 埋完荷载箱，保护油管及钢管封头（用钢板焊，防止水泥浆漏入）。 3.1.5 浇筑混凝土时，要求制作一定数量的试块，待测试时作混凝土强度，弹性模量试验。 3.1.6 试桩周围10米内不得有较大震动，采用一根平衡梁作为基准梁，用I32a工字钢，平衡梁两端间距至少大于8米，一端焊接在基准桩上，一端自由支撑于基准桩上，基准桩采用I32a工字钢打入地面深度至少大于3米。 3.2、压浆 3.2.1、作用原理： 在施工灌注桩时将钢管沿桩钢筋笼内壁埋设,桩混凝土强度满足要求后,将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和缝隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端沿孔隙里向四周扩散，对于单桩区域,向四周扩散相当于增加了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长；群桩区域所有的浆液连成一片,使得桩底层成为一个整体,从而使得原来不满足要求的持力层满足结构承载力的要求。在钻孔灌注桩施工过程中,无论如何清孔,孔底都会留有或多或少的沉渣；在初灌时,混凝土从细长的导管落下,因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成粗骨料堆集；孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合,降低了摩擦系数,以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的粗骨料相结合,增强该部分的密实程度,提高了承载力；浆液沿着桩身和土层的结合层上返