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摘要:
本文首先簡要闡述了高速公路橋梁工程中壓漿技術的應用優勢,在此基礎上對高速公路橋梁工程中壓漿技術的施工要點進行論述。期望通過本文的研究能夠對壓漿技術在橋梁工程中的推廣使用有所幫助。
關鍵詞:
高速公路;橋梁工程;壓漿技術
1、高速公路橋梁工程中壓漿技術的應用優勢
在高速公路橋梁工程中,壓漿技術常被用于灌注樁施工,該技術具有如下優勢:
1.1增加強度
在橋梁鉆孔灌注樁基礎施工中采用壓漿技術,能夠增強樁端土抗擾動能力,削弱施工中水泡產生的軟化效應,有效改善持力層的力學性能,提高持力層的強度指標,進而穩固樁基體系。若樁端持力層為粘土、粉砂,在壓力注漿的情況下,均質土體能夠與混凝土漿液形成復合土體,改善持力層傳遞性能,分散其荷載,從而增強持力層強度。
1.2提高摩阻力
在橋梁鉆孔灌注樁施工中,壓漿技術可消除樁周土影響,對樁與土的界面特性起到改善作用,能夠明顯增強樁側摩阻力,提高樁周土系法向壓力。樁周圍的泥皮是影響樁側摩阻力強弱的重要因素,尤其在軸向荷載作用下,樁與樁端土會產生相對位移,導致樁側變原有形態,降低樁側土的強度。而采用壓漿技術能夠改善樁端土的力學性能,消除上述不利影響,在注漿量不斷增加的情況下,樁側部位會溢出漿液,這部分漿液滲入到樁與土之間的空隙中,可形成面積較大且強度較高的承載土體,進而有利于增強樁側摩阻力。
1.3改善荷載傳遞性能
在橋梁工程中應用壓漿技術,可通過壓實、滲透、膠結等作用,促使樁端形成擴大頭,進一步增加樁端與土體的接觸面積,起到穩固樁基持力層的效用。通過工程實踐證明,在應用壓漿技術的前提下,樁側摩阻力性狀發揮由樁側上部過渡到樁側下部,樁基摩阻力性狀發揮由樁側過渡到樁端,有效改善荷載傳遞性能。當樁土發生相對位移時,樁端阻力隨著位移的增加而增大,樁側摩阻力則隨之削弱,此時樁端承載力的增強可保證樁身的穩定性。
2、高速公路橋梁工程中壓漿技術的施工要點
2.1漿液制備
2.1.1在高速公路橋梁工程中,后壓漿技術通常采用普硅水泥或是水下注漿水泥,水泥的強度等級不得低于32.5,在制備漿液前,需要對水泥材料進行抽檢,以此來確保漿液的質量。
2.1.2漿液拌合用水應當符合混凝土拌制用水的規定要求,使用的水中不得含有影響水泥正常凝結硬化的有害物質,不得使用海水進行漿液拌制,一般的飲用水均可滿足拌制條件,在使用時不需要進行試驗檢測。
2.1.3在對水泥漿液進行拌制的過程中,有時需要加入一定量的外加劑,除了應當按照規定要求對外加劑進行質檢外,還應對水泥漿液進行試驗。主要包括穩定性試驗、泌水率試驗、稠度、凝結時間以及結石透水性。若是拌制漿液時,未添加外加劑,則只需要對泌水率和稠度進行檢驗。
2.1.4水灰比可按照設計要求進行配制,最佳的比例為0.5-0.9,實際工程中,可按照地質水文及壓漿工藝進行調整,制漿時配料數量的允許偏差為±5%。2.1.5使用普通攪拌機進行漿液攪拌的時間應當不少于3min,高速攪拌機的攪拌時間不少于30s,在使用前漿液應當過篩網。水泥漿液從拌制到使用的最長保留時間不得超過4h。
2.2壓漿設備
2.2.1攪拌機可以選用雙筒高速攪拌機,其拌合能力應當與注漿泵的排漿量相適應,同時還應當能夠確保連續、均勻地進行漿液拌制。
2.2.2注漿泵可以選用往復式柱塞注漿泵,其性能應當與漿液的濃度相適應,容許的工作壓力應當>最大注漿壓力的1.5倍,并且要有穩定的工作性能及足夠的排漿量。
2.2.3注漿管路必須暢通,其中不得有異物,以免引起管路堵塞,影響注漿施工。同時管路應當能夠承受1.5倍的最大設計注漿壓力。
2.2.4可在注漿泵與孔口出安裝壓力表,選用的壓力表應具備抗震功能,量程應>最大設計注漿壓力1.3倍,精度不得低于2.5級。壓力表安裝前,應當進行標定,不合格或是損壞的壓力表不得在工程中使用。
2.3壓漿系統的安裝
2.3.1壓漿系統主要包括壓漿導管和壓漿閥,前者可以選用國標低流體輸送焊接管,其承受壓力應當>最大設計注漿壓力的
1.5倍,若是灌注樁采用超聲無損檢測,樁端壓漿導管可利用檢測管,需要注意的是,應在檢測管底部設置與樁端壓漿閥匹配的接頭,以便二者的連接;樁端可以可以采用單向閥,樁側可以采用環形閥。
2.3.2樁側的壓漿通道可以設置1-2個,樁端則應設置2-4個,具體的數量可以按照設計要求而定。
2.3.3壓漿導管可綁扎在鋼筋籠上,并進行固定。樁端的壓漿導管應當綁扎在加強筋的內側,并盡量靠近主筋;樁側的壓漿管可以綁扎在螺旋箍筋的外側,間距控制在1.5m。
2.3.4對鋼筋籠進行吊裝時,不得高起高落,以免造成彎曲變形。鋼筋籠入孔時,必須對準孔位,采取緩慢輕放的方法,以免刮碰到孔壁,下放時若遇阻力,不得強行下放,而是應當查明原因,解決處理后再繼續下放。
2.4壓漿施工
2.4.1可在成樁質量檢測合格后進行現場壓漿施工,壓漿前,應當對壓漿設備進行試運行,避免壓漿過程中因設備故障導致作業中斷。同時還應對注漿管及高壓閥等設備進行耐壓試驗,以免壓漿過程中發生漏漿問題。
2.4.2壓漿開始前應當先注入清水,借此來檢查壓漿系統的運轉是否正常,壓漿要嚴格按照設計規定的順序進行。通常情況下,如果灌注樁設置了樁側壓漿閥,應從上向下進行樁側壓漿,并在完成樁側壓漿后的3天,再進行樁端壓漿,這樣能夠有效防止漿液外冒的問題。
2.4.3在壓漿過程中,注漿壓力發生從高到低、從低到高的變化,這種變化屬于正常現象,如果正常注漿壓力一直偏低,則表明注漿質量存在欠缺,此時應當對漿液的稠度進行適當調整,借此來恢復注漿壓力。
2.4.4當注漿量達到設計要求的70%時,且注漿壓力超過終止壓力時,便可停止注漿。
2.5異常處理
2.5.1壓漿閥遇到開啟困難時,可采用脈沖法將注漿泵壓力適當提高,達到疏通管路的目的;壓漿閥全部堵塞時,應對壓漿系統進行重新安裝,并保證樁基鋼筋不受損傷。
2.5.2若在壓漿過程中出現中斷現象,可采取以下處理方法:當中斷時間過長,超過30min時,要對設備和管路進行沖洗,避免漿液出現固化問題;在壓漿中斷恢復后,先選用大水灰比的漿液,而后再使用正常水灰比的漿液,以保證管路暢通。
2.5.3當壓漿施工受注漿量大、壓漿壓力小的影響而無法順利完工時,可采用以下技術處理方法:漿液中摻入添加劑;限制漿液流速;間歇性施加壓漿壓力。
3、結論:
綜述,本文在簡要分析高速公路橋梁工程中壓漿技術應用優勢的基礎上,對該技術的施工要點進行論述。壓漿技術在橋梁樁基礎中的應用,不但能夠增強持力層的強度、提高摩阻力,而且還能改善荷載傳遞性能,由此進一步提升了灌注樁的質量,這對于橋梁結構穩定性及耐久性的提高具有重要意義。
作者:吳彬 單位:山西誠達公路勘察設計有限公司
參考文獻
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