桥梁施工中的后压浆技术分析

2011-12-31 01:47祝拥军
中国新技术新产品 2011年18期
关键词:压浆间歇龄期

祝拥军

(青岛公路建设集团有限公司 ,山东 青岛 266061)

后压浆技术适应性强、操作方便、可降低桩基施工进度和工程造价,具有良好的社会效益和经济效益。因此在设计钻孔灌注桩时,在合适的条件下,后压浆技术被越来越多地推广和应用。后压浆技术,看起来简单,实际具有相当高的技术含量,只有工艺合理,措施得当,管理严格,施工精心,才能得到预期的效果。否则将会造成压浆管被堵,压浆装置被包裹,地面冒浆及地下窜浆等质量事故。下面针对后压浆技术在桥梁施工中进行应用的几个方面进行分析:

一.首先对桥梁桩基特点分析

由于功能使用方面和荷载特性方面的不同,桥梁桩基和建筑桩基有差别,主要表现在:桥梁桩基要承受较大的冲击荷载和动荷载;由于车辆的行驶作用,桥梁桩基要受到很大的水平方向的力;桥梁桩基很多采取单桩单墩的形式,为了抵御偏心受力和水平荷载作用,桩径一般较大,桩长桩径的变化对桩基承载力的影响是后压浆桩在设计上需要关注的。

二.分析压桨的施工

在完成钻孔灌注桩浇注后并不能马上进行后压浆施工,这涉及到压浆龄期的问题,压浆龄期是指桩身混凝土的强度达到要求时所需要的时问。由于压浆时要施加较高的压力,必须要等到桩身具有一定的强度之后才可压浆。根据经验,当桩身混凝土强度达到设计强度的80%并且混凝土试块强度大于20MPa之后可开始压浆。这个压浆龄期一般为10天左右,夏季间隔时间可适当缩短,但不得少于7天,冬季要适当延长。

三.压桨时应注意的事项

1.压浆节奏的控制。为了使有限浆液尽可能填充并滞留在桩底有效空间范围内,在压浆过程中还需掌握压浆节奏,实行间歇压浆。间隙时间的长短需依据压水试验结果确定,并在施注过程中依据压浆压力变化,判断桩底可灌性现状并加以调节。例如,如果短桩桩底压浆时会出现上冒,应在冒浆后停止几个小时,待桩周浆液适当凝固后再注。间隙压浆的节奏需掌握得恰到好处,既要使压浆效果明显,又要防止因间歇停注时间过长堵塞通道而使压浆半途而废。

2.压浆持续时间。压浆持续时问是指从压浆开始到结束压浆的时间段。一般情况下,桩的压浆持续时间不超过2小时。也可以采取多次压浆技术来提高压浆的效果。

3.压浆后的保养龄期。所谓压浆后的保养龄期即桩端压浆后多少时间后可以做静载试验或者作为工程桩使用的龄期,通常要求压浆保养15天以上。

四.钻孔灌注桩桩端后压浆法常见事故及其处理措施。后压浆施工,看起来简单,实际具有相当高的技术含量,稍有不当将会造成压浆管被堵,压浆装置被包裹,地面冒浆及地下窜浆等质量事故,下面介绍几种常见的事故及处理方法:

1.压桨管堵塞:造成压浆管路堵塞的原因有很多,常见的有两方面原因:一,压浆管本身的原因,如压浆头设计不当、制作质量不合格,压浆管连接不严密产生的漏浆,压浆管受弯折断裂等,二,相关的其他环节的问题,如打桩机械移动、挖土机械的行走等对压浆管的碾压破坏了桩顶压浆管,基坑开挖不慎堵塞压浆管,开塞注水时间过早使砂子倒灌造成堵塞等等。压浆管堵塞会给施工带来很大的不便,甚至会造成无法实施压浆的工程事故,给工程带来经济损失和工期的延误。所以在施工时,应该重点注意,严格控制压浆管的工艺设计、制作、埋设和成品保护等环节。

若遇到压浆管堵塞,可采用以下的方法进行处理:若桩基埋设有多根压浆管,遇到单根压浆管的堵塞时,应试验打开另外的压浆管;若全部压浆管堵塞,则应用小型钻机补打压浆孔;若为群桩基础,也可在设计认可情况下,对群桩内的相邻桩基加大压浆量进行弥补;若由于施工机械的碾压破坏或基坑开挖等原因造成的桩上部压浆管破坏堵塞的,则可以对桩顶进行开挖,直到发现完整压浆管后再进行压浆。

2.压浆中断:在施工过程中出现压浆中断的,可分为两种情况:一,主动中断,即因施工中出现异常情况而主动停止压浆。如长时间压浆还未见压浆量的减少,地面出现冒浆现象,压浆过程中发现漏浆、串浆等浆液流现象等;二,被动中断,因设备故障、停水停电、材料供应不及时等造成压浆被迫中断。在压浆施工中,尽量避免出现中断事故,尤其是被动中断事情的发生。对于主动中断压浆的,应该控制停顿时间不宜太长。重新开始压浆时,应该先清洗压浆管至原深度后再进行压浆。当出现被动中断压浆时,应该立即查明原因,采取有效措施排除故障,尽早恢复施工。

重新压浆时,浆液宜由稀浆开始,若进浆量与中断前接近,则应该快速恢复到中断前的稠度,若出现进浆量减少,压浆压力快速上升,甚至无法压浆的状况,说明压浆通道堵塞,需要重新清洗压浆管后再进行压浆。

3.冒浆:冒浆是指压浆过程中,浆液从桩侧地面冒出,造成浆液流失和压浆效果不能达到设计要求。一般来说,桩长越短,越容易出现冒浆现象。根据一些资料中对钻孔灌注桩桩端后压浆桩的施工与检测技术绍,不同的土层和界面条件,桩端压浆浆液的爬升高度也不同,一般的爬升高度为20-25m。根据施工经验,桩长15m以下容易出现冒浆,桩长20m以上的一般不会冒浆。压浆中出现冒浆现象时,一般应采用间歇压浆的方式进行施工,即先停顿一段时间,等浆液凝固后再复注。在一定情况下,会进行多次间歇反复压浆。如此循环多次压浆,直至达到设计确定的压浆量方可停止。

4.压浆量达不到设计要求、或压浆压力达不到要求。压浆过程中,若出现压浆量大幅度超出设计值、压浆压力持续较低的现象,应该查看地质勘察报告,仔细分析研究是否可能存在地下土层断裂带、溶洞孔洞、地下暗河或未探明的地下设施通道等特殊地质构造,从而使浆液流失,无法填满土层空隙。

对此可以采用下列方法进行处理:降低压浆压力,限制压浆流量,减少浆液在土层孔隙中的流动渗透速度,使浆液颗粒逐渐沉积堵塞土层中的渗透通道;调整浆液的水灰比或掺入外加剂。通过调高水灰比使浆液的浓度提高,或者在配置浆液时掺入水玻璃等速凝剂,以此控制浆液的胶凝时间;采用间歇压浆的方式进行施工。根据地质条件和压浆的目的,确定间歇时间的长短,利用时间的间歇,使浆液颗粒在静止状态下沉积胶凝,一段时间后再进行压浆。在有些情况下,如遇有流动的地下水等情况下,应进行多次间歇反复压浆。

五.压浆终止时,如满足下列条件之一,即认为压浆合格,可结束压浆作业:工艺参数均达到或超过指标要求;压浆压力超过设计指标,压浆量达到设计指标的70%,且压浆压力达到设计压浆压力的150%、并维持5min以上;压浆总量已达到设计值的80%,且桩顶或地面出现明显的上抬。

后压浆技术应进一步优化压浆管路,使压浆管路可靠、高效、可多次循环压浆,并建立起一套有效的桩底后压浆施工工艺和检验标准,以预防和减少质量及操作事故的发生,保证压浆质量。

[1]高民欢等.钻孔灌注桩后压浆技术在桥梁工程中的试验研究.建筑科学,2005年.

[2]张忠苗.桩基工程.中国建筑工业出版社,2007年.

[3]杨顺,高庆新.桩端后压浆技术及在工程中的应用.工程质量,2002年.

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