董德惠
(黑龍江省交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資有限公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
富錦松花江公路大橋位于富錦市、綏濱縣間跨越松花江,是前鋒農(nóng)場(chǎng)至嫩江公路(橫二線)的控制性工程,橋梁全長(zhǎng)3478.2 m,最大跨徑為150 m。主橋鉆孔樁為φ2 m,樁長(zhǎng)分別為75 m;引橋鉆孔樁為φ1.8 m,樁長(zhǎng)分別為52 m。全橋共360根鉆孔樁。
在鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中,如果采用傳統(tǒng)的鉆孔樁工藝缺陷較多,存在著樁底沉渣和樁周圍泥皮太厚等原因,消弱了樁基承載力,增大了沉降量。實(shí)際施工采用鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工技術(shù),單根鉆孔樁樁基壓漿量均在4.8~6.5 T,滿足設(shè)計(jì)要求,經(jīng)檢驗(yàn)與傳統(tǒng)工藝比較設(shè)計(jì)承載力大大提高,提高樁基質(zhì)量。
該技術(shù)適用于各種類型的樁基,對(duì)于沉降比較敏感,對(duì)沉降要求較高的結(jié)構(gòu),或樁基承載力要求比較高,而設(shè)計(jì)承載力富余量不太大,為增加承載力的安全儲(chǔ)備。
鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工工藝指在樁身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,采用壓漿設(shè)備,使水泥漿在壓力作用下,通過(guò)預(yù)先埋設(shè)在樁底的壓漿管,壓入樁基四周土體或端部松散層,使之膠結(jié)成整體,改善其力學(xué)性能,達(dá)到提高樁基承載力以及減小沉降量的目的。
圖1 樁端壓漿施工示意圖
在檢測(cè)管底部設(shè)置壓漿閥門→下設(shè)鋼筋籠將檢測(cè)管底部插入砂層→灌注水下混凝土→第一次通水→第二、三次通水→樁底壓漿
利用鉆孔樁無(wú)損傷檢測(cè)管作為壓漿管。壓漿管位于樁低箍筋內(nèi)側(cè),壓漿管、壓漿器壁厚均為3 mm,直徑71 mm,底部制成尖形,底部用鋼板封底,在距尖形底部5 cm設(shè)置六排壓漿孔(每排鉆孔間距3 cm),每排四個(gè)鉆孔。每個(gè)鉆孔單獨(dú)制作,孔徑6~8 mm,其構(gòu)成由三層組成:第一層為能蓋住孔眼的圖釘;第二層為比壓漿管外徑小3~5 mm的自行車內(nèi)胎,長(zhǎng)度為20 cm;第三層為密封膠帶,蓋住自行車內(nèi)胎兩端各2 cm。制作前,壓漿管密封部位及壓漿孔處應(yīng)用細(xì)砂紙打磨。必須使用新的自行車內(nèi)胎,密封完好、有彈性。應(yīng)進(jìn)行地面試壓試驗(yàn)。
壓漿管暫不固定于鋼筋籠上,利用壓漿管底部針尖狀,保證壓漿管能插到底部砂土層,不被樁底混凝土包裹。
圖2 樁端壓漿施工示意圖
通水時(shí)間的控制完成鉆孔樁混凝土1~2 h之間開始第一次通水,將壓漿管閥門打開,在進(jìn)行二次、三次通水確保壓漿管及閥門處暢通,因此通水時(shí)間的控制一定在混凝土初凝前進(jìn)行通水,越早越好。
確保壓漿管的密閉性和閥門可靠性,要進(jìn)行地面試壓試驗(yàn)。在施工過(guò)程中確保壓漿管不得漏漿及其他雜物進(jìn)入,每次壓漿前應(yīng)用清水沖洗壓漿管底。壓漿管閥門應(yīng)在通水前完全密閉,并在通水壓力2.0 MPa以內(nèi)能順利打開。
經(jīng)超聲波法檢測(cè)確認(rèn)無(wú)斷樁、短樁且滿足設(shè)計(jì)要求后,再進(jìn)行樁端(底)壓漿,水泥漿漿液水灰比為0.6,并無(wú)任何雜質(zhì),攪拌均勻。配備大功率且滿足壓力要求的壓漿設(shè)備進(jìn)行樁端壓漿,注漿壓力限定壓力在8 MPa以內(nèi),樁端壓漿終止壓力除樁長(zhǎng)75 m主墩為2.5 MPa外,其余均為2 MPa。注漿量不大于60 L/min。達(dá)到控制壓力,并持荷5 min,注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)量。防止對(duì)人員及相應(yīng)設(shè)備危害(操作人員必須戴防護(hù)用品)。做好施工工藝和安全技術(shù)工作。
壓漿分三次循環(huán);
每一循環(huán)的壓漿管采用均勻間隔跳壓;壓漿量分配:(1)第一循環(huán):40%;(2)第二循環(huán):40%;(3)第三循環(huán):20%。若發(fā)生管路堵塞,按每一循環(huán)應(yīng)壓比例重新分配壓漿量。
第一循環(huán):每根壓漿管壓完后,用清水沖洗管路,間隔時(shí)間不小于2.5 h,不超過(guò)3 h進(jìn)行第二循環(huán)。
第二循環(huán):每根壓漿管壓完后,用清水沖洗管路,間隔不小于3.5 h,不超過(guò)6 h進(jìn)行第三循環(huán)。
第一循環(huán)與第二循環(huán)主要考慮壓漿量。
第三循環(huán)以壓力控制為主。注漿壓力須達(dá)到控制壓力,并持荷5 min。
(1)壓漿管制作時(shí),確保壓漿管的密閉性和閥門可靠性,要進(jìn)行地面試壓試驗(yàn)。在施工過(guò)程中確保壓漿管不得漏漿及其他雜物進(jìn)入,每次壓漿前應(yīng)用清水沖洗壓漿管底。
(2)完成鉆孔樁混凝土1~2 h之間開始第一次通水,確保壓漿管閥門全部被打開且通水量增大,每個(gè)24 h進(jìn)行二次、三次通水。
(3)保證水泥漿水灰比為0.6,水泥漿攪拌均勻并無(wú)雜質(zhì)。
(4)第一循環(huán):每根壓漿管壓完后,用清水沖洗管路,間隔時(shí)間不小于2.5 h,不超過(guò)3 h進(jìn)行第二循環(huán);
第二循環(huán):每根壓漿管壓完后,用清水沖洗管路,間隔不小于3.5 h,不超過(guò)6 h進(jìn)行第三循環(huán)。
第一循環(huán)與第二循環(huán)主要考慮壓漿量。
第三循環(huán)以壓力控制為主。注漿壓力須達(dá)到控制壓力,并持荷5 min。
利用鉆孔灌注樁樁端后壓漿施工,可以有效提高樁基承載力、彌補(bǔ)樁基缺陷以及減小沉降量的目的,避免了增加樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì),減少工程成本,縮短了工程整體的工期,經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益十分突出。