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贵州六广建设工程有限公司
【摘 要】对于我国交通道路来说,路桥是其中重要的组成部分。路桥的施工质量在很大程度上影响着交通的安全顺利运行。而在实际的路桥工程施工过程中,路桥的桩基施工存在着很多现实的问题。例如:不均匀的沉降问题等等。因此,要想让路桥工程的施工质量和使用性能有所保障,就需要对桩基进行加固处理施工。本文对我国当前的路桥工程施工过程中常见的桩基质量问题进行了分析,同时重点介绍了桩基加固技术的特点。
【关键词】路桥工程;桩基加固;加固技术;研究
随着我国汽车工业的不断发展,使得大型货运汽车和私家车的数量不断地增加,进而对交通道路的要求也越来越高。因此,为了使得车辆出行的安全性与舒适性能有所保障,需要对原有路桥的基础进行加固处理。特别是对于一些使用时间比较长的路桥,其桥梁质量上存在着一些病害。因此,需要对这些桥梁进行全面的维修加固工作,使得重型货车能够安全通过桥梁。
1.路桥施工中桩基加固技术应用的必要性分析
近些年,随着我国交通运输业的不断发展和进步,使得车辆的数量在呈现出了不断增加的趋势。进而使得我国对于桥梁工程钻孔灌注桩基础承载能力要求也变得越来越高。因此,为了使得桩基的承载能力满足设计要求,需要选择完整的桩基承载层。同时,其桩长和桩径也要比基础部分大,而这样的工程施工方式与施工成本都是比较高的,所以,使得其施工难度也变得很大。为了使工程设计和建设过程中的问题能得到有效地解决,需要将钻孔灌注桩后压浆桩的地基加固方法合理运用,进而将桩长缩短,获得较好的经济效益。由此可见,在路桥施工中,只有切实加强桩基加固技术的应用,才能更好地促进工程质量的提升。
2.路桥工程施工过程中常见的桩基质量问题
在路桥工程的施工过程中,存在的桩基质量问题十分多,但总的来说,常见的桩基质量问题有以下几点:
2.1桩基沉降问题
目前,在路桥工程的施工过程中,存在着一系列的问题和缺陷。而对于桩基而言,之所以会存在桩基沉降问题,主要原因有以下两点:
(1)在清理桩基沉渣的时候不够彻底,进而引起了桩基沉降问题。在桩基沉降还没有引起上部连续梁的开裂问题的时候,由于桩基的自身承载能力不够,需要对桩基进行加固处理,进而将桩基继续下沉的问题得以阻止。另外,还需要让顶升梁体基本恢复到原先设计的形状,使得沉降引起的次应力能得到减少,最终将梁体开裂问题得到避免,使得桩基能够正常使用。
(2)之所以会引起梁体中的次应力,是因为不合理的桩基设计体系,同一连续梁所采用的桩基形式不相同、桩基不均匀沉降问题等等。除此之外,由于设计过程中对于本地区地质岩性摩阻系数比较大,使得摩擦桩的桩长出现了偏短的问题。
2.2灌注桩常见的主要问题
在路桥工程的施工过程中,目前应用最广泛的施工方式就是灌注桩的桩基施工方式。而常见的质量问题主要有三个方面,分别是:混凝土疏松问题、蜂窝问题以及气孔问题等等。在浇注中桩的时候,由于混凝土离析掺气,使得桩柱内部出现了疏松气孔以及砂眼等等。除此之外,由于过厚的桩底软与沉淀层,使得清孔工作不够彻底,加上淤泥状的沉淀常常会埋在混凝土下方,桩头不够密实、浇注的时候虽然会浇注到桩顶,但是由于其不足的超压力,使得一些泥浆混入其中,进而使得桩顶不够密实,其强度也是比较低的[1]。
3.加固机理分析
3.1将持力层条件有效改善,进而将桩的承载力有效地提高
在实际的钻孔灌注桩成孔过程中,由于土体扰动的因素、桩底压载的因素以及桩泥皮因素,都会桩基承载力产生了一系列的消极作用和影响。为了使桩基的承载能力得到完善和提高,在向高压力的桩底进行注浆的时候,在镇流器周围由于压力的作用,使得浆料出现了压裂问题。要想让承载层的物理性能和化学性能能得以提升,并将承载土壤层的强度恢复和提高,需要对原始松散的砾石加以填筑和压实施工。
3.2将桩侧摩阻力不断提高
之所以会造成摩擦系数的不断下降以及桩侧摩阻力的不断降低,主要原因是钻孔灌注桩与土之间的差距比较大,加上桩挡泥板与周围的土体进行结合,这就会导致摩擦系数降低,将桩的侧摩阻力降低,同时在桩底进行高压灌浆,浆液就会随着桩土界面渗透和扩散,此时需要利用水泥和填料降低填补和置换,从而确保桩形成静脉结合之后大幅度的提升桩的侧模阻力,将地层应力状态改善的同时更好地促进荷载的传递[2]。
4.微型桩加固技术在桩基中的应用
由于微型桩是一种口径较小的钻孔灌注桩,所以,它更适用于路桥施工过程中的桩具加固施工。微型桩加固过程正是通过对地质钻机进行钻孔施工,使得桩基更加牢固。同时,根据不同的路桥工程,其所面临的实际地质情况也是不相同的。因此常常会采用的施工工艺就是干成孔或者循环泥浆护壁成孔施工技术。例如:在循环泥浆成孔技术的施工过程中,需要保证其钻孔的深度满足相应的要求,同时还要用冲水的方式来清孔。而在干成孔施工技术的采用过程中,需要对其进行反复的提钻取土施工,同时还要进行清孔工作。等到清孔施工完成之后,需要将加劲钢材以及注浆导管马上植入桩孔之中。另外,要根据实际情况,选用适当的加劲钢材。当孔径比较大的时候,需要采用钢筋笼,而当孔径比较小的时候,常常采用的是单根钢筋。在等到以上工作都落实完成之后,需要进行的就是压力灌浆了。在此项施工过程中,可以通过向孔内投入13厘米粒径碎石的方式,将孔填满,接着将纯水泥浆或者水泥砂浆灌注到孔内。如果采用的是套管灌浆的方式,那么在拔除套管的时候,还需要施加一定的压力,使得浆液能够压入土层,一直到溢出来为止。
5.路桥施工中桩基加固技术要点分析
5.1精心确定压浆参数
所谓压浆参数,就是压浆过程中的技术常见,常见的主要有水灰比和注浆的压力以及注浆压力的终止。在进行桩基施工时,应在结合施工经验的基础上对参数进行预设,并紧密结合所设置的桩基参数进行测桩,在测试工作结束之后,应确保桩的强度达到设计的强度,并通过静载试验得到试验参数。一是在确定水灰比时,主要是结合土的渗透性以及饱和度来确定,一般而言,饱和土的水灰比应在0.45到0.65之间,而非饱和土,其水灰比应在0.7到0.9之间,而松散的碎石和砂率的水灰比则应在0.5到0.6之间,若水灰比较低,则应在水泥中适当地添加减水剂,若注浆较少而压力较大,则应将水灰比调大。在确定压浆的总量时,应考虑迟律成的孔隙率和桩的间距,当沙泥软石土层中的软石含量在50%到70%时,桩的间距在4到5米时,其压浆量一般在115到210吨之间。
5.2切实做好各项施工准备
在施工准备中,主要是材料准备和设备准备。在材料准备过程中,一般所选的水泥为普通的硅盐酸水泥即可,但是必须根据有关规定对其质量进行抽检。在对水泥浆进行配比设计时,应严格按照有关规范要求设计水泥的净浆配比,对理论配比进行确定的基础上通过试验对其进行验证。但是泌水率必须控制在3%之内,当拌合时间超过三个小时之后,其泌水率应控制在2%之内,在24小时之后则应确保浆液将所有的泌水吸收。由于水泥浆液从拌合到使用的时间较长,所以应通过试验对其使用时间进行确定,一般而言,当水泥浆液拌合2到3个小时之后就不能再使用。在准备阶段,除了准备上述材料外,还应准备压浆管阀,一般而言,压浆管选用内径为5厘米的白铁管接管,而压浆阀则应承受1兆帕之上的净水压力,其外部保护层还应能够抵御硬物对其的装置,同时还应具有较强的逆止功能。而在设备准备环节,主要是做好以下几个方面的工作:其准备好压浆所需的各种机械设备;二是所有压浆机械设备的压力表必须进行专业的计量检验校核,一般其量程应大于等于所设计的最大压浆压力的130%,通常在10到15兆帕之间。
5.3切实掌握各施工环节的技术要点
一是在布置压浆管时,对于所需桩底压力注浆的灌注桩,必须在施工设置中采取三根一体的方式进行设计,在对其检测时,主要是利用超声波检测管对其进行检测,同时长度还应与要求相符。灌注桩的桩底应从低端到高端延长35厘米,同时在钢筋笼中将其对称的布局,管道与管道之间应利用螺纹进行连接,在绑扎钢筋笼时,注浆管必须竖立在钢筋笼之中,通过设置主杆,在每个带箍中应设置相应的固定点,而侧注浆管则应在螺旋箍筋的外侧进行固定,固定的价格为1.5米。在管端部门则应进行单向阀的安装,并在安装过程中利用防水胶带将其裹紧和密封,确保正常压力注浆能将其打开,在吊装钢筋笼时,应切实加强对注浆管的保护,严禁出现钢筋笼扭曲的情况,有效的预防注浆管的连接螺纹出现松动的情况,而且在单向阀安装时应加强对钢筋混凝土块的保护,确保没有摩擦孔壁,以预防灌浆孔将其堵塞,从而确保管道流通。
【摘 要】对于我国交通道路来说,路桥是其中重要的组成部分。路桥的施工质量在很大程度上影响着交通的安全顺利运行。而在实际的路桥工程施工过程中,路桥的桩基施工存在着很多现实的问题。例如:不均匀的沉降问题等等。因此,要想让路桥工程的施工质量和使用性能有所保障,就需要对桩基进行加固处理施工。本文对我国当前的路桥工程施工过程中常见的桩基质量问题进行了分析,同时重点介绍了桩基加固技术的特点。
【关键词】路桥工程;桩基加固;加固技术;研究
随着我国汽车工业的不断发展,使得大型货运汽车和私家车的数量不断地增加,进而对交通道路的要求也越来越高。因此,为了使得车辆出行的安全性与舒适性能有所保障,需要对原有路桥的基础进行加固处理。特别是对于一些使用时间比较长的路桥,其桥梁质量上存在着一些病害。因此,需要对这些桥梁进行全面的维修加固工作,使得重型货车能够安全通过桥梁。
1.路桥施工中桩基加固技术应用的必要性分析
近些年,随着我国交通运输业的不断发展和进步,使得车辆的数量在呈现出了不断增加的趋势。进而使得我国对于桥梁工程钻孔灌注桩基础承载能力要求也变得越来越高。因此,为了使得桩基的承载能力满足设计要求,需要选择完整的桩基承载层。同时,其桩长和桩径也要比基础部分大,而这样的工程施工方式与施工成本都是比较高的,所以,使得其施工难度也变得很大。为了使工程设计和建设过程中的问题能得到有效地解决,需要将钻孔灌注桩后压浆桩的地基加固方法合理运用,进而将桩长缩短,获得较好的经济效益。由此可见,在路桥施工中,只有切实加强桩基加固技术的应用,才能更好地促进工程质量的提升。
2.路桥工程施工过程中常见的桩基质量问题
在路桥工程的施工过程中,存在的桩基质量问题十分多,但总的来说,常见的桩基质量问题有以下几点:
2.1桩基沉降问题
目前,在路桥工程的施工过程中,存在着一系列的问题和缺陷。而对于桩基而言,之所以会存在桩基沉降问题,主要原因有以下两点:
(1)在清理桩基沉渣的时候不够彻底,进而引起了桩基沉降问题。在桩基沉降还没有引起上部连续梁的开裂问题的时候,由于桩基的自身承载能力不够,需要对桩基进行加固处理,进而将桩基继续下沉的问题得以阻止。另外,还需要让顶升梁体基本恢复到原先设计的形状,使得沉降引起的次应力能得到减少,最终将梁体开裂问题得到避免,使得桩基能够正常使用。
(2)之所以会引起梁体中的次应力,是因为不合理的桩基设计体系,同一连续梁所采用的桩基形式不相同、桩基不均匀沉降问题等等。除此之外,由于设计过程中对于本地区地质岩性摩阻系数比较大,使得摩擦桩的桩长出现了偏短的问题。
2.2灌注桩常见的主要问题
在路桥工程的施工过程中,目前应用最广泛的施工方式就是灌注桩的桩基施工方式。而常见的质量问题主要有三个方面,分别是:混凝土疏松问题、蜂窝问题以及气孔问题等等。在浇注中桩的时候,由于混凝土离析掺气,使得桩柱内部出现了疏松气孔以及砂眼等等。除此之外,由于过厚的桩底软与沉淀层,使得清孔工作不够彻底,加上淤泥状的沉淀常常会埋在混凝土下方,桩头不够密实、浇注的时候虽然会浇注到桩顶,但是由于其不足的超压力,使得一些泥浆混入其中,进而使得桩顶不够密实,其强度也是比较低的[1]。
3.加固机理分析
3.1将持力层条件有效改善,进而将桩的承载力有效地提高
在实际的钻孔灌注桩成孔过程中,由于土体扰动的因素、桩底压载的因素以及桩泥皮因素,都会桩基承载力产生了一系列的消极作用和影响。为了使桩基的承载能力得到完善和提高,在向高压力的桩底进行注浆的时候,在镇流器周围由于压力的作用,使得浆料出现了压裂问题。要想让承载层的物理性能和化学性能能得以提升,并将承载土壤层的强度恢复和提高,需要对原始松散的砾石加以填筑和压实施工。
3.2将桩侧摩阻力不断提高
之所以会造成摩擦系数的不断下降以及桩侧摩阻力的不断降低,主要原因是钻孔灌注桩与土之间的差距比较大,加上桩挡泥板与周围的土体进行结合,这就会导致摩擦系数降低,将桩的侧摩阻力降低,同时在桩底进行高压灌浆,浆液就会随着桩土界面渗透和扩散,此时需要利用水泥和填料降低填补和置换,从而确保桩形成静脉结合之后大幅度的提升桩的侧模阻力,将地层应力状态改善的同时更好地促进荷载的传递[2]。
4.微型桩加固技术在桩基中的应用
由于微型桩是一种口径较小的钻孔灌注桩,所以,它更适用于路桥施工过程中的桩具加固施工。微型桩加固过程正是通过对地质钻机进行钻孔施工,使得桩基更加牢固。同时,根据不同的路桥工程,其所面临的实际地质情况也是不相同的。因此常常会采用的施工工艺就是干成孔或者循环泥浆护壁成孔施工技术。例如:在循环泥浆成孔技术的施工过程中,需要保证其钻孔的深度满足相应的要求,同时还要用冲水的方式来清孔。而在干成孔施工技术的采用过程中,需要对其进行反复的提钻取土施工,同时还要进行清孔工作。等到清孔施工完成之后,需要将加劲钢材以及注浆导管马上植入桩孔之中。另外,要根据实际情况,选用适当的加劲钢材。当孔径比较大的时候,需要采用钢筋笼,而当孔径比较小的时候,常常采用的是单根钢筋。在等到以上工作都落实完成之后,需要进行的就是压力灌浆了。在此项施工过程中,可以通过向孔内投入13厘米粒径碎石的方式,将孔填满,接着将纯水泥浆或者水泥砂浆灌注到孔内。如果采用的是套管灌浆的方式,那么在拔除套管的时候,还需要施加一定的压力,使得浆液能够压入土层,一直到溢出来为止。
5.路桥施工中桩基加固技术要点分析
5.1精心确定压浆参数
所谓压浆参数,就是压浆过程中的技术常见,常见的主要有水灰比和注浆的压力以及注浆压力的终止。在进行桩基施工时,应在结合施工经验的基础上对参数进行预设,并紧密结合所设置的桩基参数进行测桩,在测试工作结束之后,应确保桩的强度达到设计的强度,并通过静载试验得到试验参数。一是在确定水灰比时,主要是结合土的渗透性以及饱和度来确定,一般而言,饱和土的水灰比应在0.45到0.65之间,而非饱和土,其水灰比应在0.7到0.9之间,而松散的碎石和砂率的水灰比则应在0.5到0.6之间,若水灰比较低,则应在水泥中适当地添加减水剂,若注浆较少而压力较大,则应将水灰比调大。在确定压浆的总量时,应考虑迟律成的孔隙率和桩的间距,当沙泥软石土层中的软石含量在50%到70%时,桩的间距在4到5米时,其压浆量一般在115到210吨之间。
5.2切实做好各项施工准备
在施工准备中,主要是材料准备和设备准备。在材料准备过程中,一般所选的水泥为普通的硅盐酸水泥即可,但是必须根据有关规定对其质量进行抽检。在对水泥浆进行配比设计时,应严格按照有关规范要求设计水泥的净浆配比,对理论配比进行确定的基础上通过试验对其进行验证。但是泌水率必须控制在3%之内,当拌合时间超过三个小时之后,其泌水率应控制在2%之内,在24小时之后则应确保浆液将所有的泌水吸收。由于水泥浆液从拌合到使用的时间较长,所以应通过试验对其使用时间进行确定,一般而言,当水泥浆液拌合2到3个小时之后就不能再使用。在准备阶段,除了准备上述材料外,还应准备压浆管阀,一般而言,压浆管选用内径为5厘米的白铁管接管,而压浆阀则应承受1兆帕之上的净水压力,其外部保护层还应能够抵御硬物对其的装置,同时还应具有较强的逆止功能。而在设备准备环节,主要是做好以下几个方面的工作:其准备好压浆所需的各种机械设备;二是所有压浆机械设备的压力表必须进行专业的计量检验校核,一般其量程应大于等于所设计的最大压浆压力的130%,通常在10到15兆帕之间。
5.3切实掌握各施工环节的技术要点
一是在布置压浆管时,对于所需桩底压力注浆的灌注桩,必须在施工设置中采取三根一体的方式进行设计,在对其检测时,主要是利用超声波检测管对其进行检测,同时长度还应与要求相符。灌注桩的桩底应从低端到高端延长35厘米,同时在钢筋笼中将其对称的布局,管道与管道之间应利用螺纹进行连接,在绑扎钢筋笼时,注浆管必须竖立在钢筋笼之中,通过设置主杆,在每个带箍中应设置相应的固定点,而侧注浆管则应在螺旋箍筋的外侧进行固定,固定的价格为1.5米。在管端部门则应进行单向阀的安装,并在安装过程中利用防水胶带将其裹紧和密封,确保正常压力注浆能将其打开,在吊装钢筋笼时,应切实加强对注浆管的保护,严禁出现钢筋笼扭曲的情况,有效的预防注浆管的连接螺纹出现松动的情况,而且在单向阀安装时应加强对钢筋混凝土块的保护,确保没有摩擦孔壁,以预防灌浆孔将其堵塞,从而确保管道流通。