樁基缺陷的成因及處理論文

樁基缺陷的成因及處理論文

  摘要:隨著大量橋樑工程的興建,灌注樁基礎具有施工方便,承載力高,適應性強的特點。在工程中大量使用,但是在施工過程中難免出現許許多多形形色色的缺陷樁,從不同程度上影響其承載力的發揮。隨著科學技術的發展,人類不斷積累現場施工經驗,根據不同的缺陷採取相應不同的處理方案。尤其是注漿在處理樁基缺陷中,效益可觀,質量穩定可靠。

  關鍵詞:缺陷樁承載力注漿

  0引言

  在橋樑樁基礎施工過程中,由於地理環境、機械裝置及人為因素等原因,難免在施工過程中出現一些缺陷樁現象。一旦缺陷樁基出現,不同缺陷程度有不同的處理方法,但是成本低效益高的方法是人們一直追尋的。

  1樁基缺陷型別

  1.1樁基頂部缺陷由於在水下混凝土澆築過程中有泥漿沉澱,浮漿厚度難以準確估計,在樁頂混凝土超灌不足時,混凝土中難免有夾泥現象產生,影響混凝土質量;其次,在混凝土澆築完畢後,拆拔預埋鋼護筒時,用力過猛,或者左右用力不均衡,都會擾動樁頂混凝土,影響混凝土質量。最後,在進行鑿除樁頭混凝土的過程中,由於風鎬功率過大,對聲測管周圍混凝土有不同程度的擾動現象,對混凝土質量也有一定的影響。

  1.2樁基中部缺陷首先,由於地質條件差,在灌注混凝土過程中出現區域性塌孔現象,區域性阻止混凝土翻漿,導致區域性缺陷。其次,在拆拔導管過程中用力過猛,擾動了混凝土連續性,影響混凝土質量。最後,導管氣密性差,由於在水下混凝土灌注中導管進入泥漿,破壞導管內外壓強差,輕者影響混凝土質量的連續性,嚴重的阻礙混凝土下料,不能正常翻漿,導致斷樁。

  1.3樁基底部缺陷

  1.3.1樁基頂端缺陷處理根據檢測結果顯示,在樁基頂部存在缺陷的',我們可以繼續向下鑿除樁頭混凝土,直到混凝土質量完好位置。但是在向下破鑿混凝土的過程中要注意觀察,及時發現混凝土的缺陷異常位置,與實驗檢測資料相對應,最後用與樁基同標號混凝土進行接樁。注意,在向下鑿混凝土過程中保護好樁基鋼筋,防止損壞。

  1.3.2樁基中部缺陷處理此類樁基缺陷處理很難統一衡量,缺陷程度小的可以用注漿處理,缺陷程度大的一般在兩米以上的注漿處理很難保證質量,通常報廢該樁,在原先位置重新衝孔,安裝鋼筋籠,澆築混凝土。

  1.3.3樁基底部缺陷處理樁基底部有缺陷的,根據樁基受力性質,可先進行受力簡算,再確定其到底是否需要處理。如果樁基是摩擦受力樁,其缺陷位置長度不影響整體荷載受力,也就是說,在不包括缺陷的這部分樁長裡,其摩擦力已經可以滿足荷載要求,就不用再做處理,否則;必須處理。如果樁基是嵌巖樁,底部有缺陷的,必須處理。

  2實施樁底注漿的準備

  2.1合理的注漿設計是注漿的前提為使樁底注漿施工合理有效,有必要對樁基的岩層地質狀況,地下水條件,缺陷程度和周圍環境進行詳細的調查和分析。科學配製注漿漿液,確定注漿壓力等引數。

  PK133+330高架橋10#樁總樁長22米,其中0-15米為黏土地質,期間偶或出現白雲石和夾雜砂岩,15-22米只要分佈灰色黏土,均勻分佈白雲石礦層。根據超聲波檢測顯示,其樁底21-22米混凝土不連續,可能由於清孔不乾淨或混凝土離析導致。根據樁基混凝土強度為RN35.我們確定採用ACC425袋裝水泥,水灰比(C/E)大於2,注漿壓力在20帕到50帕,稠度為15-20秒,對其經行注漿補充。

  2.2注漿工序

  2.2.1鑽孔在缺陷樁樁頂鑽3個直徑為43mm的孔,在鑽進過程中必須保證垂直度,確保鑽孔與樁基軸線平行,防止鑽孔偏斜,碰觸樁基鋼筋或者穿出樁基。其鑽孔深度比樁長深1米。

  2.2.2埋設注漿管在3個注漿孔鑽好後,並保障暢通時,將30mm的注漿管插入孔底,頂部用水泥漿與樁基連線密封,保障在注漿時不漏氣,保證整個注漿系統的氣密性。每根注漿管的外露部分至少連線2個三通外接接頭,並安裝閥門。並對每個注漿管進行編號。

  2.2.3壓水試驗壓水試驗不僅起到疏通壓漿管道的作用,而且有關壓漿的操作經驗引數根據壓水試驗結果做相應的調整。壓水試驗可也將樁底沉渣,泥漿清除。將清淨的高壓水注入1號管,同時關閉2號管,開啟3號管,直到翻出來的水變清為止,然後再將2號管開啟,3號管關閉,重複上述操作。然後再將高壓水頭分別注入2號管和3號管,又重複迴圈上述操作。

  2.2.4注漿待清孔清理乾淨後,根據漿液配合比進行配製漿液。在配製漿液過程中,仔細稱量加水量和外加劑量,攪拌均勻,做好試件。

  在漿液的各項指標滿足要求情況下,將水泥漿注入1號管,同時開啟2號管和3號管,加壓開始注漿,透過注漿,將其它管內的清水都置換出來,直到管內翻出漿液,並排掉100升漿液為止,然後再將水泥將注入2號管,同時先開啟1號和3號管,待有均勻漿液排出,並排掉100升漿液為止,最後再將水泥漿注入3號管,重複上述操作。 將注漿介面接在1號管,同時關閉2號管和3號管,將注漿壓力達到50帕時,持續5分鐘。然後再將注漿介面接在2號管,同時關閉3號管和1號管,將注漿壓力達到50帕時,持續5分鐘,最後將注漿介面接在3號管,同時關閉2號管和1號管,將注漿壓力達到50帕時,再持續5分鐘。將所有閥門全部關閉,拆除注漿裝置並清洗。

  3.3控制注漿引數,提高注漿效果在注漿過程中,注漿壓力,漿液稠度,注入率和注漿量在注漿過程中都是變化的,於是合理的控制其變化對提高注漿效果十分重要。

  注漿壓力隨注漿量的增加出現由低到高的變化規律,如果在注漿過程中注漿壓力突然急劇下降,表明區域性有漏漿或漏氣現象發生,及時檢查注漿管道,有可能是注漿管道損壞,也有可能樁基周圍出現裂隙現象。應及時向漿液中加入外加劑,間歇注漿,多次注漿保證質量。

  3樁基注漿提高承載力原理

  3.1改善原來地質條件,提高承載力在灌注樁的成孔過程中,機械對樁的周圍地層有一定的擾動作用,減弱整個樁基的承載作用力。在混凝土的灌注過程中,由於孔壁的泥皮對整個樁基的摩擦力減弱,也影響整個樁基的承載作用力。樁底注漿透過滲透,劈裂,和擠密作用使樁端受力層在一定範圍內形成漿液和土的結合體,從而改善受力結構的物理學性質,修復和提高受力土體的強度。

  灌注樁在灌注混凝土前由於清孔不乾淨,樁底沉渣的存在直接影響和嚴重降低樁底承載裡的發揮,透過注漿可以將樁底的沉渣置換、擠密、固結作用改善和消除樁底沉渣對承載力的不良發揮。

  3.2急劇提高樁基摩擦阻力在高壓注漿的作用下,漿液可以從樁端沿裝側向上,透過滲透、劈裂、填充、擠密和膠結作用。對樁周泥皮及護壁經行泥皮置換和空隙填充,在樁周圍形成脈狀結石體,大幅度提高樁基側摩阻力。

  3.3改善受力狀態和荷載傳遞效能樁基注漿透過滲透、劈裂、擠密和膠結作用形成樁端擴大頭,增大了樁端受力面積,並且注漿加固了樁基的持力層,改善了受力狀態。樁底注漿後,樁基側面摩擦阻力的提高要先於樁端承載力的提高,在摩擦樁中,效果最好!

  3.4加固效益分析透過對10#樁注漿前後的小應變檢測結果對比來看,注漿前在0-21米範圍內,反射波速度訊號與入射波速度訊號大體一致,在21-22米的範圍內,反射波速度訊號與入射波速度訊號相位一致,表明在21-22米的範圍內,樁基混凝土有截面縮小或區域性混凝土離析等質量缺陷。在注漿以後的小應變檢測結果中,我們明顯看出整個樁基從0-22米範圍內,整個反射波訊號與入射波訊號一致,反射波相位和入射波相位大體一致。總之,透過注漿,樁底缺陷得到明顯的改善,效益可觀。

  4結束語

  實踐證明,樁端注漿,在樁基加固處理提高綜合承載力和減少沉降量方面是一種經濟合理、技術先進的方法。

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