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灌注樁基礎缺陷的原因及處理

來源:期刊VIP網所屬分類:建筑工程時間:瀏覽:

  0 引言
        在橋梁樁基礎施工過程中,由于地理環境、機械設備及人為因素等原因,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 樁基缺陷類型
        1.1 樁基頂部缺陷 由于在水下混凝土澆筑過程中有泥漿沉淀,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,在混凝土澆筑完畢后,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。最后,在進行鑿除樁頭混凝土的過程中,由于風鎬功率過大,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,由于地質條件差,在灌注混凝土過程中出現局部塌孔現象,局部阻止混凝土翻漿,導致局部缺陷。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。最后,導管氣密性差,由于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,最后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,在原先位置重新沖孔,安裝鋼筋籠,澆筑混凝土。
        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里,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。
 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,有必要對樁基的巖層地質狀況,地下水條件,缺陷程度和周圍環境進行詳細的調查和分析。科學配制注漿漿液,確定注漿壓力等參數。
        PK133+330高架橋10#樁總樁長22米,其中0-15米為黏土地質,期間偶或出現白云石和夾雜砂巖,15-22米只要分布灰色黏土,均勻分布白云石礦層。根據超聲波檢測顯示,其樁底21-22米混凝土不連續,可能由于清孔不干凈或混凝土離析導致。根據樁基混凝土強度為RN35.我們確定采用ACC425袋裝水泥,水灰比(C/E)大于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 鉆孔 在缺陷樁樁頂鉆3個直徑為43mm的孔,在鉆進過程中必須保證垂直度,確保鉆孔與樁基軸線平行,防止鉆孔偏斜,碰觸樁基鋼筋或者穿出樁基。其鉆孔深度比樁長深1米。
        2.2.2 埋設注漿管 在3個注漿孔鉆好后,并保障暢通時,將30mm的注漿管插入孔底,頂部用水泥漿與樁基連接密封,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接2個三通外接接頭,并安裝閥門。并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參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。將清凈的高壓水注入1號管,同時關閉2號管,打開3號管,直到翻出來的水變清為止,然后再將2號管打開,3號管關閉,重復上述操作。然后再將高壓水頭分別注入2號管和3號管,又重復循環上述操作。
        2.2.4 注漿 待清孔清理干凈后,根據漿液配合比進行配制漿液。在配制漿液過程中,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,同時打開2號管和3號管,加壓開始注漿,通過注漿,將其它管內的清水都置換出來,直到管內翻出漿液,并排掉100升漿液為止,然后再將水泥將注入2號管,同時先打開1號和3號管,待有均勻漿液排出,并排掉100升漿液為止,最后再將水泥漿注入3號管,重復上述操作
將注漿接口接在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。然后再將注漿接口接在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,最后將注漿接口接在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,拆除注漿設備并清洗。
       2.2 5控制注漿參數,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,于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,表明局部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,由于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。樁底注漿通過滲透,劈裂,和擠密作用使樁端受力層在一定范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于清孔不干凈,樁底沉渣的存在直接影響和嚴重降低樁底承載里的發揮,通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,通過滲透、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。

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