樁底壓漿工藝

1、遼河特大橋01標(biāo)樁底壓漿工藝總結(jié)? 2.1樁的極限承載力大幅度提高？根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果說明，樁底壓漿的極限承載力是常規(guī)樁的1.55倍至 2.74倍。其中新鄉(xiāng)市共產(chǎn)主義渠大橋試驗(yàn)是2.74倍，揚(yáng)州市京杭運(yùn)河特大橋試驗(yàn)是2.0倍，洛陽市伊河大 橋試驗(yàn)是1.64倍，鞏義市里溝大橋試驗(yàn)是1.55倍。2.2施工工藝簡單?據(jù)新鄉(xiāng)共產(chǎn)主義渠大橋樁底壓漿試驗(yàn)得知，使用的機(jī)具僅是一臺(tái)專用注漿泵，漿液是普 通水泥漿，管絡(luò)和壓力腔不復(fù)雜，因而在施工中易于實(shí)施。2.3單樁的剛度明顯提高？從PS （荷載沉降）曲線上看，壓力灌漿樁的曲線變得較為平緩。2.4大幅度降低施工難度?在同等荷載作用下，采用壓力灌漿樁使樁長減少許多。因而

2、施工難度大為減少， 施工速度得以加快。2.5明顯降低工程造價(jià)?由于樁長減小，施工難度降低，因而橋梁基礎(chǔ)工程的造價(jià)得以降低。3、樁底壓漿的機(jī)理鄭州鐵路局和西南交通大學(xué)課題組對(duì)灌漿法提高樁基承載力的機(jī)理進(jìn)行了研究，提出在灌漿過程中，由于 壓力腔膨脹，使得樁端的實(shí)際支承面積擴(kuò)大，樁端附近的土體被擠密，樁周的界面條件得到改善。由于這 些幾何物理?xiàng)l件的改變，減弱以至消除了鉆孔灌漿樁樁端的沉淀和樁周泥漿夾層的影響。從而使得樁的承 載力得以提高。4、樁底壓漿試驗(yàn)實(shí)例4.1新鄉(xiāng)市共產(chǎn)主義渠大橋京廣鐵路共產(chǎn)主義渠大橋鉆孔壓漿樁試驗(yàn)工程位于河南省新鄉(xiāng)市。該橋的墩臺(tái)基礎(chǔ)為樁基，采用直徑1.0m的鉆孔灌注樁，樁長22

3、m，每墩4根樁，每臺(tái)6根樁，總樁數(shù)為296根，累計(jì)總長超過6000m.? 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試于1993年6月2日開始，歷時(shí)14天，共進(jìn)行5組豎向靜載試驗(yàn)和1組水平推力試驗(yàn)，對(duì)1根試 樁進(jìn)行了樁端灌漿填實(shí)（無壓力），對(duì)2根樁進(jìn)行了樁端壓力灌漿，還對(duì)1根樁進(jìn)行了側(cè)壁低壓灌漿。整個(gè)試驗(yàn)包括4根樁（編號(hào)為A、B、C、D）的靜載試驗(yàn)和對(duì)B、D兩樁進(jìn)行壓力灌漿工藝試驗(yàn)。通過試 驗(yàn)說明：用壓力灌漿法加固樁端，可成倍地提高鉆孔樁的承載力.測(cè)得A樁極限承載力為3650KN，B樁 為10000KN，兩者極限承載力之比為1 ：2.74，效果多么明顯。西南交通大學(xué)通過該橋?qū)Α般@孔樁壓力灌漿工藝及機(jī)理”的研究，獲鐵道部科技進(jìn)步三

4、等獎(jiǎng)。4.2揚(yáng)州市京杭運(yùn)河特大橋?4.2.1概況揚(yáng)州市南繞城公路京杭運(yùn)河特大橋，橋梁全長716.16m，該橋?yàn)橐黄噷Ｓ霉窐?。下部結(jié)構(gòu)為肋板式橋 臺(tái)、柱式墩，基礎(chǔ)工程為1.2m鉆孔灌注樁。本次試驗(yàn)位于京杭運(yùn)河西岸墩，D#樁為普通樁，B#樁為壓漿樁。壓漿樁埋設(shè)有4組（4對(duì)）鋼筋計(jì)。？ 4.2.2試驗(yàn)樁的設(shè)計(jì)與施工試驗(yàn)樁采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁鉆孔，混凝土標(biāo)號(hào)C25.B#樁鉆進(jìn)過程中，10m以上遇有石塊，可能有局部擴(kuò) 孔現(xiàn)象。D#樁為普通樁，樁徑1.2m，樁長32.5m，設(shè)計(jì)單樁極限承載力5700KN.設(shè)計(jì)灌注混凝土 36m3, 實(shí)際灌注38.64m3，充盈系數(shù)1.07.?B#樁為壓漿樁，樁徑0.8m

5、，樁長18.85m.配鋼筋20 x10，埋設(shè)4 對(duì)鋼筋計(jì)，分別距地面1.05m、16.2m、18.6m .設(shè)計(jì)灌注混凝土 10.78m3，實(shí)際灌注混凝土 15.28m3，充 盈系數(shù)1.42.在混凝土初凝后，通過預(yù)埋的2根1.5 口寸鐵管對(duì)樁底進(jìn)行壓漿，壓力穩(wěn)定在2.2Mpa，瞬時(shí) 壓力達(dá)34Mpa，總灌漿量2m3。4.2.3?承載力比較本次所做試驗(yàn)的普通樁和壓漿樁進(jìn)行了如下比較：普通樁每m3混凝土提供的承載力為189KN，壓漿樁每 m3混凝土提供的承載力為398KN，兩種樁型的單位樁體材料承載力之比為2.1；壓漿樁能夠較大幅度的提 高單樁承載力，不但可以提高端阻力，而且還可提高側(cè)摩阻力。該橋普

6、通樁樁徑1.2m，樁長32.5m，設(shè) 計(jì)單樁極限承載力5700KN，而壓漿樁徑0.8m （成孔樁1.0m），樁長18.85m，靜荷載試驗(yàn)結(jié)果單樁極限 承載力6075KN.新工藝壓漿樁，在樁長縮短13.65m，樁徑由1.2m改為0.8m，短而小的樁極限承載力仍 高于普通樁6%。4.3洛陽市伊河大橋、黨灣大橋4.3.1伊河大橋4.3.1.1 概況交通部公路科學(xué)研究所與我省公路局在207國道伊河大橋共同進(jìn)行了“鉆孔灌注樁實(shí)心樁利用聲測(cè)管樁底 壓漿”的新工藝試驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)鑒定認(rèn)為“巳達(dá)到當(dāng)前世界先進(jìn)水平，在國內(nèi)居領(lǐng)先地位”。試驗(yàn)在伊河大橋南 岸橋臺(tái)的3#新工藝樁和2#常規(guī)工藝樁間進(jìn)行，主要是對(duì)比工藝流程

7、及施工方法的差異。4.3.1.2新工藝樁的施工程序和施工要點(diǎn)？利用聲測(cè)管進(jìn)行樁底壓漿的3#鉆孔灌注樁，其成孔工藝與常規(guī)做 法基本相同，但成樁工藝則略有不同?，F(xiàn)將其工藝流程及施工要點(diǎn)簡述如下：（1）按照設(shè)計(jì)圖紙將鋼筋骨架和壓漿空間組成整體，但必須注意以下各點(diǎn)：聲測(cè)管下端應(yīng)朝樁中心開設(shè)“A”形缺口一個(gè)，以利排漿；聲測(cè)管伸入壓漿空間之前，管的下口必須臨 時(shí)封閉（采用薄鐵皮或軟木塞），以防止水泥漿滲入管內(nèi)；壓漿空間內(nèi)必須采用粒徑大于15mm的碎石， 以利漿液擴(kuò)散；？壓漿空間在下沉之前，必須用水泥砂漿封閉四周空隙（不包括底部），以防止灌注樁身 混凝土?xí)r水泥漿滲入室內(nèi)而堵塞壓漿管下口，影響壓漿工作的進(jìn)行。

8、鉆孔、清孔及孔底處理。鉆孔和清孔均按常規(guī)做法，但在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，經(jīng)過檢查成孔直徑和垂 直度，并清除孔底殘碴之后，須向孔內(nèi)拋填粒徑為35cm碎石一層，借以調(diào)平孔底，使壓漿空間的底面 能直接支承于碎石層上。下沉組裝好的鋼筋骨架和壓漿空間。下沉過程中應(yīng)保持垂直，以免碰撞孔壁而引起坍孔；同時(shí)各聲測(cè) 管內(nèi)應(yīng)灌滿清水，以使內(nèi)外水壓平衡，防止管底臨時(shí)封閉破裂(如系深長樁則骨架可以分節(jié)組拼，依次下 沉)。采用導(dǎo)管法按常規(guī)要求灌注水下混凝土構(gòu)成樁身。經(jīng)過養(yǎng)生57天之后，使用聲測(cè)法檢驗(yàn)樁身混凝 土質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)樁身有缺陷，且必須進(jìn)行鋪強(qiáng)者，則在鋪強(qiáng)后再用聲測(cè)復(fù)查。證明樁身質(zhì)量合格，才能進(jìn) 行下一步工序。進(jìn)行樁底

9、壓漿的準(zhǔn)備工作。首先使用細(xì)鋼絲繩懸吊短鋼釬(下端為尖形)，伸入聲測(cè)管內(nèi)，由上至下 反復(fù)沖擊，打開各管底的臨時(shí)封閉。管底被打開后，隨即使用壓漿泵從1#管內(nèi)壓注清水，沖洗孔底泥漿， 直至2#、3#管頂冒出清水為止。從1#管壓注摻粉煤灰和減水劑、膨脹劑的無砂水泥漿，直至2#、3#管頂冒出稠漿，然后封閉穩(wěn)壓5 分鐘，維持壓力7080Kpa，壓漿工作即告結(jié)束。本樁采用的灰漿配合比為：水泥：粉煤灰：FDN : V.E.A =1 ： 1.25 ： 0.006 : 0.16.灰漿流動(dòng)度為14秒。實(shí)際耗用水泥200kg，粉煤灰250kg，減水劑(FDN) 1.2kg， 膨脹劑(V.E.A) 32kg. 4.3.

10、1.3主要成果？1990年8月至10月，采用平臺(tái)加載法，對(duì)這兩根樁進(jìn)行垂直承 載力試驗(yàn)，并繪制出試驗(yàn)樁荷載(p)、沉降(s)、時(shí)間(t)三者之間的關(guān)系曲線圖?，F(xiàn)根據(jù)試驗(yàn)資料，將 主要成果列舉如下：(1)判定的極限荷載值，2#樁為2930KN，3#樁為4800KN，故3#樁是2#樁的1.64倍。(2)加載至接 近設(shè)計(jì)荷載的兩倍時(shí)(4330KN)，2#樁總沉降為63mm，3#樁為27mm，故3#樁較2#樁減少36mm。當(dāng)總沉降均達(dá)到40mm時(shí)，2#樁的加載延續(xù)時(shí)間為41小時(shí)，相應(yīng)荷載為3870KN； 3#樁的加載延續(xù) 時(shí)間為71小時(shí)，相應(yīng)荷載為5870KN.故3#樁較2#樁加載時(shí)間長30小時(shí)，荷載

11、大2000KN。當(dāng)總沉降均達(dá)到75mm，2#樁的加載延續(xù)時(shí)間為80小時(shí)，相應(yīng)荷載為4800KN； 3#樁的加載延續(xù)時(shí) 間為122小時(shí)，相應(yīng)荷載為6200KN.故3#樁與2#樁相比，加載時(shí)間長42小時(shí)，荷載大1400KN。與極限荷載相適應(yīng)的樁底反力和樁側(cè)摩阻力。根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析，2#樁R = 267.5KN，T = 0.0468Mpa；3#樁 R = 652.7KN，T = 0.0727Mpa，故 3#樁均優(yōu)于 2#樁。4.3.2黨灣大橋?在伊河大橋之后，我們又在位于國道310線市郊區(qū)的黨灣大橋進(jìn)行樁底高壓壓漿的承載力 荷載試驗(yàn)。O#臺(tái)2#樁樁底壓漿壓力1.4Mpa，樁身上抬3mm.經(jīng)荷載檢驗(yàn)，

12、樁頂沉降4mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的荷 載為8570KN，與計(jì)算所得的同等條件下的鉆孔灌注樁容許承載力5872KN相比，承載力提高46%。因?yàn)?加載設(shè)備所限，沒有繼續(xù)加載。通過遼河特大橋01標(biāo)段前期10根鉆孔樁（中2.5m鉆孔樁與中1.5m鉆孔樁各 5根）的壓漿情況，總結(jié)如下：水泥漿液的配合比設(shè)計(jì)水泥漿液的配合比設(shè)計(jì)工作由中鐵大橋局股份有限公司中心試驗(yàn)室駐遼寧 省濱海公路遼河特大橋工程第LHTJ-01合同段完成，設(shè)計(jì)指標(biāo)為：稠度14-18S, 泌水率3%。原材料說明：水泥：P.O42.5R,生產(chǎn)廠家：大連小田野；減水 劑：SPC-101高效減水劑，生產(chǎn)廠家：南京華迪；彭潤土生產(chǎn)廠家：蓋州； 拌漿用水采用自

13、來水。設(shè)計(jì)配合比為，水：水泥：彭潤土：減水劑=647： 955： 99.5： 7.96，水灰比為0.61，理論密度1750 kg/m3。該配比實(shí)測(cè)密度為1740 kg / m3，稠度為17S,泌水率1%，3天抗壓強(qiáng)度達(dá)到6.5MPa，其他各項(xiàng)指標(biāo)滿足 JTJ041-2000規(guī)范要求，可以用于樁底壓漿施工。安設(shè)壓漿設(shè)備壓漿設(shè)備（每班組）：注漿泵（兩臺(tái)，一臺(tái)注漿，一臺(tái)清洗），漿液攪拌機(jī)， 貯漿桶，壓漿12Mpa壓力表，球閥，溢流閥，16目紗網(wǎng)，漿液測(cè)試儀器。注漿 必須配備卸荷閥，限定壓力48Mpa。為確保壓漿過程中不因機(jī)械事故而停頓， 壓漿設(shè)備必須有備用件。壓漿施工方法壓漿的施工過程包括以下幾個(gè)方

14、面：開塞、分三個(gè)循環(huán)進(jìn)行壓漿、管路內(nèi)注 漿封孔。1）開塞開塞工作的主要目的是使壓漿管路暢通，開啟壓漿孔，劈裂樁底砼，為壓漿 工作提供前提條件。所以開塞工作是樁底壓漿成敗的關(guān)鍵。在砼澆注完畢24h48h之內(nèi)，利用壓漿機(jī)對(duì)壓漿管道進(jìn)行高壓注水，當(dāng)出 漿口出水后，關(guān)閉出漿閥繼續(xù)加壓，當(dāng)壓力達(dá)到最大值后突然下降（從實(shí)際情況 來看，此壓力值一般為3MPa），證明包裹壓漿孔的高壓膠布開裂，壓漿孔沖開。2）壓漿在樁基完成超聲波檢測(cè)并出檢測(cè)報(bào)告可以進(jìn)行下一道工序后分三個(gè)循環(huán)進(jìn) 行壓漿，在壓漿過程中，采用壓漿量與壓力雙控的原則，以壓力控制為主，壓漿 量控制為輔。第一次循環(huán)壓漿第一次循環(huán)壓漿以壓漿量控制，壓漿量為

15、壓漿總量6000L (引橋中1.5m鉆孔 樁為3200)的25%，每個(gè)回路的壓漿量為375L(200L)，四個(gè)回路共1500L(800L)。 每個(gè)回路壓漿完成后，應(yīng)及時(shí)利用另外一臺(tái)壓漿泵壓注用清水沖洗管路。第一次 循環(huán)壓漿的目的是封堵土層中的孔隙。第二次循環(huán)壓漿第一次循環(huán)每根壓漿管壓完后，間隔時(shí)間不小于2小時(shí)，不超過5小時(shí)進(jìn)行 第二循環(huán)。第二次循環(huán)壓漿仍以壓漿量控制，壓漿量為壓漿總量6000L(3200L) 的25%,每個(gè)回路的壓漿量為375L(200L)，四個(gè)回路共1500L(800L)。每個(gè)回路 壓漿完成后清洗管路的方法與第一次循環(huán)的方法相同。第二次循環(huán)壓漿的目的是 封堵土層中的孔隙。第三

16、次循環(huán)壓漿第二次循環(huán)每根壓漿管壓完后，間隔時(shí)間不小于4小時(shí)，不超過6小時(shí)進(jìn)行 第三循環(huán)。第三次循環(huán)壓漿采用注漿量和注漿壓力兩項(xiàng)指標(biāo)雙控，以壓力控制為 主。壓漿量為壓漿總量6000L(3200)的50%，每個(gè)回路的壓漿量為750L(400L)， 四個(gè)回路共3000L(1600L)?？刂茐毫?.5-5Mpa,若壓力小于4.5Mpa，應(yīng)適當(dāng)延 長間隔時(shí)間1-2小時(shí)。第三次循環(huán)壓漿的目的是向外圍孔隙已封閉的土層中繼續(xù) 壓漿，同時(shí)使?jié){液沿樁周向上走，并達(dá)到一定高度。當(dāng)注漿量達(dá)到規(guī)定量，注漿壓力達(dá)到4.5Mpa以上，持荷5分鐘，滿足雙控條 件，可停止壓漿。管路內(nèi)注漿封孔當(dāng)?shù)谌窝h(huán)壓漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求并經(jīng)監(jiān)理

17、工程師確認(rèn)后，對(duì)壓漿管進(jìn)行壓漿 封孔。附表：1) 前期5根中2.5m鉆孔樁壓漿統(tǒng)計(jì)序號(hào)壓漿管壓水通過壓漿2）前期5根 1.5m鉆孔樁壓漿統(tǒng)計(jì)序號(hào)壓漿管 編號(hào)壓水通過 情況壓漿壓力表讀數(shù)壓漿量備注11良好2.5 MPa200L3良好2.5 MPa200L2良好2.5 MPa200L4良好2.5 MPa200L21良好3.0 MPa200L2良好3.0 MPa200L3良好3.0 MPa200L4良好3.0 MPa200L31良好5.0 MPa400L持荷5min4良好5.2 MPa400L持荷5min3良好5.0 MPa400L持荷5min2良好5.5 MPa400L持荷5min編號(hào) 情況壓力表讀數(shù)壓漿量備注1234良好良好良好良好 良好良好良好良好12編號(hào) 情況壓力表讀數(shù)壓漿量備注1234良好良好良好良好 良好良好良好良好1234良好良好良好良好2.5 MPa2.5 MPa2.5 MPa2.5 MPa3.0 MPa3.0 MPa3.0 MPa3.0 MPa5.0 MPa5.0 MPa5.1 MPa5.3 MPa400L400L400L400L400L400L400L400L700L700L700L700L持荷5min持荷5min持荷5min持荷5min3.結(jié)論從前期5根樁的壓漿情況來看，第一循環(huán)的壓力基本在2.5MPa左右；第二 循環(huán)的壓力基本在3.0MPa左右，第二循環(huán)與第