浅析如何运用注浆技术加固桥梁桩基.docx

浅析如何运用注浆技术加固桥梁桩基【摘要】在此次工程中桥梁钻孔灌注桩成桩后桩底未嵌石桩底下还存在一定厚度的软弱夹层因此某部分桩基承载力不足。本文就此探讨了对此次工程事故桩进行桩底注浆桩处理。处理后其承载力提高了23%至53%均达到规定标准要求。【关键词】桥梁；钻孔灌注桩；桩底注浆；桩基加固1、工程概况某市一座跨城市道路高架桥全长397.99m共22跨23排桩每排桩有4根钻孔灌注桩。桥梁主跨为35m预应力混凝土箱梁主桥基础为Φ1.5m钻孔灌注桩（桩身为水下C25混凝土设计嵌入中风化岩层1.5倍桩径设计桩长32.0m墩桩号为11#～13#其中11#和13#墩桩设计单桩承载力为590t12#桩墩设计单桩承载力为650t。全桥桩基施工完毕各桩桩长均符合设计长度要求。对桩基进行小应变检测13#墩桩发现异常初步怀疑是桩底沉渣过厚。随后对13-2、13-3桩进行取芯检测发现桩端未嵌岩桩端部为含量80%的碎、块石层其下为强风化或全风化层。由此发现原地质勘探资料与实际地质存在差异随后对全桥地质进行补探及对13-1、13-2桩基进行高应变检测。2、桩底注浆机理桩底注浆是在钻孔灌注桩成桩后用注浆泵以一定的压力将能固化的浆液（常用水泥浆）通过桩身注浆通道（可预埋管道也可后造孔）注入桩底。浆液首先渗透到较疏松的桩底沉渣间隙中与残渣相结合形成强度较高的结石消除了桩底沉渣的影响减小桩基沉降。当沉渣间隙被浆液充满后随着注浆量的增加桨液不断向桩端持力层中渗透、填充和压密形成渗透注浆和压密注浆。3、桩底注浆施工工艺桩底注浆的施工工艺直接影响到注浆后的效果本工程桩底注浆施工流程为：桩上造孔高压水清洗埋设注浆管压水试验制浆注浆封孔。3.1浆液。根据工程施工经验水泥浆的性能特别是浆液的水灰比和初凝时间直接影响到注浆质量所以浆液的配合比十分重要。本工程浆液的主要材料有水泥、早凝剂和水水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥早凝剂为三乙醇胺水为普通工程用水。水灰比根据注浆状况进行调整按先稀后浓的原则初始水灰比为1U1后期水灰比为0.5U1同时掺入0.3%早凝剂。3.2注浆压力。一般情况下较大的注浆压力能提高浆液的扩散速度和扩散能力但是当注浆压力超过地层的压重和强度时将可能导致地基土甚至桩基的破坏因此一般以不使地层结构破坏或仅发生局部少量破坏作为允许注浆压力的原则限制注浆压力。对于本工程12-1和12-2取0.712-3和12-4取1.013-1和13-3取1.213-2取1.5；h为注浆段深度m。3.3造孔。用钻机在钻孔灌注桩上进行造孔钻头为Φ11cm合金钻头旋转钻进至桩端以下3m。由于12#桩上已经完成立柱和盖梁需先在盖梁上搭建工作平台架设钻机造孔前凿除孔位处盖梁混凝土保护层和切割顶部钢筋（顶部以下允许钻孔打断）待注浆完成后再焊接加固。对于已经有取芯孔的桩则不需要再进行造孔直接将取芯孔作为注浆孔。3.4注浆管。注浆管由2根直径不同的镀锌钢管组合成即内管和回浆管回浆管管底设有止浆塞。将注浆管放入已造好的孔内内管管底距孔底30cm回浆管管底在桩底处。注浆开始时浆液从内管注入桩底开启止浆塞使浆液从回浆管流出待浆液达到要求后再关闭止浆塞将浆液注入土体。3.5压水试验。压水试验是注浆施工前必不可少的重要工序压水试验不仅起到疏通注浆通道的作用而且注浆设计的有关参数也可以根据压水试验的结果做相应调整。本工程压水试验压力在1～2MPa。3.6注桨。待注浆前期工序都完成后可正式进行注浆。施工发现由于水泥浆容易流向邻近薄弱层致使水泥浆从桩附近的地质钻探孔内冒出偏离桩底有效区域。因此结合实际情况及时调整注浆工艺采用间歇性注浆。间歇性注浆是先通过几次间断性注浆（次数可根据现场情况确定）每次控制注浆量主要目的是将桩底一定范围内的土层孔隙先进行封闭。每次注浆间隔时间应大于水泥浆的初凝时间（本工程3h）每次注浆后应及时用清水冲洗注浆管冲洗间隔时间一般为2-3h直至水泥浆初凝以后停止防止浆液堵塞注浆管。待土层孔隙基本被前几次注浆浆液封闭后再进行随后注浆。由于桩底地层孔隙已被前几次间歇性注浆浆液封闭迫使浆液对土层进行压密、劈裂以及沿桩周上移破坏泥皮注浆以灌浆压力和注浆量进行控制压浆流量不宜过大控制在75L/min以内控制稳压时间为5min。压浆完成后将注浆管利用浆液灌实封闭。注浆顺序应先边后中以13#为例先注13-1和13-3再注13-2。由于各桩底土层存在差异其间歇性注浆次数在3～10次不等。同时注浆量和注浆压力也与设计值有较大的差异实际注浆量是设计值的1.5～5倍注浆压力则基本都小于设计值。分析原因可能是桩底土体主要是碎块石或含粘土碎（块）石其渗透性较