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《人工挖孔灌注桩桩身混凝土缺陷钻孔压浆补强》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、人工挖孔灌注桩桩身混凝土缺陷钻孔压浆补强,是质量可靠、经济安全的施工技术。钻孔压浆补强有别于一般灌浆工程,要达到压浆补强效果,就应优化设计与施工:①以桩身缺陷段发育程度设置压浆段;②浆液水灰比变换比级不宜太大;③灌浆应尽快达到设计压力和最浓比级;④加强灌浆压力、浆液注入率和回浆管阀门的调控,保证恒压时间。1 工程概况赣粤高速公路C4标段两座高架桥的80根人工挖孔灌注桩,设计桩径2·0m,桩长19·7~35·2m,桩身混凝土强度等级C25。桩周土为可塑状残积粉质粘土、稍密状砾砂及圆砾,桩底持力层为弱风化变质砂岩。基桩灌注28d后,采用声波透射法和钻芯法进行桩身
2、完整性检测。其中,有73根桩为Ⅰ、Ⅱ类桩[1],满足设计要求;另有7根基桩因混凝土芯样局部破碎、骨料分布不均匀或松散易碎块状缺陷而判定为Ⅲ类桩。7根缺陷桩的混凝土缺陷段一般有2~5处,主要出现于桩身中、下部或底部,混凝土芯样抗压强度介于16·4~18·1MPa。经设计论证,这些缺陷桩经过补强处理,改善桩身完整性(达到Ⅱ类桩),使混凝土强度等级提高到C20以上,可供使用。2 压浆补强原理采用纯水泥浆,在灌浆压力、浆液注入率和灌浆时间控制下,将水泥浆液渗透充填桩身混凝土缺陷部位的空隙和沟槽,压密或劈裂夹泥,包容骨料或加厚骨料混凝土粘结点,水泥浆液凝固形成结石,使
3、桩身完整性和混凝土强度等级得到提高。7根缺陷桩全孔压水试验P-Q曲线,B型(紊流型)曲线[2]占57·15%、透水率q=10·98~15·91Lu,C型(扩张型)曲线占14·28%、透水率q=9·88Lu,D型(冲蚀型)曲线占28·57%、透水率q=2·4~8·88Lu,属弱透水-中等透水等级[3]。结合混凝土芯样缺陷特征,表明桩身缺陷段有一定的可灌空间,但是空间规模不是很大,空隙连通性不是很好,需要用相对较高的压力和恒压时间,才能将较浓的水泥浆液渗透充填缺陷空隙、压密或劈裂夹泥,从而达到提高桩身完整性的补强效果。桩身缺陷段混凝土强度等级的提高,除了取决于水
4、泥浆液的渗透充填程度外,更为重要的是使留驻缺陷空间的浆液水灰比尽可能地达到最浓级。一般认为[4],水灰比0·5∶1的42·5级普通硅酸盐水泥浆,结石率99%,结石体28d抗压强度22MPa;其混凝土芯聚合体抗压强度可达25MPa。实践中,在较高压力灌浆和一定灌浆历时条件下,水泥稠浆穿透范围在50cm以上。这就使桩身缺陷段的混凝土强度等级,在合理布置压浆孔序和施工调控下得以提高。3 压浆设计与压浆试验3·1 钻孔布置考虑施工工期和经济合理因素,根据基桩超声波 波形曲线反映的异常波形截面设置钻孔压浆位置,如图1所示,即在AB、AC和BC3个测试截面中,对存在异
5、常波形截面部位钻孔压浆。无异常波形截面部位不作钻孔压浆。图1 压浆孔位与压浆段设置示意对只有1个异常波形截面的缺陷桩,沿异常波形截面一侧,距离桩周边0·50m处,设置1个压浆孔。有2个异常波形截面的缺陷桩,沿异常波形截面一侧,距离桩中心0·25d(d为桩径),对称布置2个压浆孔,分Ⅰ、Ⅱ序孔压浆施工。存在3个异常波形截面的缺陷桩,沿每个异常波形截面中点,距离桩中心0·25d,呈三角形布置3个钻孔压浆。3·2 钻孔结构钻孔为垂直孔,根据压浆段数设置每个压浆段孔径,设计上、下2个压浆段时,上压浆段孔径110mm,下压浆段孔径91mm。设计上、中、下3个压浆段时,
6、上部压浆段孔径110mm,中部、下部压浆段孔径91mm。设计1个压浆段时,孔口孔径110mm,压浆段孔径91mm。3·3 压浆段设置1)单序孔压浆 压浆段长度控制在5~10m。当缺陷段每段竖向长度>0·10~0·20m,分布桩身下部或底部时,设置1个压浆段。当缺陷段组合中,每段竖向长度>0·30m,段数≥2段,上、下两段顶底相距≤5m时,归于1个压浆段。当缺陷段组合的间距>5m,则分别设置2~3个压浆段(见图1)。2)多序孔压浆 这类缺陷桩的缺陷段较多且长。因此,Ⅰ序孔设置上、中、下3个压浆段,Ⅱ、Ⅲ序孔设置上、下2个压浆段。前序孔压浆结束,间歇14d后,后
7、序孔压浆施工。根据超声波波形异常位置、钻孔混凝土芯样缺陷部位及其空间分布组合特征,确定压浆段长和止浆塞位置。3·4 压浆试验图2 11-1号桩压浆试验P-ΣQi曲线 选择缺陷段较发育的11-1号桩作压浆试验。该桩长35·20m,在25·80~35·20m处,透水率15·91Lu。Ⅰ序孔压浆试验2·5h,注入水泥774kg、浆液1278L。当压力为2MPa后,浆液注入率的增量ΔQi趋于0(见图2),浆液注入率≤0·31L/min,恒压持续30min,试验结束。Ⅱ、Ⅲ序孔压浆试验结束28d后,用RS-UT01C型声波检测仪检测,桩身完整性明显改善,达到Ⅱ类桩要
8、求。因此,确定其它缺陷桩参照该压浆试验方法和试验结果
