铁道桥梁工程论文

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铁道桥梁工程论文范文第1篇

关键词：桥梁；桩基加固；钻孔灌注桩；

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

近年来，随着我国经济的发展和科技的进步，公路运输速度和运输量都在不断增加，对我国桥梁工程钻孔灌注桩基础承载能力的要求越来越高，为了满足设计要求的承载力，桩基承载层一般都选择相对完整的岩石层，桩长和桩径往往设计的大于基础部分，这种工程方式和方法使工程成本增高，在同一时间施工难度大。为解决工程设计和建设中的问题，经过多年的探索和实践，总结出了一套钻孔灌注桩后压浆桩的地基加固方法，大大缩短桩长，并取得了良好的经济效果。

一、钻孔灌注桩基础后压浆的应用现状

某高速公路拥有着较多的桥梁，尤其是在其中一段，桥梁更是尤为密集，在施工设计中是通过采用采用准1.5m钻孔灌注桩群桩基础，某中桥采用准1.2m钻孔灌注桩群桩基础，由于桩基的持力层为砂泥软石土层，且土粒与软石为轻微胶结，为提高桩基的承载能力，对钻孔灌注桩采用桩底后压浆进行加固处理。

1加固机理

1.1改善持力层条件、提高桩的承载力。钻孔灌注桩成孔过程中，土体扰动、桩底压载和桩泥皮对桩基承载力产生严重的消极影响。为改善和提高桩承载力，桩底注浆在高压力，使浆料在镇流器周围桩土压裂，渗氮，填筑，压实，固结效应的桩端持力层在一定范围内的原始松散的砾石，土壤颗粒和胶结成一个高强度组合，以提高承载层的物理和力学性能，恢复和提高承载土壤层强度。

1.2提高桩侧摩阻力。钻孔灌注桩与土之间的差距下桩侧摩阻力；桩挡泥桩和桩周围的土体组合，降低了摩擦系数，降低了桩侧摩阻力。桩底高压注浆，浆液沿桩土界面上，通过渗透扩散，填料，水泥综合影响桩土置换和填补空白，在桩形成静脉结合，使桩侧摩阻力大大提高；同时浆水平入渗到桩侧土也起着越来越多的直径桩效应，从而提高了地层应力状态与荷载传递特性。

2压浆参数的设定

灌浆参数主要包括水灰比，注浆压力、注浆压力终止。在桩基础施工中，应根据以往的工程经验，预设参数，然后根据参数设置，测桩，桩测试完成，达到设计强度桩，静载试验，最终测试参数。

2.1水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定。对于饱和土，水灰比宜为0.45～0.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.7～0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6）；低水灰比水泥浆宜参入减水剂。注浆少，压力大，可调大水灰比。

2.2压浆总量与持力层的孔隙率以及桩间距有关，在砂泥软石土层软石含量为50%～70%，桩间距为4～5m的条件下，压浆量一般为115～210t。

二、后压浆施工工艺

1施工准备。

1.1材料准备。

（1）水泥宜采用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，按规定批次进行抽检和报检。

（2）水泥浆配合比设计及试验。严格按照规范要求，进行水泥净浆配合比设计，确定理论配合比，并进行相关的检验。泌水率最大不得超过3%，拌合后3h的泌水率宜控制在2%，24h后泌水应全部被浆吸收。水泥浆液从拌制到使用的最长时间，应通过试验来确定，一般不得超过2～3h。

（3）压浆管和压浆阀。压浆管采用内径为5cm的白铁管，超声波检测管可兼使用。压浆阀应能承受1MPa以上的净水压力，压浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬物的刮撞面不致使压浆阀受损，且具备逆止功能。

1.2设备准备。

（1）压浆的机械设备主要有高压清洗机、注浆泵（额定泵压应大于设计最大压力的1.5倍）、压力表、水泥搅拌机、储浆筒（容积不小于0.5m3，顶口加盖滤网）、水泵、安全阀门、电焊机、气割设备等。

（2）压力表必须经过有资质的计量单位检验校核，量程不小于压浆设计最大压力的1.3倍，一般为10～15MPa。

2施工要点。

2.1压浆管的布置：每一个需要实现桩底压力注浆灌注桩在施工设置中都是采用3根一体的设计方式，在检测中是采用超声波检测管进行，长度必须满足要求，灌注桩，桩底延长从低端高端的35cm，高桩（或面）50cm，对称布局在钢筋笼，管与管之间采用螺纹连接。注浆管与钢筋笼的绑扎或使用“你”形钢板焊接固定，应该是统一的，坚定的。桩端注浆管固定在钢筋箍内，设置在主杆，每个带箍具有一固定点；侧注浆管固定在螺旋箍筋外侧，按固定间隔1.5。管端部分安装单向阀，单向阀安装防水胶带裹紧密封，要坚强，并满足正常压力注浆压力可以打开。在钢筋笼吊装的实施过程中必须重视注浆管保护，钢筋笼不得扭曲，从而避免了注浆管螺纹连接松动，单向阀部分应该保护钢筋混凝土块，无摩擦孔壁以避免灌浆孔堵塞，保证该管道流。

2.2压水试验：成桩3天后先用压浆泵从1#压浆管内压入清水，冲洗孔底泥浆，直至2#、3#压浆管冒出清水为止。压水试验不仅可以疏通压浆通道，而且可以根据压水试验结果对压浆的有关参数做出相应调整。

2.3压浆施工顺序：压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩再施工中间桩，压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70%，压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩各压浆管压浆时间间隔30～60分钟以上，给水泥浆一个在土体中扩散的时间。

2.4压浆施工：钻孔灌注桩成型14天，混凝土强度达到80%后，进行超声波检测，而后进行桩底压浆。将配制好的水泥浆液经压浆泵加压输入到压浆管内，高压浆液通过管底的单向阀门进入桩底的土中。

3管理要点。

（1）当压浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇压浆，间歇时间应为30～60分钟，或者调低浆液水灰比。

（2）若遇压力达到10MPa以上仍然打不开压浆阀，说明压浆阀部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。

（3）压浆作业必须连续进行，若因故中断，应按以下原则进行处理：尽可能缩短中断时间，尽快恢复压浆作业；若中断时间超过30分钟时，应立即冲洗设备和管路，以防浆液固化。恢复压浆后，应先用大水灰比浆液压浆，当管路畅通后，再恢复到正常的水灰比。

4质量检验。

后压浆完工后，应提供水泥、水和外加剂的材质检验报告，压力表检定证书、试压浆记录、设计工艺参数、后压浆施工记录、特殊情况处理记录等资料。桩底密实度、桩底浆液均匀性、桩底浆液有效深度在现场进行实测，每处检测不少于2根桩，每根桩须一个钻芯取样，确保压浆质量。

三、结语

实践证明，钻孔灌注桩桩底后压浆具有缩短桩长，缩小桩径，提高桩基承载力，提高施工进度和降低工程造价的优点，所以，在具备条件的工程中推广后压浆施工工艺有着重要的意义和广阔的前景。

参考文献：

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