錨杆靜壓樁加固橋梁樁基
發布時間:2014-08-05
摘要:完工墩台或竣工通車運營的橋梁,因樁基承載力不足引起樁墩下沉,采用錨杆靜壓樁加
固橋梁樁基,是種行之有效的處理方法.本文介紹福建省漳龍高速公路書廳高架橋錨杆靜壓樁
加固樁基施工,供類似橋梁樁基下沉處理借鑒.
關鍵詞:橋梁工程;樁基加固;錨杆靜壓樁;處理方法
0 前言
福建省漳龍高速公路書廳高架橋全長:1518.5m,橋麵淨寬:雙幅11.75×2×0.5m,單孔跨徑:L=25m.灌注樁基礎,雙柱式墩,T梁準連續上部構造.在架梁施工過程中,發現已安裝T梁局部橋孔墩柱基樁有下沉的趨勢.經靜載試驗結果驗證,是磨擦樁承載力不足引起,在絕大部分柱墩已完成的特定條件下,采用錨杆靜壓樁技術加固處理,增加樁基承載力,滿足設計要求.
1 基樁
加固方案比較與選擇
1.1基樁設計
雙柱式墩基樁,按摩擦樁設計,樁徑1.5m,樁長34~41m,穿入淺薄淤泥和深厚的殘積砂質粘性土層,部分基樁嵌入強風化岩層,設計單樁豎向荷載4200KN.
1.2基樁靜載試驗
在架梁施工過程中發現墩基下沉,此時鑽孔樁全部完成,大部分墩柱和蓋梁亦完工,為驗證基樁承載力,僅選30-R2摩擦樁做靜載試驗,該樁長38m,終孔地質為殘積砂質粘性土層,有6m淤泥夾層.靜載試驗按試驗規程要求,分級加載測定相應沉降值.經兩次加載試驗,實測單樁豎向抗壓極限承載力5264KN,與按樁基所處地質情況摩阻力計算單樁豎向承載力基本相符,但小於設計要求樁基極限承載力8400KN.
1.3處理方案確定
當一場暴雨過後,墩柱基樁經水浸泡,個別墩柱基樁下沉4cm,被迫停止上部構造施工,專題會議研究處理時,提出兩個
加固方案.其一,壓漿固結基樁周邊殘積砂質粘性土,通過增加持力層摩阻力達到補強基樁的目的.其二,采用錨杆靜壓樁技術,在基樁周邊邦樁,增加承載力,使之達到設計要求的單樁極限承載力.在59#台樁基壓漿處理試驗,未取得預期效果,最後選定錨杆靜壓樁補強技術,對持力層為殘積砂質粘性土的全部摩擦樁進行加固處理.加固結構見圖1.
2 錨杆靜壓樁加固樁基處理方法
2.1錨杆靜壓樁加固樁基設計
通過原基樁,係梁與靜壓樁圓形承台聯成整體,靜壓樁與原基樁共同受力,增加基樁承載力,達到滿足設計極限承載力要求.承台設計為圓形,直徑4.3m,台厚1.5m(見圖2),每根基樁周邊靜壓4根300×300mm方樁,設計樁長22m,靜壓樁單樁首節設置樁尖,節間采用鋼帽連接,方樁預製時預埋鋼帽
鋼板,靜壓樁施工時臨時電焊接長,見圖3.
2.2靜壓樁承台澆築施工
承台澆築施工關鍵是確保新舊砼聯結成整體,達到靜壓樁與灌注樁共同受力.根據設計要求,按以下工序順次施工:
2.2.1將承台與樁基1.5m高範圍內及係梁砼接觸麵保護層鑿除,露出原主筋.
2.2.2在圓形承台底麵範圍設置20cm厚砂墊層,並澆10cm厚10#素砼,當作澆承台砼底模之用.
2.2.3根據承台設計配筋,在原係梁及樁身鑽孔植筋,植筋埋置深度大於30cm,並用喜利得HY-150化學粘合劑固定植筋.之前應對植筋做抗拔試驗.驗證凝膠時間10分鍾,固化時間1小時以內,錨固鋼筋抗拔力達到5T以上,才可開始植筋施工.
2.2.4鋼筋骨架彎製成型,模板安裝,30#砼澆築按常規施工.但每個承台必須預留六個靜壓樁孔,其中2個備用孔,留做補樁之用.
3 錨杆靜壓樁預製及壓樁施工
3.1錨杆靜壓樁預製
靜壓方樁每節長2m,分段預製,預埋接頭
鋼板必須準確無誤,確保壓樁接樁順利.
3.2錨杆靜壓樁施工
靜壓樁砼達到設計強度可吊運壓樁,按以下要求進行錨杆靜壓樁施工:
3.2.1必備的壓樁機具:200T反力架1台,200T張拉千斤頂2台(一台備用),1.5T起重機1台,方樁接長焊接機具一套.
3.2.2壓樁試驗,通過試驗壓樁,確定壓樁力值,壓樁長度,持壓穩定時間,靜壓樁順直度等各種控製參數,為全麵開始壓樁施工提供經驗.
3.2.3每根基樁按承台預留孔位置,對稱順序施壓四根樁,壓樁不得中途停頓,一次壓樁達到設計噸位825KN(實際壓樁力900KN).以壓樁力控製為主,樁長控製為輔.壓樁達到設計荷載應持壓穩定30分鍾.當靜壓樁偏斜超過1.5%樁長,壓樁力小於設計荷載,壓入樁長過短都為不合格樁,應廢樁.在備用的預留孔補壓新樁,直至靜壓樁各項指標達到設計要求.
3.2.4靜壓樁施壓各項技術指標達到設計要求,停止壓樁,持壓穩定30分鍾,開始樁頂封頭.樁頂必須壓入承台預留孔內,樁頭嵌入承台大於30cm,樁頂設置Φ14鋼筋網,用30#膨脹早強砼澆灌樁頂封頭預留孔.
4 靜壓樁加固補強效果
經查鑽孔記錄,全橋32根未嵌入風化岩層的摩擦樁,全部采用錨杆靜壓樁加固補強,每根基樁施工壓方樁4根,共計實施了128根靜壓樁,平均每根基樁施壓靜壓樁56m,增加承載力4×900KN=3600KN.
兩套施工機具,兩個工班施工,2m一節的靜壓樁最快40分鍾壓完,包括接長焊接,移機,正常作業,兩個工班可完成一根基樁
加固施工.
錨杆靜壓樁設計壓入長度22m,而實施過程中,每根靜壓樁實際壓入平均長度14m,較設計長度減短8m.包括承台,每根基樁加固決算費用27456元,其中:承台14800元,靜壓樁12656元.
基樁加固補強後,全麵開展上部構造施工,在施工過程中未發生基樁下沉跡象,竣工通車半年,經觀測原下沉量最大的墩基,沒有沉陷,其它墩基也沒有下沉變形,加固補強達到了預期效果.
5 結語
錨杆靜壓樁加固基樁技術,具有加固結構簡單,機具設備簡陋,施工方法簡便,加固周期短,方案安全可靠,加固費用節省等優點.該技術特別適用墩台已完工和竣工通車後,橋梁墩台基樁因承載力不足下沉加固處理.因此,該技術是一種在橋梁樁基加固處理時值得推薦的方法.