一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法 |
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| 申请号 | CN201510943643.4 | 申请日 | 2015-12-16 | 公开(公告)号 | CN105507314A | 公开(公告)日 | 2016-04-20 |
| 申请人 | 王良源; | 发明人 | 王良源; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 桥梁 灌注桩 桩基修补方法，在不达标部分的大致 位置 的桩基一侧开挖侧井，使侧井深度深于不达标位置的最低端至少50cm，确保使所有的不达标部分外露，然后将不达标部分凿除，将凿掉的泥沙清理干净后，最后使用修补 混凝土 对侧井进行浇筑，使修补混凝土完全填充进入到凿除空间和与其相连的部分侧井内部，在修补混凝土养生完全后，再对侧井进行填土 压实 。本发明的修补方法，修补混凝土能够很好第填充到凿除空间内部，与凿除空间的内壁贴合 接触 ，并在养生后能够较好的与原来的桩基结合到一起，与 现有技术 相比，能够节约成本，缩短工期。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法，其特征在于：包括如下步骤 |
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| 说明书全文 | 一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法技术领域[0001] 本发明涉及桥梁桩基修补维护技术领域，具体涉及一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法。 背景技术[0002] 桩基是桥梁工程中常见的基础形式，其能够将上部桥梁荷载传入岩土地基中，为其提供稳定支撑。灌注桩作为常见的桥梁桩基础形式，其在施工时具有无振动，无挤土，噪音小等的优点，因而在桥梁建筑领域得到广泛应用。 [0003] 在制作灌注桩时，首先需要使用旋挖钻机施工挖孔，挖孔完毕后放入钢筋笼，最后再灌注混凝土。由于经旋挖钻机挖出的钻孔孔壁为土质，在向钻孔内灌注混凝土时，土质较软的孔壁部分被水浸泡后容易剥落，而且在灌注混凝土时会有对混凝土进行振捣以使混凝土均匀填充的操作，振捣动作会引发水的振动，使土质孔壁更容易受到冲蚀，严重时甚至会导致孔壁发生部分坍塌，孔壁坍塌后，一部分的土质便会混入到灌注桩一侧，当灌注桩施工完成，使用超声波检测仪检测时，混有土质的这段桩基就会被检测为不合格，承重能力不达标。由于灌注混凝土的挖孔深度很深，一般在20m以上，发生孔壁坍塌时人们并不能提前知道，而且一旦有孔壁发生较为严重的坍塌就会导致灌注桩整体不达标，为了完成施工，工人只能重新挖孔再次灌注，这导致成本上升，工期延长。 发明内容[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中桥梁灌注桩在发生挖孔孔壁坍塌时质量不达标，为了完成施工，工人不得不重新挖孔灌注，导致成本上升，工期延长的技术缺陷，从而提供一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法。 [0005] 为此，本发明提供一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法，包括如下步骤： [0007] S2.在靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧以及与该侧相对的一侧开挖侧井，使桥梁灌注桩桩基的外壁在靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧的所述侧井中露出，并控制所述侧井的深度深于所述不达标部分的最低端至少50cm，另一侧的所述侧井距离所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基的距离不大于50cm； [0008] S3.将所述不达标部分凿除，形成与该不达标部分最近的所述侧井连通的凿除空间，并将凿掉的泥砂清理干净； [0009] S4：采用润湿装置对凿除空间以及各侧井进行润湿； [0010] S5.采用防护管对靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧的侧井的远离所述桥梁灌注桩桩基的一侧以及所述凿除空间的周边进行防护，以加强所述侧井的整体强度，所述防护管的强度大于20kg/mm2； [0011] S6.在所述防护管上涂覆粘结剂，所述粘结剂用于粘结防护管和修复混凝土，所述粘结剂的厚度不大于30mm； [0012] S7.使用修补混凝土对所述侧井进行浇筑，填充所述凿除空间和所述侧井，并覆盖整个防护管，并控制浇筑的高度高于所述不达标部分的最高端至少200cm，待所述修补混凝土养生完毕后，对所述侧井进行填土压实。 [0013] 所述步骤S5中，采用的所述防护管的成分为：粒径为0.5mm-1mm的玻璃纤维、絮状棉花、粒径为0.2mm-0.1mm的沙粒、粒径为0.3mm-0.4mm的高领土颗粒、作为固化剂的脂肪族多胺，以及环氧树脂膜。 [0014] 所述步骤S5中，在采用防护管对靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧的侧井的远离所述桥梁灌注桩桩基的一侧以及所述凿除空间的周边进行防护之前，使用柔性防护膜对所述侧井的侧壁进行防护，使得柔性防护膜覆盖侧井的内壁除凿除空间的部分，并使所述柔性防护膜的高度＞使用所述修补混凝土对所述侧井进行浇筑的高度，以防止土质剥落坍塌。 [0015] 所述柔性防护膜的成分包括：树脂、添加在所述树脂中的固化剂、易于被所述树脂包覆形成微纳米结构的无机填料以及硅烷偶联剂，所述树脂为环氧值为0.01-0.03eq/100g的环氧改性有机硅树脂，所述固化剂与所述树脂的重量百分比为15-20:100，所述无机填料与所述树脂的重量百分比为1-50:100；所述硅烷偶联剂与所述树脂的重量百分比为0.2-2:100,所述固化剂为脂肪族多胺。 [0016] 所述步骤S2中，在开挖所述侧井时，同时使用砂膜对所述侧井的侧壁进行防护，以防止土质剥落坍塌，所述砂膜的成分为：粒径在0.5-0.1mm范围内的沙粒、包覆于所述沙粒表面的树脂、添加在所述树脂中的固化剂、易于被所述树脂包覆形成微纳米结构的无机填料以及硅烷偶联剂，所述树脂为环氧值为0.01-0.03eq/100g的环氧改性有机硅树脂，所述树脂与所述沙粒的重量百分比为0.5-10:100，所述固化剂与所述树脂的重量百分比为15-20:100，所述无机填料与所述树脂的重量百分比为1-50:100；所述硅烷偶联剂与所述树脂的重量百分比为0.2-2:100。 [0017] 所述步骤S7中，使用串筒对所述侧井进行分层浇筑，每层厚度不大于50cm，浇筑过程中使用插入式振动棒，并在上层混凝土振捣时控制所述振动棒插入下层混凝土内5-10cm。 [0018] 所述步骤S7中，所述修补混凝土的混凝土号＞所述桥梁灌注桩桩基的混凝土号。 [0019] 所述步骤S6中，所述粘结剂按重量份包括：水泥：中砂：瓜米石：E44环氧树脂：临苯二甲酸而丁酯：KH-560硅烷偶联剂：固化剂＝410-450:650-700:900-1000:90-120：6-10:1.5-3:70-90。 [0020] 所述步骤S6中，所述粘结剂按重量份包括：水泥：中砂：瓜米石：E44环氧树脂：临苯二甲酸而丁酯：KH-560硅烷偶联剂：固化剂＝440:660:967:119：7.4:2.2:89。 [0021] 本发明提供的改进的桥梁灌注桩桩基修补方法，具有以下优点： [0022] 1.本发明的桩基修补方法，在使用修补混凝土对浇筑空间进行浇筑时，同时对与凿除空间连通的外部侧井部分进行浇筑，并控制浇筑的高度高于不达标部分最高端的至少200cm，这样修补混凝土在压力下，能够很好地填充到凿除空间内部，与凿除空间的内壁贴合接触，并在养生后能够较好的与原来的桩基结合到一起；并且，在于不大部分部分靠近的所述侧井的相对一侧也设置侧井，在浇注时，两侧的侧井同时浇注，可以避免仅仅对不达标一侧侧井进行浇注时浇注一侧的作用力较大而造成的桩基整体的位置发生偏移的现象，使得浇注之后，桩基的位置不会发生偏移。优选方案是，使用修补混凝土对凿除空间和侧井一并浇筑，这样浇筑混凝土能够在非常大的压力下填充进入到凿除空间内部，并与凿除空间的内壁紧密接触；另外，凿除空间和侧井一并浇筑的好处还在于，可以防止因开挖侧井导致的土地对于桩基支撑力度的不均，并能够增强对原有桩基的支撑效果。采用防护管对所述侧井的远离所述桥梁灌注桩桩基的一侧以及所述凿除空间的周边进行防护，以加强所述侧井的整体强度，所述防护管的强度大于20kg/mm2；在浇筑修补混凝土之前，先在凿除空间的内壁和暴露在侧井中的桩基外壁上涂抹一层粘结剂，该粘结剂能够很好的连接原桩基外壁和新浇筑的修补混凝土，从而增强修补混凝土与原桩基的结合力。上述的粘结剂在试验条件下，新老界面的轴拉强度在1.7Mpa左右，劈拉强度在1.14Mpa左右，剪切强度在2.16Mpa左右，因而能够极大增强修补混凝土与原桩基外壁的结合力。 [0023] 经测试，使用本发明的桩基修补方法对因孔壁剥落掺入泥沙而检测不合格的桩基具有良好的修补效果，经本发明的修补方法修补后，使用超声波检测仪对桩基进行检测，修补前检测结果为Ⅲ类桩基，修补后检测为Ⅰ类桩基，符合桩基质量规定。 [0024] 2.本发明的桩基修补方法，在开挖侧井时，同时使用砂膜对侧井的侧壁进行防护，也即，在钻出一部分侧井时，则对该部分侧井内壁进行防护，并使得该部分侧井内壁与轴向上相邻的另一部分内壁紧密连接，所述砂膜的成分为：粒径在0.5-0.1mm范围内的沙粒、包覆于所述沙粒表面的树脂、添加在所述树脂中的固化剂、易于被所述树脂包覆形成微纳米结构的无机填料以及硅烷偶联剂，所述树脂为环氧值为0.01-0.03eq/100g的环氧改性有机硅树脂，所述树脂与所述沙粒的重量百分比为0.5-10:100，所述固化剂与所述树脂的重量百分比为15-20:100，所述无机填料与所述树脂的重量百分比为1-50:100；所述硅烷偶联剂与所述树脂的重量百分比为0.2-2:100。上述砂膜具有较强的表面耐腐蚀性能，其粘附性较强，容易将形成刚刚形成的侧井的侧壁粘附在一起，从而具有较高的防止土质剥落坍塌的效果，不仅能够在浇筑时起到防护侧井侧壁的作用，还能避免侧井因坍塌导致内径过大。 [0025] 3.本发明的桩基修补方法，在浇筑修补混凝土时，使用串筒对侧井进行分层浇筑，控制每层的厚度不大于50cm，在浇筑时使用插入式振动棒，并在上层混凝土振捣时控制振动棒插入下层混凝土内5-10cm，从而使浇筑均匀，完全。 [0026] 4.本发明的桩基修补方法，控制修补混凝土的混凝土号＞桥梁灌注桩桩基的混凝土号，使填充到凿除空间内部的混凝土强度更高，且养生更快，有利于保证修补效果，使修补后的桥梁灌注桩桩基具有良好的支撑强度，而且有利于缩短工期。 具体实施方式[0027] 下面对本发明提供的桥梁灌注桩桩基修补方法做进行进一步的详细描述，显然，下述的实施例不是本发明全部的实施例。基于本发明所描述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出其他创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。另外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。 [0028] 实施例1 [0029] 本实施例提供一种改进的桥梁灌注桩桩基修补方法，包括如下步骤： [0030] S1.采用超声波检测装置确定桥梁灌注桩桩基的不达标部分的位置； [0031] S2.在靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧以及与该侧相对的一侧开挖侧井，使桥梁灌注桩桩基的外壁在靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧的所述侧井中露出，并控制所述侧井的深度深于所述不达标部分的最低端至少50cm，另一侧的所述侧井距离所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基的距离不大于50cm，本实施例中，由于不达标位置的高度范围为5.8-6.1m，因此侧井的深度为6m； [0032] S3.将所述不达标部分凿除，形成与该不达标部分最近的所述侧井连通的凿除空间，并将凿掉的泥砂清理干净； [0033] S4：采用润湿装置对凿除空间以及各侧井进行润湿； [0034] S5.采用防护管对靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧的侧井的远离所述桥梁灌注桩桩基的一侧以及所述凿除空间的周边进行防护，以加强所述侧井的整体强度，所述防护管的强度大于20kg/mm2； [0035] S6.在所述防护管上涂覆粘结剂，所述粘结剂用于粘结防护管和修复混凝土，所述粘结剂的厚度不大于30mm； [0036] S7.使用修补混凝土对所述侧井进行浇筑，填充所述凿除空间和所述侧井，并覆盖整个防护管，并控制浇筑的高度高于所述不达标部分的最高端至少200cm，待所述修补混凝土养生完毕后，对所述侧井进行填土压实。 [0037] 本实施例的桩基修补方法，在使用修补混凝土对浇筑空间进行浇筑时，同时对与凿除空间连通的外部侧井部分进行浇筑，并控制浇筑的高度高于不达标部分最高端的至少200cm，这样修补混凝土在压力下，能够很好地填充到凿除空间内部，与凿除空间的内壁贴合接触，并在养生后能够较好的与原来的桩基结合到一起；并且，在于不大部分部分靠近的所述侧井的相对一侧也设置侧井，在浇注时，两侧的侧井同时浇注，可以避免仅仅对不达标一侧侧井进行浇注时浇注一侧的作用力较大而造成的桩基整体的位置发生偏移的现象，使得浇注之后，桩基的位置不会发生偏移。优选方案是，使用修补混凝土对凿除空间和侧井一并浇筑，这样浇筑混凝土能够在非常大的压力下填充进入到凿除空间内部，并与凿除空间的内壁紧密接触；另外，凿除空间和侧井一并浇筑的好处还在于，可以防止因开挖侧井导致的土地对于桩基支撑力度的不均，并能够增强对原有桩基的支撑效果。采用防护管对所述侧井的远离所述桥梁灌注桩桩基的一侧以及所述凿除空间的周边进行防护，以加强所述侧井的整体强度，所述防护管的强度大于20kg/mm2；在浇筑修补混凝土之前，先在凿除空间的内壁和暴露在侧井中的桩基外壁上涂抹一层粘结剂，该粘结剂能够很好的连接原桩基外壁和新浇筑的修补混凝土，从而增强修补混凝土与原桩基的结合力。上述的粘结剂在试验条件下，新老界面的轴拉强度在1.7Mpa左右，劈拉强度在1.14Mpa左右，剪切强度在2.16Mpa左右，因而能够极大增强修补混凝土与原桩基外壁的结合力。 [0038] 经测试，使用本发明的桩基修补方法对因孔壁剥落掺入泥沙而检测不合格的桩基具有良好的修补效果，经本发明的修补方法修补后，使用超声波检测仪对桩基进行检测，修补前检测结果为Ⅲ类桩基，修补后检测为Ⅰ类桩基，符合桩基质量规定。 [0039] 作为一种优选的方案，所述步骤S5中，采用的所述防护管的成分为：粒径为0.5mm-1mm的玻璃纤维、粒径为0.2mm-0.1mm的沙粒、絮状棉花、粒径为0.3mm-0.4mm的高领土颗粒、作为固化剂的脂肪族多胺，以及酚醛树脂膜。环氧树脂膜是一种疏水性树脂膜，所述膨胀土与所述疏水性树脂膜之间形成一个防渗界面，在使用时，防护管可以防止侧井周边由于渗水而造成的侧井坍塌的问题，并且，玻璃纤维、沙粒等粒径不同，相互混合在一起，加强了防护管的强化强度。 [0040] 作为一种优选的方案，在步骤S5中，在采用防护管对靠近所述不达标部分的桥梁灌注桩桩基一侧的侧井的远离所述桥梁灌注桩桩基的一侧以及所述凿除空间的周边进行防护之前，使用柔性防护膜对所述侧井的侧壁进行防护，使得柔性防护膜覆盖侧井的内壁除凿除空间的部分，并使所述柔性防护膜的高度＞使用所述修补混凝土对所述侧井进行浇筑的高度。 [0041] 柔性防护膜的成分为：树脂、添加在所述树脂中的固化剂、易于被所述树脂包覆形成微纳米结构的无机填料以及硅烷偶联剂，所述树脂为环氧值为0.01-0.03eq/100g的环氧改性有机硅树脂，所述固化剂与所述树脂的重量百分比为15-20:100，所述无机填料与所述树脂的重量百分比为1-50:100；所述硅烷偶联剂与所述树脂的重量百分比为0.2-2:100。上述柔性防护膜具有较强的表面耐腐蚀性能，其粘附性较强，容易将形成刚刚形成的侧井的侧壁粘附在一起，从而具有较高的防止土质剥落坍塌的效果，不仅能够在浇筑时起到防护侧井侧壁的作用，还能避免侧井因坍塌导致内径过大。作为变形，上述柔性防护膜还可以为塑料膜。作为变形，也可以采用高分子表面活性剂替换硅烷偶联剂，高分子表面活性剂可以为现有技术中任意一种。 [0042] 由于不达标位置地层发生过孔壁坍塌，再浇筑修补混凝土时，再次发生坍塌的可能性较大，通过对孔壁进行防护，防止土质剥落坍塌，能够保证浇筑质量，防止掺入新的泥沙导致强度降低。 [0043] 作为一种变形方案，所述步骤S2中，在开挖所述侧井时，同时使用砂膜对所述侧井的侧壁进行防护，以防止土质剥落坍塌。这种技术方案，不仅能够在浇筑时起到防护侧井侧壁的作用，还能避免侧井因坍塌导致内径过大。 [0044] 所述砂膜的成分为：粒径在0.5-0.1mm范围内的沙粒、包覆于所述沙粒表面的树脂、添加在所述树脂中的固化剂、易于被所述树脂包覆形成微纳米结构的无机填料以及硅烷偶联剂，所述树脂为环氧值为0.01-0.03eq/100g的环氧改性有机硅树脂，所述树脂与所述沙粒的重量百分比为0.5-10:100中的任一值(例如0.5:100，8:100,10:100等等)，所述固化剂与所述树脂的重量百分比为15-20:100中的任一值(例如15:100,20:100,18:100等等)，所述无机填料与所述树脂的重量百分比为1-50:100的任一值(例如1:100,2:100,50:100等等)；所述硅烷偶联剂与所述树脂的重量百分比为0.2-2:100中的任一值(例如0.2:2, 0.2-50,0.2:100等等)，所述无机填料为硅微粉，硅微粉的粒径为10μm-20μm，所述无机填料与所述树脂膜的重量百分比为15-20:100中的任一值(例如15:100,20:100,18:100等等)； 所述固化剂为聚硫醇固化剂，作为改进，所述树脂中还添加有高分子表面活性剂和疏水性高分子，所述高分子表面活性剂为聚甲基氢硅氧烷或聚醚二甲基硅氧烷，所述疏水性高分子为聚硅氧烷或聚硅氧烷衍生物。 [0045] 作为一种优选技术方案，所述步骤S7中，使用串筒对所述侧井进行分层浇筑，每层厚度不大于50cm，浇筑过程中使用插入式振动棒，并在上层混凝土振捣时控制所述振动棒插入下层混凝土内5-10cm，能使浇筑均匀，完全。 [0046] 所述步骤S7中，所使用修补混凝土的混凝土号为C30，比原有桩基的混凝土号C25大，使修补混凝土的混凝土号＞桥梁灌注桩桩基的混凝土号的好处在于，能使填充到凿除 |
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