抗滑樁裂縫分析及加固施工技術(shù)

時間:2022-05-09 03:46:55

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抗滑樁裂縫分析及加固施工技術(shù)

摘要:通過對安紫高速公路土建四標(biāo)K51+320至K51+460段右側(cè)2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#抗滑樁裂縫修補加固,介紹了混凝土裂縫成因與加固施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】裂縫;抗滑樁;加固

1.工程概況

安紫高速公路土建四標(biāo)K51+320~K51+375段右側(cè)為四級挖方邊坡,邊坡坡率1:1.25,邊坡防護形式采用拱形骨架護坡,其中K51+320~K51+375段右側(cè)邊溝平臺外側(cè)為1#~12#抗滑樁,樁長17m,錨固段長8m,錨固段均嵌入中風(fēng)化石灰?guī)r中??够瑯度客瓿墒┕ず螅_始K51+320~K51+375段右側(cè)邊坡開挖,本段范圍內(nèi)挖方邊坡已開挖成型且已施做三四級邊坡拱形骨架防護。施工過程中,正逢安順市雨季時期,持續(xù)降雨,在坡面及塹頂發(fā)現(xiàn)8處細(xì)微裂縫,且裂縫持續(xù)擴大,裂縫寬達到10~30cm,同時坡面出現(xiàn)3處局部溜塌,且發(fā)現(xiàn)2#~8#抗滑樁樁身出現(xiàn)裂紋,縫寬約0.1~2mm??够瑯镀矫嫖恢萌鐖D1所示。

2.施工方案的確定

因受地形、地貌、地質(zhì)條件和施工安全條件限制,采用重力式擋墻進度緩慢無法滿足施工進度要求。為取得最佳經(jīng)濟效益實現(xiàn)業(yè)主節(jié)點工期目標(biāo)要求,施工前對該抗滑樁進行了施方案技術(shù)經(jīng)濟性能比選。重力式擋土墻和加固抗滑樁技術(shù)經(jīng)濟性能見表1與表2所示。通過表1與表2技術(shù)方案技術(shù)經(jīng)濟性能對比可知采用加固抗滑樁方案比采用重力式擋土墻理論上節(jié)約工期近1.5個月,節(jié)約成本18萬元。本項目工期緊,加之雨季時間長,抗滑樁施工進度直接影響業(yè)主給定的后續(xù)樓梯關(guān)大橋架梁節(jié)點工期,為保證業(yè)主架梁節(jié)點目標(biāo)的實現(xiàn)最終確定選用加固抗滑樁方案進行施工。

3.裂縫發(fā)生原因的分析

3.1按裂縫成因分。其混凝土裂縫成因包含:結(jié)構(gòu)性裂縫以及非結(jié)構(gòu)性裂縫兩種。(1)結(jié)構(gòu)性裂縫:因多種外荷載引起,因此也叫和在裂縫。由外載荷直接應(yīng)力亦或間接作用導(dǎo)致結(jié)構(gòu)次應(yīng)力產(chǎn)生,進而造成裂縫。(2)非結(jié)構(gòu)性裂縫:因溫度、自身收縮、沉降收縮、養(yǎng)護不當(dāng)或施工不當(dāng)造成,早期凍脹作用以及其他形式造成的不規(guī)則裂縫。3.2按裂縫產(chǎn)生的時間分析。施工期間出現(xiàn)的裂縫。具體的有溫度裂縫、沉降收縮裂縫、施工裂縫(施工不當(dāng)引起)、自身收縮裂縫、養(yǎng)護裂縫(養(yǎng)護不當(dāng)引起)、膨脹裂縫(早期膨脹引起)和不規(guī)則裂縫(其他因素引起)。3.3按裂縫的形狀分析。(1)橫向裂縫,一般與構(gòu)建底面互相垂直。因溫差、載荷引起。(2)剪切裂縫,主要因震動位移或豎向載荷造成。(3)斜向裂縫或八字形以及倒八字形裂縫,一般存在混凝土梁和墻體;因地基沉降不均勻、缺乏抗剪承載力或溫差作用引起。3.4按裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)分。按照裂縫運動狀態(tài)以及變化趨勢分作兩類:(1)穩(wěn)定裂縫。通常對持久使用影響不大。包括兩種:一種是運動時其自身會愈合,因水泥顆粒與水在滲透時更進一步化合,從而變成凝膠物質(zhì),進而使裂縫被膠合封閉,能夠有效阻止?jié)B漏促使裂縫自愈。另一種裂縫則是處于穩(wěn)定運動中,例如周期性載荷作用引起裂縫周期性閉合和擴展。(2)不穩(wěn)定裂縫。此類裂縫會不穩(wěn)定的不斷擴展,能夠?qū)Y(jié)構(gòu)物使用的持久性產(chǎn)生影響,要根據(jù)其擴展部位,施加補救措施。

4.加固方法及工藝流程

4.1表面封閉法。更多應(yīng)用在寬度小于0.2mm極其微小的裂縫,利用彈性密封膠、聚合物水泥膏亦或滲透性防水劑,在裂縫表層涂刷,使其耐久性和防水性得到恢復(fù)。一般用在淺裂縫上。(1)工藝流程。首先,要對表面刷毛,且沖洗干凈;其次,嵌補表面缺損,使用乳膠水泥亦或環(huán)氧膠泥;最后,對選材實施涂復(fù)工序。(2)施工要點。涂層較薄,則需選用不易老化且粘結(jié)力強的材料;活動裂縫加固要用彈性材料以保證延伸性;均勻涂復(fù),確保無氣泡。4.2壓力灌漿法。寬度大于0.3mm、較深的裂縫,則需化學(xué)灌漿材料(環(huán)氧樹脂等),使用壓力灌漿設(shè)備灌注。(1)工藝流程:首先,鑿槽與埋設(shè)漿嘴;然后,封縫與檢查密封性,配制漿液對封孔灌漿;最后,檢查灌漿質(zhì)量。(2)施工要點可灌性與粘結(jié)力均好的樹脂類材料用作灌漿,一般用環(huán)氧樹脂;縫寬大于2mm特大裂縫,則用水泥類材料;活動性裂縫,則用稀釋后的聚氨酯或環(huán)氧樹脂。壓力控制:化學(xué)灌漿0.2-0.4MPa,水泥漿灌漿壓力通常0.4-0.8MPa;灌漿后,觀察漿液初凝無外滲現(xiàn)象,才能拆下灌漿嘴(管、盒)。

5.檢驗加固效果

加固完成后通過第三方檢測報,檢測報告結(jié)果:對安紫高速公路K51+320至K51+460段2#至8#抗滑樁裂縫修補加固后抗滑樁采用低應(yīng)變探測顯示,樁體裂縫均已密實,樁體低應(yīng)變波傳導(dǎo)連續(xù),滿足各項設(shè)計技術(shù)指標(biāo)。

6.結(jié)束語

上述加固方案通過了安紫高速業(yè)主單位及監(jiān)理單位的的現(xiàn)場試加固考證與方案評審論證。采用高強度粘合劑加固樁體,在施工過程中沒有發(fā)生任何安全質(zhì)量事故,保證了工期節(jié)點,取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。

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作者:晁增福 單位:中鐵貴州工程有限公司