盐渍土地区混凝土基础防侵蚀保护层技术规程_第1页
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文档简介

11.0.1为提高盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护能力,保证混凝土桩身在设计使用年限内满足使用要求,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、节约资源、保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于铁路工程钻孔灌注桩的抗侵蚀防护层设计、施工、检验及验收。1.0.3钻孔灌注桩抗侵蚀防护层的设计与施工,应根据工程勘察资料,综合场地工程地质条件、侵蚀等级、结构类型、材料性能、使用功能、荷载特征、施工技术条件、环境条件等因素,合理选择设计与施工参数,加强施工信息化管理与质量控制。1.0.4盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护层设计、施工、检验及验收除应执行本规程外,尚应符合国家、铁路行业现行标准的规定。22.1.1盐渍土salinesoil易融盐含量大于3%的具有盐碱化特征土的总称。2.1.2钻孔灌注桩防护层Protectivelayerofboredpile按照施工工艺步骤分为泥浆防护层和注浆防护层。2.1.3泥浆防护层Mudprotectivelayer通过在护壁泥浆中加入高性能防腐蚀化学试剂,成桩后在桩周形成一较为均匀的薄膜层,一般从几毫米到几厘米不等。2.1.4注浆防护层Groutingprotectivelayer钻孔灌注桩成桩后,通过预设于桩身内的压浆导管及与之相连的桩侧、桩端压浆器向土层中压入浆液。2.1.5压浆控制应力Controlpressureofgrouting控制地层结构不发生破坏或桩顶无明显上抬的压浆阀处压入浆液的最大压力2.1.6耐蚀系数Corrosionresistancecoefficient在侵蚀盐溶液中养护的水泥混凝土试块抗折强度与在可食用清水中养护的水泥混凝土试块抗折强度的比值。2.1.7桩侧压浆Pilesidegrouting通过预设于桩身内的压浆导管及与之相连的桩侧压浆器向桩侧土层压入浆液的方式。3M——制膜所需防腐化学试剂的总质量;m——泥浆制备所需原料的总质量;μ——添加防腐化学试剂质量百分数;V——泥浆制备所需原料的总体积;v1泥浆总体积;pp2要求的泥浆密度;pP——桩的容许承载力(kN);U——桩身截面周长(m),按设计桩径计算;μsk极限侧阻力标准值折减系数;fi——各土层的极限摩阻力(kPa);li——各土层的厚度(mm0——桩底支承力折减系数;n——桩侧压浆断面数;nFZ——分支器数量(个);nDFG——桩端注浆管路数量(套);c——注浆量,按胶凝材料质量计(tap、as——分别为桩端、桩侧注浆量经验系数d——桩径(m4Pc压浆控制压力;Pcd桩端压浆控制压力;h——压力传感器处管路与桩侧压浆器处的高度差;hd压力传感器处管路与桩端压浆器处的高度差;G——桩身自重;λi抗拔系数;qik第i层土桩侧侧摩阻力标准值;li桩侧第i层土的厚度;Ap桩端截面面积;Pg压浆终止压力;Pw桩侧、桩端压浆处静水压力;λi——第i层土有效重度(地下水位以下取浮重度);ξr压浆阻力经验系数;53.1.1盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护层可用于一般黏性土、粉土、砂性土、碎石土等,防护等级根据场地工程地质勘查报告及本规程综合确定。3.1.2盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护层的施工应执行职业健康安全和环境保护的有关规定,做好废浆的外运管理工作,严禁违章排放。3.1.3进行抗侵蚀防护设计时,应考虑防护目标使用年限内可能受到的作用和使用条件的变化影响。3.1.4盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护层施工应强化过程管理与质量控制,确保工程质量满足要求。3.1.5当环境类别超出本规程要求时,宜进行专项设计。63.2抗侵蚀防护程序和内容3.2.1抗侵蚀防护应按图3.2.1所示的程序进行防护。图3.2.1抗侵蚀防护措施流程图3.2.2钻孔灌注桩抗侵蚀防护层设计施工前,应具备以下资料:1详细的岩土工程勘察资料;2施工场地及环境条件的有关资料;3钻孔灌注桩的有关资料;3.2.3钻孔灌注桩抗侵蚀防护层设计施工前宜收集本地区或相似场地类似工程经验。3.2.4钻孔灌注桩抗侵蚀防护层的设计应满足承载力、稳定性、变形和耐久性要求。3.2.5钻孔灌注桩抗侵蚀防护层的设计应符合以下规定:1应根据地质条件、设计要求及环境侵蚀类别选用防护层的相关参数;2对大型、重要或地质条件复杂的工程,应进行施工工艺试验,检验设计参数、施工工艺和防护效果。73.2.6钻孔灌注桩抗侵蚀防护层的施工机械及设备的性能,应与地质条件、设计参数相匹配;施工场地应满足施工设备进出及运行条件。84.1.1钻孔灌注桩混凝土结构耐久性设计前,应对桩基周围水质、土质等环境条件进行勘察或调查,确定桩基混凝土结构所处的环境类别及作用等级。4.1.2钻孔灌注桩混凝土结构处于多种环境共同作用情况下,应对结构所处的不同环境作用分别进行研究,所采取的耐久性技术措施应同时满足各环境作用的要求。4.1.3同一钻孔灌注桩混凝土结构的不同部位所处的环境作用差异较大时,应根据所处环境类别及作用等级确定相应的耐久性技术措施。4.2.1在盐渍土地区钻孔灌注桩混凝土结构所处的常见环境按其对混凝土材料和钢筋的腐蚀机理分为三类,并按表4.2.1确定。表4.2.1环境类别环境类别腐蚀机理氯盐环境氯盐渗入混凝土内部导致钢筋锈蚀化学侵蚀环境硫酸盐等化学物质与水泥水化产物发生化学反应导致混凝土损伤盐类结晶破坏环境硫酸盐等化学物质在混凝土孔中结晶膨胀导致混凝土损伤4.3.1氯盐环境的作用等级应按表4.3.1确定。表4.3.1氯盐环境的作用等级环境作用等级环境条件干湿交替水中氯离子浓度(mg/L)土中氯离子浓度(mg/L)9L1≥100,≤500≥150,≤750有L2>500,≤5000>750,≤7500有L3>5000>7500有盐渍土地区露出地表的毛细吸附区 注:氯离子浓度的测定方法应符合现行《铁路工程水质分析规程》(TB10104)和《铁路工程岩土化学分析规程》(TB10103)的规定。4.3.2化学侵蚀环境的作用等级应按表4.3.2确定表4.3.2化学侵蚀环境的作用等级环境作用等级环境条件水中SO42-(mg/L)强透水土中SO42-(水溶值,mg/kg)弱透水性土中SO42-(水溶值,mg/kg)酸性水(pH值)水中侵蚀性CO2(mg/L)水中Mg2+(mg/L)H1≥200≤1000≥300≤1500>1500≤6000≤6.5≥5.5≥15≤40≥300≤1000H2>1000≤4000>1500≤6000>6000≤15000<5.5≥4.5>40≤100>1000≤3000H3>4000≤10000>6000≤15000>15000<4.5≥4.0>100>3000H4>10000≤20000>15000≤30000————H5>20000≤30000>30000≤50000注:1强透水性土是指碎石土和砂土,弱透水性土是指粉土和黏性土。2当环境中存在酸雨时,按酸性水侵蚀考虑,但相应作用等级可降一级。3水和土中侵蚀性离子浓度的测定方法应符合《铁路工程水质分析规程》(TB10104)和《铁路工程岩土化学分析规程》(TB10103)的规定。4.3.3盐类结晶破坏环境的作用等级应按表4.3.3确定。表4.3.3盐类结晶破坏环境的作用等级环境作用等级环境条件水中SO42-(mg/L)土中SO42-(水溶值,mg/kg)Y1≥200,≤500≥300,≤750Y2>500,≤2000>750,≤3000Y3>2000,≤5000>3000,≤7500Y4>5000,≤10000>7500,≤15000Y5>10000,≤20000>15000,≤30000注:1对于盐渍土地区的混凝土结构,埋入土中的混凝土按遭受化学侵蚀环境作用考虑;当大气环境多风干燥时,露出地表的毛细吸附区内的混凝土按遭受盐类结品破坏环境作用考虑。5.1.1防护层材料分为泥浆防护层材料和注浆防护层材料。5.1.2泥浆防护层材料由防腐外加剂和泥浆拌合而成,防腐外加剂主要由苯乙烯、硅酸钠、氧化钙、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺组成。5.1.3泥浆防护层用黏土、膨润土应符合国际通用API标准的有关规定。5.1.4泥浆防护层用泥浆外加剂种类应根据现场地质条件确定。5.1.5注浆防护层材料由防腐外掺料和水泥浆液拌合而成,防腐外掺料主要由粉煤灰、硅灰、减水剂、膨胀剂等组成。5.1.6防腐外掺料应符合《矿物掺合料应用技术规范》GB/T51003规定。5.1.7注浆防护层用水泥应采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥质量应符合国家现行标准《通用硅酸盐水泥》GB175的有关规定。5.1.8注浆防护层用粉煤灰应符合国家现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596有关规定的Ⅱ级粉煤灰。5.1.9注浆防护层用硅灰应符合国家现行标准《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690有关规定的90级硅灰。5.1.10注浆防护层水泥浆制备用水应符合行业现行标准《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010中第5.1.8条规定。5.1.11注浆防护层用水泥外加剂应符合国家现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119、《混凝土膨胀剂》GB23439的有关规定。5.1.12注浆防护层的耐久性能试验方法应符合国家现行标准《普通混凝土长期性能耐久性能试验方法标准》GB/T50082的有关规定。5.2.1防腐蚀泥浆制备时,泥浆基料根据当地使用成熟条件进行选择,优先考虑采用黏土、膨润土。5.2.2防腐蚀泥浆配合比和配置方法应根据现场施工工艺、地质情况通过现场试验确定。表5.2.2泥浆性能指标建议值钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度黏度含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm)静切力(Pa)酸碱度(pH)正循环一般地层1.05~1.216~228~4≥96≤25≤21~2.5易坍地层1.2~1.4519~288~4≥96≤15≤23~5反循环一般地层1.02~1.0616~20≤4≥95≤20≤31~2.5易坍地层1.06~1.118~28≤4≥95≤20≤31~2.5卵石土20~35≤4≥95≤20≤31~2.5旋挖一般地层1.02~1.118~22≤4≥95≤20≤31~2.5冲击易坍地层1.2~1.422~30≤4≥95≤20≤33~55.3.1注浆防护层用水泥浆液应进行配合比设计,其性能应符合表(MPa)(MPa)数5.3.2注浆阀门应符合下列规定:1桩底注浆阀承压能力不应小于1.5MPa,阀体承压能力不应小于2MPa,注浆阀应满足抵抗砂石等硬物刮擦而不造成管阀受损的要求;2桩侧注浆阀承压能力不应小于1.5MPa,阀体承压能力不应小于1.5MPa,注浆阀应满足抵抗砂石等硬物刮擦而不造成管阀受损的要求;3注浆阀应具备单向逆止功能,开阀压力不应大于1MPa。5.3.3注浆管路应符合下列规定:1注浆导管宜采用内径15mm~30mm、壁厚2mm~3mm低流体输送管,力学性能应符合国家现行标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092的有关规定,可承受设计注浆压力的1.5倍;2套管与护套的性能应符合国家现行标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092的有关规定,壁厚不宜小于2mm;3连接注浆泵和注浆管的输浆管可采用耐高压胶管,其性能应符合国家现行标准《钢丝增强液压橡胶软管和软管组合件》GB/T3683的有关规定,应承受不小于16MPa的压力。5.3.4注浆材料应符合以下规定:1管路连接用管箍、堵头、直通、三通、四通等接口连接器,其性能应符合国家现行标准《水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295、《排水用柔性接口铸铁管、管件及附件》GB/T12772的有关规定。2焊接式管接头应符合行业现行标准《不锈钢焊接端直通管接头、不锈钢焊接终端接头》JB/T966、《焊接式直通管接头》JB/T970、《焊接式三通管接头》JB/T972、《焊接式四通管接头》JB/T973、《焊接式铰接管接头》JB/T978的有关规定;3输浆导管用接口、球阀等器件承压能力不应小于16MPa。5.3.5注浆浆液材料制备及养护应符合国家现行标准《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448的有关规定。试验室的温度应控制在20±2℃,相对湿度不应低于50%。5.3.6注浆防护材料的力学及物理性能试验应符合国家现行标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671、《混凝土外加剂均质性试验方法》GB/T8077、《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》GB/T50082等的有关规定。6.1.1盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护层的设计应根据工程地质、水文地质、场地环境、环境作用等级、结构设计使用年限等因素综合确定。6.1.2盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护层设计分为泥浆防护层设计和注浆防护层设计。6.1.3氯盐环境L3、化学侵蚀环境H4、盐类结晶环境Y4及以上作用等级的钻孔灌注桩基础,除采用泥浆防护措施外,还应采用注浆防护措施。6.2.1抗侵蚀防护层设计应符合以下规定:1制备泥浆材料用量可按下式计算:(6.2.2.1)M=(6.2.2.1)式中:M——泥浆防护层所需防腐外加剂的总质量(kg)m——泥浆制备所需原料的总质量(kg);μ——添加防腐外加剂质量百分数,掺量可根据设计文件或专项试验确定,无资料时可参考表6.2.1取值(%);表6.2.1防腐外加剂掺量百分数环境等级μ备注H1,Y10提高混凝土自身性能;提高混凝土腐蚀裕量H2,Y22在上一防腐措施基础上在泥浆中增加化学防腐蚀试剂H3,Y32在上一防腐措施基础上结合注浆防护H4,Y43在上一防腐措施基础上增加防腐化学试剂掺量H5,Y54在上一防腐措施基础上增加防腐化学试剂掺量2制备泥浆的黏土和膨润土用量可按下式计算:p)pv1/p36.2.2.2)式中:m——泥浆制备所需原料的总质量(kg);V——泥浆制备所需原料的总体积(m3);v1——泥浆总体积(m3);p——原料的密度(kg/m3p2——要求的泥浆密度(kg/m3p3——水的密度(kg/m3)。6.2.2钻孔灌注桩的容许承载力可按下式计算:P=μskuσfili+m0Aσ(6.2.3)式中P——桩的容许承载力(kN);U——桩身截面周长(m),按设计桩径计算。μsk极限侧阻力标准值影响系数。fi——各土层的极限摩阻力(kPa),按表6.2.2-1采用;li——各土层的厚度(mm0——桩底支承力折减系数。钻孔灌注桩桩底支承力折减系数可按表6.2.2-2采用;挖孔灌注桩桩底支承力折减系数可根据具体情况确定,一般可取1.0A——桩底支承面积(m2),按设计桩径计算σ——桩底地基土的容许承载力(kPa)表6.2.2-1钻孔灌注桩桩周极限摩阻力fi(kPa)土的名称土的状态极限摩阻力软土12~22黏性土流塑软塑硬塑20~3535~5555~75粉土密实30~5555~70粉砂、细砂密实30~5555~70密实45~7070~90粗砂、砾砂密实70~9090~150圆砾土、角砾土密实90~150150~220碎石土、卵石土密实150~220220~420注:1漂石土、块石土极限摩阻力可采用400kPa~600kPa。0表6.2.2-2钻孔灌注桩桩底支承力折减系数m0土质及清底情况5d<h≤10d10d<h≤25d25d<h≤50d土质较好,不易坍塌,清底良好0.9~0.70.7~0.50.5~0.4土质较差,易坍塌,清底稍差0.7~0.50.5~0.40.4~0.3土质差,难以清底0.5~0.40.4~0.30.3~0.1注:h为地面线或局部冲刷线以下桩长,d为桩的直径,均以m记。6.3.1注浆管路的设计应符合下列规定:1注浆导管可采用内径15mm~30mm、壁厚2.0mm~3.0mm低流体输送管,与钢筋笼加劲钢筋绑扎或焊接固定;2桩端注浆管可采用内径25mm~30mm、壁厚2.5mm~3.0mm低流体输送管,管路数量宜根据桩径大小确定。桩径为1.0m时,宜沿钢筋笼对称设置2套;桩径1.0m~2.5m时,对称设置3套;桩径大于2.5m时,对称设置4套;3桩侧注浆管可采用内径15mm~25mm、壁厚2.0mm~3.0mm低流体输送管,管路数量宜根据桩长分段设置。管路应按计算结果沿桩长均匀分层布置,每个断面均应独立布置管路,阀门沿桩周错位设置,管路数量与注浆分层断面数量一致,可按下式计算:nL+1](6.3.1.1)式中:n——桩侧注浆断面数、桩侧注浆阀门套数;an——分别为注浆断面经验系数,an=0.13~0.15;抗侵蚀等级要求较高者取高值;L——桩基长度(m4对于非通长配筋桩,下部应设置不少于桩端管路数量且与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼直达桩底;5桩端注浆阀门数量不应少于桩端注浆管路数量;桩端阀门数量大于桩端注浆管路数量时,应在桩端管路设置分支器。分支器数量按下式计算。nFZ=πd+1_(6.3.1.2)式中nFZ——分支器数量(个);nDFG——桩端注浆管路数量(套);6.3.2注浆阀门设置应符合下列规定:1桩端注浆阀在桩端沿桩周均匀设置,数量可按下式计算:2桩侧注浆阀按注浆管路分层设置,单层阀门端口数量可按下式计算:(6.3.2.2)式中nCFK——单层侧阀端口数量;6.3.3单桩注浆量可按下式计算:Gc=apd+Σasnd(6.3.3)式中G——注浆量,按胶凝材料质量计(tap、as——分别为桩端、桩侧注浆量经验系数,可按表6.3.3取值;抗侵蚀等级较高者取高值;n——桩侧注浆断面数;表6.3.3桩侧、桩端注浆量系数αs、αp土层名称黏性土粉土粉砂细砂粗砂砾砂砾石卵石风化岩αs0.5~1.0αp2.0~2.42.1~2.52.4~2.72.4~2.72.5~3.03.0~3.26.3.4注浆浆液水胶比、注浆流量参数应符合下列规定:1采用注浆防护工艺宜开展现场试桩试验;2工艺参数应根据试桩试验结果确定;3浆液的水胶比应根据土层饱和度、渗透系数等综合确定,水胶比宜采用0.35~0.7;6.3.5注浆浆液掺和料计算参考表6.3.4取值。表6.3.4注浆外掺料用量表环境类别环境等级用量(%)氯盐环境L330~35化学侵蚀环境H430~35H535~38盐类结晶破坏环境Y425~30Y530~356.3.6注浆工艺压力参数应符合以下规定桩端注浆压力应根据桩底土层性质及注浆点深度确定,注浆压力宜采用0.5~5Mpa,桩侧注浆压力应根据成桩工况确定,注浆压力宜采用0.5~3Mpa。压浆控制压力应按现场试压确定,也可按式(6.3.15)估算:hhG+πdλiqiklilP=hdPcd=hdAp(6.3.15)式中:Pc—压浆控制压力;Pcd—桩端压浆控制压力;h—压力传感器处管路与桩侧压浆器处的高度差;hd—压力传感器处管路与桩端压浆器处的高度差;G—桩身自重;λi—抗拔系数,可按表5.3.2取值;qik—第i层土桩侧侧摩阻力标准值;li—桩侧第i层土的厚度;Ap—桩端截面面积。λ表6.3.15抗拔系数iλ土类黏性土、粉土砂土、碎石土λiλ0.7-0.80.5~0.76.3.7注浆终止压力应按现场试压浆确定,注浆终止压力宜采用1~6Mpa。也可按式(6.3.16)估算pg=pw+ζrΣyili(6.3.16)式中:Pg—压浆终止压力(kpa);Pw—桩侧、桩端压浆处静水压力;λi—第i层土有效重度(地下水位以下取浮重度);ζr—压浆阻力经验系数,与土类别、饱和度、密实度、浆液稠度、成柱时间、压浆导管长度等有关;软土取1.0-1.5,黏性土、粉土、粉砂、细砂取1.5-4.0(非饱和状态取高值),中砂、粗砂、砾砂、碎石土取1.2-3.0(非饱和状态取高值),全、强风化岩取1.0-4.0:当土的密实度高、浆液水灰比小、压浆导管长度大、成桩间歇时间长时,取高值。6.3.8采用注浆防护的钻孔灌注桩单桩轴向受压承载力应符合铁路行业现行规范的有关规定。7.1.1泥浆防护制浆设备应包括浆液箱或浆液池、搅拌机、高压泥浆泵等。泥浆设备应按照输送距离、连续泥浆使用量等要求选用。7.1.2注浆防护制浆与注浆设备应符合下列规定:1制浆设备应包括储水箱、拌浆机、水泥贮仓、浆液箱或浆液池、水泵、计量仪器、控制电器等,制浆设备系统应具备连续注浆的制浆能力;2制浆设备应满足两级搅拌工艺,并确保满足水泥浆的水胶比、流动度及均匀性等设计要求;3注浆设备应包括注浆泵、水泵、搅浆设备、水箱、浆液箱或浆液池、计量仪器、控制电器、输浆管等,注浆设备应根据输送距离、压力、连续注浆量等要求选用;4制浆与注浆设备宜配置监测与记录系统。7.1.3注浆防护用外加剂、外掺料计量设备应包括台秤、加液计量仪器、控制电器等。7.1.4质量监测检测设备应包括泥浆比重计、漏斗粘度计、含沙量仪等。7.2.1工程试桩试验中,应开展抗侵蚀防护工艺试验,确定抗侵蚀防护施工工艺参数。7.2.2依据设计文件、技术要求、地质条件、环境条件和施工技术条件,编制专项施工方案,经审查批准后实施。7.2.3施工前应具备下列技术资料:1工程勘察资料;2施工图;3原材料质检报告;4经评审通过的专项施工方案。7.2.4施工现场应满足“五通一平”、安全文明施工和环境保护要7.2.6施工设备准备应符合下列规定:1设备性能应满足设计要求,并应具备连续施工能力;2施工前,应对施工设备、设施、安全装置、工具配件等进行检查,完成试机调试,确保运行稳定和使用安全;3设备仪器应专人管理,并定期标定、维护和保养。7.3.1泥浆防护材料与泥浆配合比,按照设计文件执行,并应进行现场试配。7.3.2泥浆防护材料用量不应小于设计用量,泥浆防护应按照图7.3.2进行施工。图7.3.2泥浆防护施工工艺流程图7.3.4制备泥浆性能应符合下列规定:表7.3.4制备泥浆性能项次项目性能指标检验方法1相对密度1.10~1.35玻璃密度计2粘度18s~28s500ml/700ml漏斗式泥浆粘度计3含砂率<4%量杯法4胶体率≥95%量杯法5PH值7~11PH试纸7.3.5泥浆的使用管理应符合下列规定:1现场应配备泥浆性能指标测定仪,设专人管理。每班测定一次粘度、相对密度和含砂率并作记录;2成孔过程中泥浆面应高出地下水位1.0m,在受水位涨落影响时,应高出最高水位1.5m以上;3在容易产生泥浆渗漏的地层中,应增大泥浆粘度和相对密度。7.3.6泥浆循环和净化应符合下列规定:1泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环管道、废浆池、输送管道和机械分离装置等组成。其设置应满足施工需求,且宜避开松散地层;2沉淀池和泥浆池应设置在循环槽末端,泥浆池容积宜为单孔总体积的1.2~1.5倍。对漏浆较严重的地层,应适当增大泥浆池容积;3循环槽设置应满足现场施工要求,泥浆循环系统应设置有清洗、排水等设施,并及时清除钻渣;4废浆处理应满足环保要求。7.4.1注浆防护施工应符合图7.4.1要求。图7.4.1注浆防护施工工艺流程图7.4.2注浆防护系统制作与安装应符合以下规定:1钢筋笼制作同时安装注浆防护管路系统。安装数量及部位应满足设计文件要求,管路导管与钢筋笼钢筋应采用铅丝绑扎固定;2管路制作焊接质量应符合国家现行标准《焊接质量要求》GB/T12468.1、GB/Tl2468.2的有关规定;3阀门系统根据成孔交底资料进行调校安装。钢筋笼应沉放到底,不得悬吊;7.4.3注浆防护浆液材料应按设计注浆材料配比要求进行制备,并应符合以下规定:1浆液制备的投料顺序:水→注浆防护掺和料→浆液基材水泥→注浆防护浆液。2制浆配料数量的允许偏差为±5%。3水泥浆液的搅拌时间不应少于10min。4冬季注浆时,注浆防护浆液的温度不应低于5℃,拌和料不应含雪、冰和霜。冬季施工若采用热水制浆,水温不应超过40℃。炎热季节施工时应采取防热和防晒措施,浆液温度不得超过40℃。5注浆防护浆液从拌制至使用的最长保留时间不应超过4h。6注浆量大且集中时,应建立制浆站或给料仓集中制备材料。7.4.4注浆时间宜选择在成桩2d后、10d内,不宜超过15d。7.4.5注浆施工浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数应符合以下规定:1浆液配比、注浆压力、注浆量等均应符合设计要求;2注浆施工宜采用稳定工作压力,终止压力注浆时间不应少于1min;3注浆按照先下后上顺序进行;4注浆终止应以注浆总量控制为主,注浆压力控制为辅,注浆总量不应低于设计值的80%。7.4.6注浆异常情况处理应符合以下规定:1施工过程中若遇到注浆阀不能正常开启,可适当调高注浆泵压力,但最高压力不得超过10MPa;2某一层面注浆阀门全部堵塞不能实施注浆时,可采用加大相邻上下层面注浆施工压力和注浆量方式进行补救;3发生桩底全部堵塞状况时,可在灌注桩桩周钻孔,重新安装注浆系统实施注浆;4若发现地面冒浆,应根据具体情况可采用堵塞冒浆通道、调整水胶比、降低注浆压力、间歇注浆等方法进行处理;5注浆工作必须连续进行,若因故中断,中断时间超过30min时,应立即采取冲洗设备、管路等措施;7.5.1工程施工应建立完善的施工安全与环境保护体系,加强安全监管与环境保护,同时严格执行职业健康安全的有关规定。7.5.2施工安全保障体系应符合国家现行标准《施工企业安全生产管理规范》GB50656的有关规定,建立安全管理制度,做到制度完善、责任到岗与严格执行。7.5.3环境保护体系应符合环境管理体系和国家环境保护法律、法规的有关规定,提出关键目标、控制指标及具体措施,切实做好施工场地及周边的环境保护。7.5.4注浆作业时,施工人员不得站立在注浆管路接口的正前方或正下方。7.5.5施工结束后拆除作业应符合下列规定:1拆除作业应在基坑回填且周边环境与建(构)筑物处于安全稳定条件下进行;2拆除作业应对支护结构、周边环境与建(构)筑物进行监测,防止发生安全事故;3管路拆卸应在注浆管路泄压后,并在保障人身安全条件下进4工程完工后,按要求拆除施工临时设施,清除施工区和生活区及其附近的的施工废弃物,并完成环境恢复。8.1.1泥浆抗侵蚀防护及注浆抗侵蚀防护工程施工应健全质量管理体系、施工质量控制和质量检验制度。8.1.2泥浆抗侵蚀防护和注浆抗侵蚀防护材料进场时应进行质量检验,注浆用各类管路材料应进行质量检验和性能检测。8.1.3工程质量验收与桩基检测验收同步进行。8.2.1原材料进场时,应按规定批次验收出厂检验报告或合格证等质量证明文件,并按现行相关标准要求取样复检、试验,合格后方可使用,外加剂及掺和料产品尚应具有使用说明书。8.2.2材料检验应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收标准》GB50204、《通用硅酸盐水泥使用标准》GB175及行业现行标准《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》TB10424的有关规定。8.2.3不同批次或非连续供应的不足一个检验批的材料应作为一个检验批。8.2.4制浆材料存储期超过3个月时,应进行复检,合格后方可使用。8.3.1泥浆防护层质量检验以过程控制为主,质量检验应符合下列规定:1泥浆防护主要控制项目包括防护泥浆外加剂含量(配合比)等,应符合设计要求,含量偏差不大于2%;2施工过程控制的项目包括泥浆材料粘度、相对密度、含砂率及过程测量记录等,应符合表8.1.3的规定;表8.1.3泥浆防护性能指标项目名称相对密度黏度(pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(mL/30min)泥皮厚(mm/35min)性能指标1.05~1.6≤20≤303抗侵蚀泥浆防护层抽检应在承台施工前进行,可采用开挖检验方法,检验内容包括泥皮完整性、泥皮厚度等补充抽检数量要求)4应现场取样进行抗腐蚀试验。5抗侵蚀防护层试验情况。8.3.2注浆防护层质量检验以过程控制为主,质量检验应符合下列规定:1注浆防护材料主要控制项目包括外掺料、外加剂含量(注浆浆液配比),应符合设计要求,材料偏差不大于2%;2施工过程主要控制项目包括配合比、浆液水胶比、流动度、注浆量、注浆压力等,可按表8.3.2判定;表8.3.2防护注浆施工控制指标序号项目技术要求1水胶比≤0.62初始流动度(s)3注浆量(%)≥804注浆压力(MPa)0~55终止压力(MPa)0.5~63抗侵蚀注浆防护层抽检应在承台施工前进行,可采用开挖检验方法,检验内容包括注浆厚度、注浆完整性等;4应现场取样进行抗腐蚀试验。8.3.3抗侵蚀注浆防护层施工质量应按以下内容进行评定:1抗侵蚀注浆防护注浆管路是否畅通,操作及特殊情况处理是否得当;2防护材料配比及注浆压力是否满足设计要求;3注浆量(Kg)是否满足设计要求;4抗侵蚀防护层抽检情况。5抗侵蚀防护层试验情况。8.4.1抗侵蚀防护层工程验收资料应符合下列规定:1岩土工程勘察报告、工程设计文件、施工图等;2抗侵蚀防护层专项施工方案及会审记录;3泥浆材料、水泥材料、外加剂、外掺料及注浆设备的质量检验合格证、质量检验报告等;4泥浆记录表;5注浆系统安装检查表;6仪器、仪表标定报告;7注浆施工记录表;1为便于执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”、“须”;反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况均应这样的;正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。4)表示有选择,在一定条件下可以这做的:采用“可”。5)表示范围限定选择,“不少于”“不小于”,等同于“等于或大于”2条文中指明应按其它有关标准执行的写法为“应按……执行”或“应符合……的要求”(或规定)。《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082《通用硅酸盐水泥》GB175-2007《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046《建筑施工组织设计规范》GB/T50502《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》GB/T749-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》(GB/T50448)《水泥胶砂强度试验(ISO法)》GB/T17671《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092-1993)《焊接质量要求》(GB/T12467.1、GB/Tl2468.2)《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596《建筑桩基技术规范》JGJ94《建筑桩基检测技术规范》JGJ106《建筑施工安全检查标准》JGJ59《混凝土试验用搅拌机》JG244《公路桥梁钻孔灌注桩后压浆技术规程》T/CECSG:D67-01-2018《铁路工程基桩检测技术规程》TB10218-2019称位/ /间尺度果附表A-2钻孔灌注桩终孔验收记录长称果项目专业质检员:造比配合比(水泥;外间号量(t)A 期期附表B1桩基注浆防护管路材料计算表(桩径1000mm,“n=0.13)附表B2桩基注浆防护管路材料计算表(桩径1250mm,“n=0.13)附表B3桩基注浆防护管路材料计算表(桩径1500mm,“n=0.13)附表B4桩基注浆防护管路材料计算表(桩径2000mm,“n=0.13)附表B5桩基注浆防护管路材料计算表(桩径1000mm,“n=0.15)附表B6桩基注浆防护管路材料计算表(桩径1250mm,“n=0.15)附表B7桩基注浆防护管路材料计算表(桩径1500mm,“n=0.15)附表B8桩基注浆防护管路材料计算表(桩径2000mm,“n=0.15)1.0.1根据调研,国内外针对盐渍土地区钻孔灌注桩桩身抗腐蚀保护,特别是在桩身以外开展防腐的专题研究鲜有报道,因此,本规程涉及的防腐技术填补此项空白,进一步提高了盐渍土地区钻孔灌注桩抗侵蚀防护能力。国内研究现状:李镜培团队通过室内试验和理论计算认为灌注桩混凝土在地下水位处腐蚀最为严重,在不同影响因素下桩基平均损伤度以及承载力下降程度如图1所示,通过试验证明了适当增加灌注桩桩径,减小混凝土水灰比来提升混凝土耐久性,并建立了桩基截面分层损伤模型如图2所示;白晓宇团队以青岛某游艇产业园桩基工程为依托,进行桩基混凝土耐腐蚀性能试验研究。通过制备7种不同配合比的桩基混凝土试样,分析了不同龄期混凝土的力学性能,采用RCM法分析混凝土抗氯离子渗透性能,并采用室内176d模拟加速试验分析其抗硫酸盐腐蚀性能。通过室内试验证明了在混凝土中掺入适量矿粉可以增强混凝土抗氯离子侵蚀性能,掺入适量粉煤灰可以增强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。陈思孝[6]从混凝土原材料控制、配合比设计、阻锈剂选用等几个方面系统总结了实际工程中提升混凝土耐久性的举措。以上几个方面都是从提升混凝土自身性能来提升结构耐久性,很少提及从灌注桩桩身外部进行防护从而提升混凝土结构耐久性,其中于雷[7]提出可使用布袋装混凝土灌注桩来提升结构耐久性,但其可行性还有待考证,同时前人并未从泥浆防护和注浆防护入手来提升混凝土结构耐久性,针对以上两点进行灌注桩抗腐蚀研究对实际工程具有十分重要的意义。国外研究现状:BulatBUnaibayev等学者设计的桩基防护示意图如图3所示,通过在钻孔灌注桩施工过程中安装特殊模具,在压力的作用下将硅酸钠溶液填充在模具和土层之间,硅酸钠与周围土质中的碳酸盐和石膏等物质发生化学作用,形成粘稠的硅酸水凝胶膜,形成凝胶膜之后去除模具进行灌注桩混凝土浇筑,施工过程示意图如图4所示,对其承载能力进行测试发现使用硅酸水凝胶膜的灌注桩承载力较普通桩基承载力有较大幅度提升,测试结果如图5所示。BulatZh.Unaibayev等学者通过在施工过程中对周围土体进行压实提升了地基的抗渗能力和承载能力,并提出了一种以沥青材料为基础的保护层和承重层,桩基防护示意图如图6所示。这种施工工艺在提升地基的抗渗性能的同时也减少了桩基混凝土结构与周围腐蚀性土壤的接触,施工过程如图7所示。1.0.2由于国内各行业在钻孔灌注桩抗侵蚀防护方面的有关技术标准不尽统一,为提高本规程的系统性、协调性、可操作性,本规程内容主要针对铁路工程领域,参考并对应《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005编制,建筑、公路、市政、港口、水利、电力等工程可参照本规程使用。但应符合国家现行有关标准的规定。4.1.3距地表不同深度混凝土灌注桩周围地质情况环境等级不同时,按最高等级环境类别处理。4.3.2~4.3.3通过对我国西北地区盐渍土侵蚀性较严重的多条铁路勘察资料统计分析,发现部分盐渍土地区侵蚀环境离子浓度已经超过了《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB10005)中所列的化学侵蚀环境H1~H4作用等级。如新疆某铁路线,水质在30000mg/L以上,其中DK298+500~DK309+000(不同深度水位区域离子浓度数据如下水位埋深20~30m,稳定水位8~10m数据为18289.8~37655.5mg/L;DK309+000~DK377+700(水位5~10m数据为18366.7~202091.0mg/L;DK377+700~DK384+000(水位2~3m数据为31699.8~89335.8mg/L。此外,干寒环境盐渍土水质化验报告中仅一项数据大于15000mg/L,为15443.6mg/L。因此,水中参考数据主要为以上两者。根据现有勘察资料,本规程对化学侵蚀环境的作用等级进行了补充和延续,将化学侵蚀环境水中SO42-在20000~30000mg/L、强透水性土中SO42-在30000~50000mg/kg的环境作用等级归纳为H5。根据西北实际工程沿线8条典型铁路地勘资料统计分析,共计分析7175个试验,土中SO42-浓度有大量数据超过15000mg/kg,因此可尝将土中SO42-划分为15000~30000mg/kg、30000~60000mg/kg、及大于60000mg/kg,具体依据为:表4.3.3-1西北沿线SO分区统计实际工程深度m浓度区间个数各区间占哈罗铁路-易溶盐汇总<1m<1000080.7<1m10000~15000<1m15000~20000332.9<1m20000~30000928.0<1m30000~5000020020.6<1m50000~60000<1m60000~12000048342.0<1m120000~300000统计频数格库线新疆段-盐渍土样-取土场<1m浓度区间个数各区间占<1m<1000037697.2<1m10000~150002.6<1m15000~2000010.3<1m20000~3000000.0<1m30000~5000000.0<1m50000~6000000.0<1m60000~12000000.0<1m120000~30000000.0统计频数387格库线新疆段-盐渍土样-试坑<1m浓度区间个数各区间占<1m<10000165290.0<1m10000~15000955.2<1m15000~20000362.0<1m20000~3000024<1m30000~500000.6<1m50000~6000020.1<1m60000~1200000.5<1m120000~30000050.3统计频数1835格库线新疆段-盐渍土样-钻孔<1m浓度区间个数各区间占<1m<1000098.1<1m10000~150003<1m15000~2000000.0<1m20000~3000000.0<1m30000~5000000.0<1m50000~6000000.0<1m60000~12000000.0<1m120000~30000000.0统计频数哈罗铁路-取土场<1m浓度区间个数各区间占<1m<1000000.0<1m10000~1500012.2<1m15000~2000012.2<1m20000~300007<1m30000~5000038.6<1m50000~600005<1m60000~12000028.3<1m120000~30000024.3统计频数46和若铁路<1m浓度区间个数各区间占<1m<1000059499.5<1m10000~1500020.3<1m15000~2000000.0<1m20000~3000010.2<1m30000~5000000.0<1m50000~6000000.0<1m60000~12000000.0<1m120000~30000000.0统计频数597罗若铁路<0.7m浓度区间个数各区间占<0.7m<100003434.0<0.7m10000~1500055.0<0.7m15000~2000033.0<0.7m20000~30000<0.7m30000~50000<0.7m50000~60000<0.7m60000~120000<0.7m120000~3000001统计频数干寒环境盐渍土试验大纲及设计-库格线报告浓度区间个数各区间占<1000026.510000~15000929.015000~20000722.620000~30000530000~50000650000~6000013.260000~12000013.2120000~30000000.0统计频数31干寒环境盐渍土试验大纲及水质最大数据为表4.3.3-2西北沿线腐蚀分区统计实际工程深度m浓度区间个数各区间占哈罗铁路-易溶盐汇总>1m<10000337>1m10000~150006.3>1m15000~200002077.3>1m20000~300002488.8>1m30000~50000349>1m50000~600002659.4>1m60000~12000097634.5>1m120000~3000002679.4统计频数2826罗若铁路-易溶盐汇总2.5~2.7m浓度区间含义个数各区间占2.5~2.7m小于100003786.02.5~2.7m大于或等于1000049.32.5~2.7m大于或等于1500012.32.5~2.7m大于或等于2000012.32.5~2.7m大于或等于3000000.02.5~2.7m大于或等于5000000.02.5~2.7m大于或等于6000000.02.5~2.7m大于或等于12000000.0统计频数435.1.2泥防腐外加剂苯乙烯应符合国家现行标准GB/T3915-2021规定;硅酸钠应符合国家现行标准GB/T4209-2008规定;氧化钙应符合企业现行标准Q/HG/T4205-2011规定;N,N’-亚甲基双丙烯酰胺应符合企业现行标准Q/12DJ4139-2014规定。5.2.1泥浆防护层通过钻孔泥浆护壁形成,泥浆既是防护材料,同时也是护壁材料,防护材料与泥浆充分预混合,以护壁泥浆作为泥浆防护工艺载体,护壁形成抗侵蚀保护层。优先选取黏土、膨润土,有利于成层,便于实现厚度要求。防腐蚀泥浆基料采用黏土、膨润土时,一般可选用塑性指数大于25、粒径小于0.074mm,且黏粒含量大于50%的黏性土制浆。5.2.2泥浆的性能指标参数宜通过现场试验确定,不宜硬性规定指标参数但应与现场施工工艺和地质情况相适应。当缺少相关泥浆性能指标参数时,可按表5.2.2参考选用。表5.2.2泥浆性能指标建议值钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度黏度含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(ml/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)正循环一般地层1.05~1.216~228~4≥96≤25≤21~2.5易坍地层1.2~1.4519~288~4≥96≤15≤23~5反循环一般地层1.02~1.0616~20≤4≥95≤20≤31~2.5易坍地层1.06~1.118~28≤4≥95≤20≤31~2.5卵石土20~35≤4≥95≤20≤31~2.5旋挖一般地层1.02~1.118~22≤4≥95≤20≤31~2.5冲击易坍地层1.2~1.422~30≤4≥95≤20≤33~55.3.1注浆防护浆液性能主要控制指标要求,是在实验室结合既有工艺试验提出的,在实际工程实践中,应结合现场试验确定。6.1.2泥浆防护层的形成机理,主要是通过桩基础钻孔时在护壁泥浆中加入抗腐蚀外加剂,并与泥浆浆液充分拌合,在钻孔成孔时,在孔周及孔底与侵蚀介质(水或土)之间形成隔离层,成桩后在桩周及桩底形成封闭的具有一定厚度要求的防护层,从而对桩身起到抗腐蚀保护作用。添加抗腐蚀外加剂的类型、数量,应根据工程地质及水文地质勘察、环境调查、泥浆性能指标、结构设计使用年限等因素综合确定。为降低泥皮效应对桩基承载力的影响,可在泥浆中加入一定量的水泥浆,以降低泥皮的含水率、减小孔隙比、降低压缩性,提高抗剪强度和摩擦力,改善泥皮的物理力学性质。6.1.3根据现行行业标准《铁路混凝土结构耐久性规范》TB10005-2010中第8.0.1条“当混凝土结构处于严重腐

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