浅谈路桥桥梁桩基施工分析

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作用。
图l

文◎ 谢锐锋 ( 门市市政建设工程有 限公 司) 江
摘 要 :在 当今 经济飞速 发展 的时代 背景 法及 施 工 措 施 。 层流入桩孔 内,“ 内吸外 压”的力学作用致使 下,路桥施 工业迎 来 了更广 阔的发展 空间。 () 4 对每种 处理 方案,都要进行仔细的计 钢护筒发生变形和倾斜, 造成 了垮孔、埋钻的 根据岩溶 区桥 梁桩基 施_ 事故的 实际情 况, T - 综 算 ,施工 前在桥 位外进 行溶洞注 浆及钻孔 试 桩基施工事故 。 4 2 案 确 定 .方 合考虑 多方面因素, 采用 了高压喷射 注浆与静 桩 试验 ,取得经 验数据 ,完善施 工方案 ,指 压 注浆相结合的综合 注浆法进行处理 。 导 施 工 。 遇 到 大 溶 洞 时 , 必 须 请 监 理 工 程 师 事 故 发 生 后 , 工 方 采 取 了 多 种 处 理 方 施 关键 词:路桥桥梁;桩基施工;分析 和 设 计 单 位 核 查 , 明确 处 理 方 案 , 并 报 监 理 法, 但均未成功 。综 合考虑补 充勘察资料及工 引 言 批准后实施 。 期 要 求 , 过 对 各 种 加 固 方法 的 反 复 比较 和 论 经 3 施 工 工 艺流 程 及 要 点 、 证, 决定采用高压喷射注浆法对 上部 第四系地 岩溶在我国分布较广, 因其地质条 件的特 殊性, 当桥梁桩基进行钻孔 、冲孔等施 工改变 3 1 体 施 工工 艺流 程 见 图1 .具 。 层进行 旋喷及 采用静压注 浆法对 基岩溶洞进 了岩溶体 的平衡状态 后, 容易产生地面变形 、 3 2 工要 点 .施 行充填相结合 的综合注浆处理方案 。 () 孔 定 位 : 格 按 照 施 工 设 计 图纸 确 1钻 严 43 . 设计与计算 地层塌 陷而导致 施工设备埋 陷孔 中等事故, 处 () 固 机 理 1加 理方法不 当不仅浪费大量的人力物力, 而且拖 定原桩位 中心及注浆孔位置。 延工 期 , 至 影 响 整 个工 程 的进 程 。 甚 () 2 根据地质情况在每 一根桩 的中心位置 根据地层地质条件, 采用 单管旋喷注浆法 1 、工 程 简 介 或 桥 墩 承 台 的 四 角 钻 注 浆 孔 , 钻 注 浆 孔 也 是 对 桩 基 上 部 第 四 系 地 层 进 行 高 压 喷 射 注 浆 施 本 桥地 质情况 复杂 , 根据 钻探 资料 ,# O 对 地 质情 况 的 进 一 步 勘 探 , 过 取 芯 探 明溶 洞 工, 通 使桩 位置外 围形成一个 单排 围护 筒式墙, 台 、 l 墩 桩 桩 基 按 支 承 桩 设 计 , 2 墩 按 嵌 岩 的高度及填充物的详细情 况。 # # 隔绝与外界水通道 的联系, 同时利用 “ ”的 拱 设计, 3 墩 、4 台则按摩擦桩 设计。本段地 # # () 3 用注 浆泵注浆, 注浆压 力不宜太大 , 作用将坍 塌量局限于一定范 围内, 使得待处理 震 基本 烈度 为7 。跨 径为4×1 m 心板简 控制 在0 5 P  ̄1 0 P 范围, 具体压力值 由 段 处于孤 立无外界关联的位置 : 度 6空 .Ma .M a 采用灌浆法对 使一定 支 结构 。场地基岩 为石炭 系下统沉积岩 , 呈 现场试验确定。速度为1L / i  ̄2 L / i, 桩 基下部基岩 内的溶洞进行静压注浆, 5 m n 0 m n 灰 ~灰 白色, 岩质坚硬, 裂缝较发育, 多呈 其 目的是使浆液渗透到填充物 内( 包含灌入 的 压力的水 泥砂浆 浆液在溶 洞中充 填、挤密 、 , 增大 土体整 体强度, 以达到 防渗 、支护 闭合状 、局部见 小型溶 洞, 溶洞多为粘性土充 砂 或 碎 石 ) 然 后 固 结 , 渗 透 最 小 直 径 定 为 固结, 和 安全 施 工 的 目的 。 填 , 均 有 碎 石 土 等 填 充 物 。地 下 水 主 要 赋 存 3 0 , 以保 证 冲 钻 成 孔 时 有 足 够 的 固 结 体 。 .m 于 第 四系 冲 积 砂 层 、 卵 石 层 中, 属 孔 隙潜 水 , 注 浆 时 注 浆 管 必 须 插 入 填 充 物 的 底 部 , 然 后 () 艺 设计 2工 含水量丰富。 边 注 浆 边 缓 慢 上 提 , 提 管速 度 不 宜 太 快 , 根 ① 高压喷射注浆 2 、钻 孔 灌 注 桩 施工 据注 浆速度 确定 ,应 使渗透 半径控制在 允许 注 浆 参 数 : 射 压 力 为 2 . M a 2 . 喷 O0 P ̄ 50 M a , 嘴 直 径 为 2 5 m < 个 ), 流 量 6 P 喷 .m 2 0 钻 孔 灌 注桩 施 工 中桥 共 有 钻 孔灌 注 桩 范 围 内。浆液 选用水泥 浆 ,用3 . 级水泥 , 25 3 根, 桩位 处溶洞 比较 发育 ,设计要求逐桩 水 泥 浆 配 合 比为 水 : 水 泥 = 0 8: 1 0 u . . 。若 需 L mi ~ 8 L mi , 转 速 1 r mi ~ 2 r / n 0 / n 6/ 1 3 0 / 探 明溶 洞情况 ,然后 钻孔岩溶 处理方 案的原 用水 泥砂浆, 则 配合 比采用 水 : 水泥 : 砂= m n 提 升 速 度 l c / n 5 m m n 注 i, 5 m zi ~2 c / i , 则。 1 :0 8 需要用双液浆时,水玻璃 的含量 浆 采 用c 2 5 :l . , 3 . 的普 通硅 酸 盐水 泥 , 灰 比为 水 () 1 每根 桩 必须用 地 质钻机 钻探 ,详细 根 据 现 场 试 验 确 定 。 0 8 12 . ~ . ,加 3 的水玻璃 ( % 占水泥 用量) 。布 记 录 地 质 状 况 、 溶 洞 深 度 、 高 度 、填 充 物 类 成桩 直径按0 6 进行 设计, .m 共布 2 个 4 ( ) 花 管 注 浆 , 管 头 花 管 段 长度 为 孔 方式 : 4单 型 , 画 图 列 表 , 为 制 定 相 应 施 工 方 案 提 供 详 1 0 m 孔 眼 直 径 和 间 距 根 据 现 场 试 孔 后 注浆 孔, 号1 4 0c , 编 ~2 ,注浆孔距 离桩基钢 护筒 实 依据 。 确 定 , 注 浆 管 外 径 为 7 m , 比钢 套 管 内 径 外 壁 约 0 5 , 孔 间距 约 0 4 8 , 交 圈 厚 度 约 0m .m .4 m () 填 充物 进 行 土 工 试 验 ,分 析 其 物 理 要 小 。 注 浆 时 , 通 过 注 浆 泵 上 的 P 仪 分 析 0 4 m 2对 Q . 0 ,孔 深 1 . m( 入 石 灰 岩 0 5 ) 高 压 1O 进 .m , 力学特性, 检测容重 、含 水量、孔隙率等 ,为 确 定注 浆 的 速 度 和 结 束 时 间 , 压 入 量 根 喷射位 置为2 O m 0 。钻 孔容许偏斜率 . ~l . m 1 注浆参数计算提供依据 。 据 渗 透 半径 、 固结 体 积 来 计算 , 公式 为 Q 小 于 1 。 % () 3 根据地质钻探 资料和填充物情况 ,对 =ⅡR H ( 一 v ) 。式 中 , R 为 2 Du a 1 ②静压注浆 每根桩 设计 出相应的溶 洞处理 方案 、成孔方 渗透 半径 : H 为溶洞 高度 : u为填充物 的孔 注 浆 参 数 : 用c 2 5的普通 硅 酸 盐水 采 3. 隙率 a为超 灌系数 A为地区性经验 系数 : 泥 , 溶 洞 为 无 充 填 或 半 充 填 的地 段 采 用 对 Y、 B为 充 填 率 与 充 填 系 数 。 这 些 参 数 和 系 水 :砂 :水 泥 = 0 5:1 水 泥 砂 浆 , 全 1: . 的 对 数 可 根 据现 场 试验 确 定 。 充 填的溶洞 或溶蚀 裂隙发育段 采用水 灰比为 () 为 防止 浆 液 流 失 太 远 造 成 浪 费 , 采 0 5 O 8 素 水 泥 浆 , 加 3 5 . ~ .的 并 %的水 玻 璃 , 浆 注 . M a . M a 采用机械式单管止 用间歇注 浆方式, 使得 先注入的浆液 与砂子 压力O 3 P ~ 10 P , ( 或碎石) 初步达到胶 结后再注浆, 循环注浆 多次, 直至达 到规定最 小注浆量和 注浆压力 控制值为止 。 () 注完一个孔后 , 继续对 其余孔进行 6 注浆, 后注浆 的压力 必须调高, 最后封孔 。 注 浆 顺 序 由现 场 自行 掌 握 。 4 处 理 方 案 设计 、 4 1 故 原 因 分 析 .事 该桩 基冲击 成孔 时 由于溶 洞等溶蚀 作用 的存在 , 发生 多次卡钻 及坍塌垮 孔, 使得 桩孔 周边第 四系地层 都 已受 到扰动 破坏 。桩 基两 侧施 工用的泥浆 池紧 临桩孔 。地层 的 自稳性 受到破坏 , 在钻 进时容 易遇到无 充填 的溶 洞, 孔内泥浆迅速漏失, 护筒内外的静力平衡被 钢 打破, 泥浆池 内流塑状泥 浆冲破与桩孔间的土 塞封 闭式 分段注 浆。布孔方式 : 根据对溶洞注 浆充填 的要求, 在喷射注浆孔中选取6 个钻穿 溶 洞进入基 岩, 约2 m , 了注浆 的均匀 深 7 为 性, 取的注浆 孔为l 、9 3 7 1 选 、5 、1 、1 、2 号 孔 , 间距约 1 6 m,钻 孔容许 偏斜率 小于 孔 .8
1 %。
5 、结 语 总 之 , 用 静 压 注 浆 与 高 压 喷 射 注 浆 相 结 应 合 的 办 法 对 桩 基 施 工 事 故 进 行 处 理 是 一 种 非
常 有效 的方 法 。它 充分发挥 了静压注 浆法和 高压旋喷注浆法 各 自的优点 : 适用地层范围广
泛 、既可用 于第四系地层, 又可用于处理岩溶 地 层、并且 工法合 理、可操 作性强 、施工简 便, 对类似 的桩基施工事故处理有一定 的借鉴
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