关于桥梁桩基溶洞施工技术的研究

关于桥梁桩基溶洞施工技术的研究
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关于桥梁桩基溶洞施工技术的研究

【摘 要】我国西南地区地形地貌复杂 , 天气、气候独特,区域夏季和秋季 的分配基本一致 , 而冬春两季差异明显,地下溶洞分布极广,部分桩基在成桩后 经检测底仍有不少量溶洞存在, 对高速公路桥梁极有大安全和质量隐患。 本文结 合工程实际施工方法, 通过高压旋喷注浆加固技术的实际应用, 对桩底溶洞的处 理提出自己的看法。

【关键词】桥梁;溶洞;加固;方案设计

0. 工程概况

某高速公路大桥 Y15-1桩设计为钻孔灌注嵌岩桩, 设计桩径 1.5m , 桩长 42m , 设计桩底持力层基岩为中 — 微风化灰岩。 在桩基施工完成后, 根据相关单位提供 的抽芯检测和补充勘察资料发现桩底持力层 3倍桩径范围内存在溶洞, 分别为前 孔 42.26~42.75m 有半边溶蚀, 44.18~44.90m 有溶洞, 后孔 44.18~44.90m 有溶 洞, 持力层不符合设计要求。 为了弥补由于地质原因造成的质量安全隐患, 保证 结构的安全和使用功能,需对基桩底部持力层范围内的溶洞进行注浆加固处理。 1. 加固方案设计

a) 为了保证注浆的有效填充性和加固体的固结强度要求, 本方案设计采用高 压清水旋喷切割清洗 +高压旋喷注浆 +孔内压注水泥浆相结合的施工方法。即先 对基桩底部持力层范围内的溶洞填充物及洞穴、 洞壁溶蚀物进行高压清水切割清 洗, 再按自下而上的顺序对溶洞深度范围进行高压喷射水泥浆, 最后在孔内注浆 及孔口压浆。

b) 施工目标。 在桩底持力层经注浆处理后, 在处理段内填充满水泥浆固结体, 固结体胶结紧密,与基岩接触紧密,抗压强度(龄期 28d )达到 15MPa ,从而提 高持力岩层的完整性,并满足设计要求的桩底持力层强度要求。

2. 施工流程及施工工艺

2.1施工流程

注浆孔布置 → 钻机就位、对位 → 钻进至处理段底以下 0.5m→ 埋设孔口压浆 装置 → 高压清水切割、 清洗 → 拌制水泥浆 → 高压旋喷注浆 → 孔内注浆、 孔口压浆 → 终凝前孔口补浆。

2.2施工工艺及要求

a) 桩注浆孔的布设。加固孔距桩中心 45cm 呈等边三角形布置,如原抽芯孔 位置合适时可利用作为加固孔, 根据 Y15-1桩基的现场实际情况, 本次加固利用 1个抽芯孔作为加固孔,同时需钻设其余 2个加固孔。

b) 注浆孔的钻孔。本次加固处理采用 XY-1A 地质钻机,钻头直径 101~ 110mm 。终孔深度为进入设计持力层基岩 5m ,并穿过溶洞底板进入基岩 0.5m 。 钻孔时,准确记录溶洞的顶、底板深度及岩性、填充物、漏水、连通、钻进速度 等情况。

c) 埋设孔口压浆装置。将桩顶表面杂物清理干净,采用环氧树脂高强砂浆在 孔口埋设直径 91~110mm 孔口管作为孔口封闭压浆装置,待砂浆强度满足孔口 高压憋浆施工要求后,方可进入下道工序。

d) 高压清水切割、清洗。采用 ZJB-45型高压注浆泵产生的高压水射流对溶 洞顶、 底板区间段内的填充物及洞穴、 洞壁溶蚀物进行高压清水切割; 旋喷切割 时,采用高压力(25~30MPa ) 、慢转速(5~10r/min) 、慢提升(5~10cm/min)

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