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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