鐵路橋橋墩下沉傾斜的加固處理技術(shù)

1、鐵路橋橋墩下沉傾斜的加固處理技術(shù)1、工程概況既有鐵路水柏線新寨2號大橋，中心里程為K67+875。建于1998年，2022年4月發(fā)覺7號、8號墩墩頂有下沉和偏移等病害問題，且有連續(xù)進(jìn)展趨勢，需準(zhǔn)時(shí)舉行加固處理。橋位所在地地形起伏較大，橋墩位于陡坡半腰處，雖地表、地下水不發(fā)育，但橋墩發(fā)生病害時(shí)，當(dāng)?shù)卣幱谟昙?，基礎(chǔ)易受雨水影響。2、橋墩下沉和偏移緣由分析及加固思路查閱了橋梁的竣工資料，得知場地表層土質(zhì)為37m粉質(zhì)黏土，其下為細(xì)圓礫土，樁端持力層為微風(fēng)化灰?guī)r。原橋在舉行7號、8號兩個(gè)墩的挖孔樁施工時(shí)，發(fā)生過大小不同的5次坍方，顯示工程地質(zhì)狀況較差。結(jié)合以往資料及現(xiàn)場的詳細(xì)情況經(jīng)綜合分析認(rèn)定橋墩下沉

2、和偏移緣由為：地基土疏松，土體存在裂隙，地表水沿裂隙浸入土中，導(dǎo)致地基失穩(wěn)，土體產(chǎn)生側(cè)向塑性流淌，推進(jìn)樁基帶動墩身產(chǎn)生滑動及傾斜。因水柏線運(yùn)營繁忙，中斷運(yùn)營造成的經(jīng)濟(jì)損失及社會影響很大，故對于本工程加固的指導(dǎo)思路是：在保持鐵路運(yùn)營不受影響的狀況下，實(shí)行科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)有效、便于施工的加固方案。3、基礎(chǔ)加固方案的選定根據(jù)上述的加固指導(dǎo)思路，在充分考慮現(xiàn)場地形地質(zhì)狀況，施工工藝等各種影響因素的基礎(chǔ)上制定了多種處理方案，經(jīng)專家論證，終于確定采用下述方案舉行基礎(chǔ)加固：在線路運(yùn)營期間對7號、8號墩采用豎向和斜向鉆孔注漿整治施工。在盡量不擾動原地基土的同時(shí)加固地基，通過注漿固結(jié)樁間及周邊土體，提高土體密實(shí)度

3、和承載力。注漿加固范圍為承臺周邊10m以內(nèi)，注漿孔間距為 2.0m，注漿孔距承臺邊緣2.0m，實(shí)行斜向鉆孔注漿加固樁間土體。鉆孔采用跟管干鉆，孔位為梅花型交叉布置，鉆孔深度至挖孔樁底。使用C20水泥砂漿注漿加固，注漿壓力為粉質(zhì)黏土范圍：11.5MPa；細(xì)圓礫土范圍：1.52.0MPa；均以終壓控制。鉆孔注漿孔位布置如圖1所示。4、施工技術(shù)及措施4.1測量放線、布孔、鉆孔定位施工時(shí)按照孔位平面布置圖舉行布孔鉆眼，孔位間距2.0m, 梅花型交叉布置。因?yàn)樵谶\(yùn)營線下施工，不僅要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的施工效果和質(zhì)量要求，而且得確保既有設(shè)備和行車的平安，施工時(shí)要避免既有的水溝、護(hù)坡、樁基、地下管線、電線等設(shè)施。

4、實(shí)際施工時(shí)以不影響既有設(shè)置和行車平安為原則適當(dāng)調(diào)節(jié)孔位，孔位一般在0.51.0m內(nèi)調(diào)節(jié)。為了避開斜孔鉆孔時(shí)鉆穿挖孔樁基礎(chǔ)，對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成破壞，布孔前對現(xiàn)場結(jié)構(gòu)物尺寸及位置、地面高程等舉行了具體的勘測，然后結(jié)合竣工圖所標(biāo)識的地下各結(jié)構(gòu)物尺寸及位置，建立了CAD模型，通過模型抉擇及驗(yàn)證最佳布孔位置、鉆孔傾角。施工時(shí)嚴(yán)格按斜孔的設(shè)計(jì)位置、傾角布眼及鉆孔，并在施工中隨時(shí)量測。以上措施確保了在施工未消失鉆孔機(jī)械觸碰樁基的現(xiàn)象。4.2鉆孔使用潛孔鉆機(jī)及錨索鉆機(jī)成孔，跟管干鉆。鉆機(jī)安裝務(wù)必安穩(wěn)、結(jié)實(shí)，斜孔鉆孔時(shí)要常常校對，確保鉆孔按設(shè)計(jì)角度鉆進(jìn)，誤差控制在規(guī)定要求范圍。鉆孔過程中做好各種記錄，記錄好巖層基本

5、概況及跟管跟進(jìn)深度等。鉆孔直徑為89mm，跟管為75mm鋼管，在管底部打花眼，以便漿液向周圍蔓延。鉆至設(shè)計(jì)孔深后，拔出鉆桿，立刻把75mm跟管埋入，檢查合格后舉行孔口封塞，采用水泥砂漿舉行孔口封塞并在孔口設(shè)置止?jié){塞，封口深度一般為22.5m，待封孔水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后實(shí)施注漿。4.3注漿注漿所用的每批水泥，均要符合有關(guān)的材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并附有生產(chǎn)廠商的質(zhì)量證實(shí)書。每批材料入庫前均按規(guī)定舉行檢查驗(yàn)收，且不存放過久，做到先進(jìn)庫先用，受潮結(jié)塊變質(zhì)的不得使用，出廠超過3個(gè)月的水泥禁止使用。砂子的級配要滿意要求。水泥砂漿攪拌勻稱，漿液在使用前過濾。采用自下而上全孔注漿法。注漿進(jìn)程要繼續(xù)不間斷。若因故間斷

6、或停止注漿，盡快處理恢復(fù)。注漿時(shí)現(xiàn)場記錄好實(shí)際注漿量，注漿量消失與設(shè)計(jì)較大出入時(shí)準(zhǔn)時(shí)通知有關(guān)單位處理。注漿施工過程中嚴(yán)密監(jiān)測地表變形狀況和橋墩觀測點(diǎn)空間位置的變化狀況以及線路幾何尺寸變化狀況，如有異樣要準(zhǔn)時(shí)處理。注漿終孔壓力：注漿壓力為粉質(zhì)黏土范圍：11.5MPa；細(xì)圓礫土范圍：1.52.0MPa；均以終壓控制。達(dá)到終壓注漿即完成。注漿孔封孔：全孔注漿完成后，采用一定的壓力和濃漿注漿封孔，待初凝幾天后，再對鉆孔上部空余部分壓入濃漿舉行回填。注漿按先注外排孔，后注內(nèi)排孔的挨次舉行，內(nèi)外排注漿時(shí)光隔時(shí)光大于24小時(shí)。在外排注漿形成固結(jié)墻體后再舉行內(nèi)排孔注漿可避開漿體外溢，提高注漿效果4.4施工時(shí)特

7、別狀況的處理在施工注漿過程中，消失地表冒漿、鄰孔串漿及注漿中斷等特別狀況，采用如下的處理措施：地表冒漿：在舉行7號墩左側(cè)外排直孔注漿過程中發(fā)覺地面冒漿，發(fā)覺地表冒漿現(xiàn)象后立刻降低壓力，即在無壓狀態(tài)下（保持漿液流淌）注漿。并仔細(xì)觀看冒漿狀況，同時(shí)封堵冒漿點(diǎn)，防止?jié){液大量漏失。但還是冒漿不止，于是采用注停注停的間歇注漿方式舉行處理。并在每次停注前對冒漿點(diǎn)舉行仔細(xì)封堵，防止?jié){材漏失，保證漏漿通道或裂隙中布滿漿液，也達(dá)到預(yù)期的效果。鄰孔串漿：在注漿過程中多次消失相鄰孔串漿，現(xiàn)場采用了注漿孔和串漿孔同時(shí)施灌，或用膠塞將串漿孔封堵，待注漿孔結(jié)束注漿后再對串漿孔舉行掃孔施灌的措施。注漿中斷：正常狀況下注漿進(jìn)

8、程不允許中斷，務(wù)必保持繼續(xù)不間斷地舉行。施工中雖然消失一次因注漿機(jī)故障而中斷注漿的大事，發(fā)大事發(fā)生后啟動了應(yīng)急預(yù)案，立刻調(diào)換了備用注漿機(jī)，所以這次中斷注漿沒有對施工質(zhì)量及進(jìn)度造成影響。5、橋墩傾斜監(jiān)控量測及分析為了分析及監(jiān)測橋墩注漿整治過程中以及整治后橋墩的穩(wěn)定性，及獵取數(shù)據(jù)以指導(dǎo)現(xiàn)場施工。在橋墩頂帽四個(gè)面各貼一片反光貼，然后建立坐標(biāo)系，采用全站儀觀測坐標(biāo)、標(biāo)高，通過坐標(biāo)、標(biāo)高數(shù)值的變化來分析推斷施工過程橋墩的穩(wěn)定性。除了在施工前及施工過程中舉行監(jiān)測外，還在注漿完成后，持續(xù)舉行了30天的跟蹤監(jiān)測。在施工期間天天監(jiān)測一次，其余時(shí)段則是3天監(jiān)測一次。全程監(jiān)測結(jié)果如圖2所示。從圖2可知，尚未舉行注漿

9、施工前，沉降及傾斜仍在連續(xù)，但其速率較小，在注漿加固前期，沉降及傾斜速率均顯然加大，但較為勻稱。是由于鉆孔對土體產(chǎn)生了擾動，在一定程度上破壞了土體的平衡，且前期往土體注入的尚未固結(jié)漿液，削減的土體的摩阻力，加劇了土體塑性流淌而引起的，在此階段，為削減對土體的擾動，盡量削減每次施工的鉆孔注漿數(shù)量，且把施工時(shí)光間隔適加大。施工后期，隨著注入的漿液漸漸固結(jié)土體，沉降量及傾斜量趨緩，此時(shí)在施工安頓上為一次同時(shí)安頓多處鉆孔注漿。在注漿完后一個(gè)月內(nèi)，持續(xù)對橋墩舉行監(jiān)測，結(jié)果表明，橋墩不再產(chǎn)生顯然的沉降及傾斜，證實(shí)實(shí)行的鉆孔注漿措施是有效的。6、注漿效果檢測施工完成28天后，在壓漿孔側(cè)面舉行鉆芯取樣檢測，結(jié)果顯示鉆取的芯樣繼續(xù)完整，土體之間的空隙被漿體填充飽滿，芯樣強(qiáng)度滿意設(shè)計(jì)要求，再一次證實(shí)采用鉆孔注漿舉行軟基土體加固補(bǔ)強(qiáng)的方案是