注漿在橋梁水中樁基施工中的應(yīng)用

1、注漿在橋梁水中樁基施工中的應(yīng)用論文關(guān)鍵詞：橋梁 樁基 地質(zhì)覆蓋層 鋼管樁平臺 注漿 加固 處理論文摘要：在進(jìn)行橋梁水中樁基施工過程中常會遭遇地質(zhì)覆蓋層的過于復(fù)雜而造成搭建水中施工平臺時難以保證穩(wěn)固的棘手問題，本文就衡炎高速公路鐵爐沖洣水大橋在搭建水中施工平臺時，通過采用注漿技術(shù)對地質(zhì)覆蓋層進(jìn)行加固，從而有效解決此類問題的方法，對注漿技術(shù)在橋梁水中樁基施工中的應(yīng)用作出簡要說明。一、前言鐵爐沖洣水大橋橫跨洣水河，橋長867.08m，橋型布置為1525+43+450+43+825，右交角為90的預(yù)應(yīng)力T梁，下部構(gòu)造為柱式墩配樁基，共計(jì)30排墩150根樁基；根據(jù)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)鉆探資料顯示橋位區(qū)處于

2、巖溶高度發(fā)育地帶，地質(zhì)情況相當(dāng)復(fù)雜。該橋于2006年10月26日開工，由于此橋是衡炎高速全線的控制性工程，業(yè)主要求2007年11月底半幅通車，我部面臨著施工任務(wù)重、工期緊的局面，為此如何確定合理、有效的樁基施工方案對此橋的整體施工進(jìn)度顯得至關(guān)重要。鐵爐沖洣水大橋分為衡陽岸引橋、主橋及炎陵岸引橋，本文就主橋部分即水中樁基施工過程中搭建鋼管樁平臺時為解決覆蓋層遭到破壞難以保證穩(wěn)固時，通過采用注漿加固從而有效解決此一問題的方法，對注漿技術(shù)在橋梁水中樁基施工中的應(yīng)用作出簡要分析，以便于為具有同類地質(zhì)情況的橋梁施工提供參考。二、水中樁基施工平臺方案的確定鐵爐沖洣水大橋主橋起于16#墩，止于21#墩，共6

3、排墩計(jì)30根樁基，樁徑2.5m，均為嵌巖樁，其地質(zhì)覆蓋層主要為卵石、細(xì)砂層及粘土，厚度一般632m；由于16#、17#墩靠近岸邊，水位較淺，采用筑島平臺；18#21#墩水位較深（49米），且經(jīng)常有挖砂船、運(yùn)砂船通過，采用鋼管樁水中平臺施工，平臺承力結(jié)構(gòu)為12根60cm的鋼管樁。三、水中樁基施工平臺施工情況：我部首先進(jìn)行的是18#墩水中平臺施工，施工時發(fā)現(xiàn)：卵石層結(jié)構(gòu)密實(shí)度高，而且還有漂石，同時因?yàn)槿藶樘蜕硨哟财茐拇?；因此在施工過程中利用60T振動錘振擊鋼管樁只能振下2.22.8m。18#-5樁基3.0m的外鋼護(hù)筒利用90T的振動錘也只能振下2.0m左右；利用12m3空壓機(jī)吹砂配合振動錘下振，

4、效果也不佳，且卵石層含漂石，最大只能下沉3m。由于橋位的上、下游都有電站，更大型的船只和起重設(shè)備無法進(jìn)入河中施工；鋼護(hù)筒嵌入卵石層3m太少，不穩(wěn)定，鉆機(jī)沖鉆很容易引起鋼護(hù)筒偏位和坍孔，平臺和施工人員的安全無法保證，因此18#墩的水中平臺雖已搭建好，鉆機(jī)一直無法開鉆。為此水中樁基的施工一度滯后，嚴(yán)重影響了大橋的整體施工進(jìn)度，引起了業(yè)主的高度關(guān)注。 為此，我們邀請各方專家召開了專家會議，通過分析、研究最終確定通過采用注漿的方法對水中平臺進(jìn)行加固的施工技術(shù)方案。四、注漿方案的實(shí)施：1、注漿前，在工作平臺范圍拋灑袋裝黃泥或粘土，范圍為：工作平臺四周擴(kuò)大2m左右，厚度0.5m左右；目的是：有效控制注漿時

5、漿液對河床底層面的擴(kuò)散，避免向河面“冒漿”。類似于“封底”方法。2、注漿鉆孔布設(shè)：見圖1示。 35 圖一 第一順序孔 第二順序孔 第三順序孔 SHAPE * MERGEFORMAT 按順序先在工作平臺四周布置注漿鉆孔，間距6m左右，第二順序在樁孔鋼護(hù)筒周圍0.5m左右布置圖一，加密注漿孔(檢查孔)，間距3m左右（第二順序孔起到穩(wěn)固鋼護(hù)筒的作用）。第三序孔為溶洞孔中心注漿。施工時，根據(jù)地質(zhì)情況和注漿情況再做動態(tài)調(diào)整。3、鉆孔與注漿運(yùn)行方式：用XY-100或HT-150鉆機(jī)鉆孔，按順序分序鉆孔，先施工第一順序鉆孔注漿；分序鉆孔采用下行式注漿，順序?yàn)椋?、鉆孔技術(shù)要求。a、布孔：每墩3237個孔，其

6、中第一順序12個孔，第二順序20個孔，第三順序孔為有溶洞的孔（根據(jù)地質(zhì)資料決定是否布孔），在孔中心布鉆。實(shí)際施工根據(jù)地質(zhì)情況和注漿效果情況增減；鉆孔嚴(yán)格按順序施工，終孔深度穿過覆蓋層至灰?guī)r0.5m，每孔深10m左右(見圖二)圖二 b、開孔孔徑129-110，孔口下入110套管(根據(jù)實(shí)際情況，可能需要“篩管”施工)并固定好，井口套管長度為工作平臺至入巖0.5m左右，終孔孔徑11089mm。c、鉆孔開孔前校正立軸鉛垂度，以防鉆孔偏斜。d、鉆進(jìn)過程中密切注意施工地層和鉆進(jìn)速度，防止卡鉆、埋鉆事故發(fā)生。5、注漿技術(shù)要求a、注漿順序由工作平臺邊緣至樁孔四周，采用純水泥漿加速凝劑灌注。b、注漿方式采用下行

7、式注漿，前次注漿凝固后(約12小時，具體根據(jù)實(shí)際情況確定)方可向下鉆注。c、漿液配合比：水灰比1：11.11左右，每立方米漿液水725kg，水泥750-800kg左右。d、注漿壓力從02.0Mpa范圍控制，具體壓力由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，注漿流量為38-150L/min，滲透最小直徑定為3.0m，以保證鋼護(hù)筒周圍和工作平臺范圍有足夠的固結(jié)體。6、注漿材料a、水泥：要求采用合格的P.O32.5Mpa普通硅酸鹽水泥，細(xì)度要求通過4900孔/cm2，標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量不超過2%；水泥從出廠使用不超過3個月，干燥保存，防止受潮結(jié)塊，影響注漿質(zhì)量。b、添加劑：復(fù)合早強(qiáng)劑第一順序注漿添加劑為水玻璃，模數(shù)n2.75，濃度

8、Be=3845，水玻璃與水稀釋比為1：35，添加比例約3%左右；第二順序以后(和樁基溶洞處理)注漿添加劑為三乙醇胺和食鹽，添加比例分別三乙醇胺為水泥量的1-5，食鹽為三乙醇胺的2倍左右，具體現(xiàn)場測試確定。五、結(jié)論和建議：1、第一順序孔在第一次壓漿后進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)壓漿，第二順序孔進(jìn)行了一次分層壓漿，從取芯效果來看，經(jīng)過第二次補(bǔ)充壓漿的效果強(qiáng)于單次分層壓漿。2、河床覆蓋層壓漿第一、第二次采用0.8的水灰比是合適的，相對于水灰比1.0，有效的降低了漿液的擴(kuò)散范圍，增加覆蓋層的膠結(jié)強(qiáng)度。3、3%的水玻璃溶液摻量對河床砂卵石地層注漿時水泥漿液的早凝有一定效果，對比未添加時注漿，在保證質(zhì)量前提下，控制了水泥的

9、流失，降低了工程造價。4、對于固結(jié)鋼護(hù)筒周圍覆蓋層注漿，采用“止?jié){塞”“上行式分層注漿”的注漿工藝，按每段2m左右分層注漿，有效的提高壓漿效率，以最短的時間完成施工任務(wù)。5、從覆蓋層注漿效果來看，注漿對砂礫層固結(jié)最為明顯，漿液擴(kuò)散范圍達(dá)34米，膠結(jié)成塊；粗砂層次之，而細(xì)沙層漿液擴(kuò)散范圍小，滲透能力差，很難成塊，鉆探時芯樣為松散狀。6、從鉆孔取芯情況來說，距離注漿孔越近，效果越明顯；注漿數(shù)量越大，旁側(cè)所取芯樣越好，膠結(jié)強(qiáng)度越大。7、經(jīng)過對18#平臺第一順序孔定量分次壓漿后，我部通過鉆孔取芯，發(fā)現(xiàn)效果明顯，芯樣成柱短柱狀，膠結(jié)有強(qiáng)度，很好的固結(jié)了水中樁基施工平臺。8、第二順序孔定量分層壓漿，有一定的效果，芯樣在沙礫層有塊狀的水泥膠結(jié)塊，也有含水泥漿液松散顆粒沙礫層。對第一順序孔注漿有了很好的補(bǔ)充注漿，使得平臺進(jìn)一步加固，同時對穩(wěn)固鋼護(hù)筒也起到了很好的效果。而部分鉆孔芯樣局部段位松散，芯樣含漿量較少，這說明在單次壓漿仍然有局部效果欠佳，需要進(jìn)行第二次補(bǔ)充壓漿或根據(jù)取芯情況適當(dāng)增加單次壓漿孔的水泥用量，效果會更好，更能保障樁基礎(chǔ)的施工安全。通過注漿施工后，我部的水中施工平臺得到了有效的加固，有力的保證了水中樁基的鉆孔施工順利進(jìn)行，從而對我部鐵爐沖洣水大橋的整體施工進(jìn)度