人工挖孔桩帷幕注浆施工技术

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1、人工挖孔桩帷幕注浆施工技术摘要：通过帷幕注浆将浆液压到地层中的空穴、裂缝、孔隙中，凝固后将岩土或土颗粒胶结为整体，有效地达到止水的目的，确保人工挖孔桩顺利进行。文章结合实例阐述了帷幕注浆的施工工艺和操作要点，为桥梁挖孔桩帷幕注浆施工提供经验借鉴。关键词：桥梁挖孔桩帷幕注浆施工0前言人工挖孔桩作为桩基础的常规施工方法，具有施工机具简单，操作简便，经济效益显著的特点。当人工挖孔桩遇到岩溶、断层、破碎带等渗水量大的地质条件时，孔内渗水将严重影响人工挖孔桩施工。通过帷幕注浆将浆液压到地层中的空穴、裂缝、孔隙中，凝固后将岩土或土颗粒胶结为整体，可以有效的达到止水的目的，确保人工挖孔

2、桩顺利进行。本文结合贵州省贵阳绕城高速公路大河边特大桥桩基施工，阐述了人工挖孔桩帷幕注浆施工工艺和操作要点。1方案确定和帷幕注浆机理贵阳绕城公路第六合同段大河边特大桥是贵阳绕城公路西南段最大的刚构特大桥，且地处国家二级自然保护区的阿哈水库，桥梁全长632m。上构形式采用主桥为110m+205m+110m预应力混凝土变截面连续刚构，引桥为一联５孔跨径40m的装配式预应力混凝土t形连续梁桥。2＃墩共18根φ2.5的挖孔灌注桩，桩基础地处阿哈水库断层，该断层与路线的走向呈75o夹角，产状为135o∠80o，为一区域性断裂，沿该断裂在地貌上有明显且连续的负地形，造成二叠系和三叠系

3、相当多地层缺失及地层之间呈角度不整合接触，多见溶沟、溶槽、石芽、溶蚀漏斗、竖井等地貌。孔内渗水过大，抽水机无法抽干，以至无法人工挖孔。针对现场施工情况，项目决定采用帷幕注浆的办法。帷幕注浆施工是利用钢管桩钻孔向桩基周围的岩体裂缝及地下溶隙灌注水泥浆液，使之填充松散破碎的岩石及岩体裂隙，随着水泥浆液连续不断进行化学反应，由水泥各种成分所生成的胶凝膜逐渐发展成胶凝体并不断增大、硬化，在桩基周围形成帷幕，对桩基进行了包裹封闭作用，从而达到阻断地下水流入孔桩内。帷幕注浆施工简便，工艺程序清晰易懂，施工人员易于掌握，施工过程易于控制，施工质量易于保证。借鉴隧道帷幕止水施工技术，应用

4、到人工挖孔桩施工中，止水效果显著。2人工挖孔桩帷幕注浆施工2.1施工准备为尽快投入生产，缩短施工准备时间，方案确定后立即召集现有人员进行了现场测量放线、施工围挡，并对已定的工程临时占地进行了“三通一平”，形成施工局面。2.2确定注浆范围首先要确定封闭区的大小，即确定围岩塑性破坏区的大小，可以按岩体力学和弹塑性理论计算出围岩的压力重力分布结果，并确定其塑性破坏区的大小，这也是应封闭区的大小。在大河边特大桥主要是确定桩基通过断裂带的深度范围以及止水范围。注浆范围的判断主要以地质钻探为依据。地质钻探的目的是为了探明桩基的工程地质和水文地质情况，为正确选择注浆参数和采取相应的技术

5、参量提供依据。其主要工作内容是探测岩石的完整程度。做法是用钻机在桩基施工范围外一定距离上向桩基深度范围钻探探孔，根据岩芯标本、岩粉浆液、钻进速度、涌漏水情况来分析判断钻孔孔位的工程地质、水文地质情况，利用探孔进行探测和注水试验。作为下一步采取何种技术措施的依据。2.3钻孔布置帷幕注浆就是要使浆液扩散到压浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中，所以注浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白为原则。为此钻孔的布置间距要小于浆液的扩散半径，而扩撒半径要视地层条件、浆液质量、注浆压力等因素来确定。同时，需要布置多排注浆孔时，须按照梅花桩形式布置。一般渗透性强的地层，可以采用较低的注浆压力和较大的钻

6、孔间距，钻孔量也少，但平均单孔注浆量大。实际工程中应计算出每孔注浆量，单孔平均注浆量可采用下式计算：q=q/m式中：m——钻孔数量q——单孔平均注浆量依据桩位地质等情况，大河边特大桥2＃墩最终确定注浆孔间距为2m，沿承台边沿布置，形成一个闭合的16×16m的正方形注浆区域。图1大河边特大桥2#墩左幅钻孔布置图2.4确定注浆数量注浆数量应根据封闭区需充填的地层孔隙数量来确定。一般来讲，不可能也无需将全部渗透孔隙充填密实，就可以达到封闭和堵水的目的。工程中常用充填率来估算和控制注浆总量。所谓充填率是指注浆体积占孔隙总体积的比率。于是注浆总量可按下式计算：q=n·a·a式中：q

7、——注浆总数量，立方；a——被加固围岩的体积，立方；n——被加固围岩的孔隙率，％；a——过去实践证实了的充填率，％。后两参项可见下表1表1注浆孔隙率与充填率参数表为了做好注浆工作，必须事先对被加固围岩进行土力学试验，查清围岩的透水系数、土颗粒组成、孔隙率、饱和度、密度、ph值、剪切和抗压强度等。必要时还要做现场注浆和抽水试验。2.5注浆材料2.5.1注浆材料种类及适用条件①、在断层破碎带及砂卵石地层(裂隙宽度或颗粒粒径大于1mm，渗透系数k≥5×10-4m/s)等强渗透性地层中，应采用料源广且价格便宜的注浆材料。一般，对于无水