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1、高压旋喷压浆法在桩基埋钻事故处理中的应用:TU74:A: 摘要:通过对某工程埋钻事故后进行的工程处理,介绍了高压旋喷压浆技术补强原理、工艺流程和加固效果,进行了桩基承载能力分析,证明了高压旋转喷射切割法在桩基工程处理的可行性和实用性。 关键词:高压旋喷;埋钻;加固;补强 Abstract:Bytheengineeringtreatmentafterblockingdrillaccident,Thispaperintroducedtheprincipleofhighpressu
2、rejetgroutingtechnologyreinforcing,processandreinforcingeffect,analyzedpilefoundationbearingcapacity,andhigh-pressurerotaryjetcuttingmethodent; 高压旋喷压浆技术 高压旋喷是先用钻机成孔,然后把带有喷嘴的注浆管插入预定的深度后,用高压注浆泵将水泥浆液以高压流的形式从喷嘴中喷射出来,冲击切割土体,当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时,土粒便从
3、土体剥落下来,一部分细小的土粒随着浆液返回地面,其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列,浆液固结后,便在土体中形成桩柱体。桩柱体与桩间土共同组成一个大型复合体,复合载体将上部荷载分配到桩柱体和桩间土上,使桩土共同作用,从而达到加固地基提高承载力的作用。确保桩底缺陷部位的空间和裂隙都充满水泥浆,从而达到补强加固的目的。 埋钻事故简述 某斜拉桥主墩21-2#桩基设计桩径250cm,桩顶设计标高为20.3m,桩底设计标高为-60.5m,桩径为
4、2.5m,桩长80.8m,护筒顶标高为27.23m,地面高程为27.0m,护筒埋置深度为36m。21#-2桩基于2011年4月13日开孔,根据地质资料显示该桩处于溶洞区并主要为串珠溶洞,主要分布在标高-9.04m~-28.74m和标高-38.84~-55.54m。于9月11日冲孔至孔深81.2m(标高-53.97m)处,孔内溶洞突然漏浆,漏浆深度达20m,同时造成孔内塌方并在护筒外西面地面形成约5m*12m塌孔,孔深约1.5m,并导致桩基机身侧翻机架变形损坏,孔内钢护筒严重变形成鸭蛋状,同时导致埋锤事故。
5、在事后采用小锤清理打捞被埋锤过程中,因再次漏浆塌孔造成小锤被埋。 处理方案的确定 经过对该孔埋锤头事故的分析,得到基本一致的结论: 3.1继续打捞成功的可能性很小; 3.2根据孔内情况反映,必须尽快做出处理,如果再打捞,很可能因处理时间长而发生孔内大面积坍塌; 3.3一旦发生孔内垮坍,不但严重影响其它桩的施工和危及平台的安全,而且使该墩台平面位置上桩位变更设计困难;若要变更,意味着付出巨大的费用,还将严重影响施工工期; 3.4根据工程勘察报告和实际施工反映的地层情况,对该桩进行承载力理论计算,
6、结果理论承载力能满足设计要求,并请设计院进行验算,结果相同。 经过对几个方案进行对比、分析、论证,确定了该事故的处理方案:预埋Ф50mm的黑铁管,用高压清水通过预埋管进行清孔,然后进行压力注浆,最后用大应变试验检测该桩承载力情况。 方案具体流程:准确确定孔深并使冲击锤位于孔底而不悬空→确定预埋管的布置方式和长度→钢筋笼和预埋管下入孔内并进行定位→下入灌注导管→进行第二次清孔(要求清孔深度达到冲击锤顶端以下尽可能深的位置)→灌注水下混凝土→(成桩过一定时间后)用预埋管进行清孔→(紧接着)用预埋管进行压力
7、注浆→(养护龄期后)做大应变试验检测其承载力是否符合设计要求。 桩基承载力验算 桩底灌浆体的轴心抗压强度标准值取σ=2.0MPa,轴心抗压强度与粘聚力及内摩擦角的关系为: 对灌浆体取,则,考虑到灌浆体的不均匀性,取,灌浆体的变形模量取。 桩底沉渣经灌浆处理后,桩底地基由灌浆体及微风化或中风化花岗岩组成。无论是微风化还是中风化岩体,强度参数均明显高于灌浆体。从偏于安全考虑,计算桩底地基强度时均采用灌浆体的强度参数。地基的强度由下式进行计算 式中:λ为危险度,λ=0时,地基处于临塑状态,λ=
8、1时,地基处于极限平衡状态,0<λ<1时,地基处于弹塑性状态;,,为由桩底岩土的内摩擦角及危险度λ确定的系数;,分别为桩底岩土的容重及粘聚力;为桩的直径;,分别为桩底以上土层的容重及厚度。 对于支承在软质岩石上的桩,可选。其中,,,,查建筑地基规范表5.2.5:,,。将有关数据代入式,则桩底地基强度的容许值为 桩的端承力为 桩底作用荷载为37000KN,可见桩的端承力明显大于作用在桩底的荷载。通过以上的计算可知,