气举反循环在处理流砂地层浅层断桩中的应用

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1、第36卷，第1期公路工程Vo1．36，No．12011年2月HighwayEngineeringFeb．，2011气举反循环在处理流砂地层浅层断桩中的应用陈军，张晓丹，胡德全，张诗浩(荆州市五维公路勘察设计院，湖北荆州434020)[摘要]通过应用气举反循环清除流砂至断桩位置采用高标号水泥砂浆封底隔水，形成干施工后用人工对断桩混凝土进行凿除，在不影响桩体结构、尺寸和受力下对断桩进行接长处理，经二次检测满足I类桩要求。[关键词]钻孔灌注桩；流沙地质；浅层断桩；气举反循环[中图分类号]U445．51[文献标识码]B[文章编号]1

2、674—0610(2011)Ol一0094—03TheApplicationofGasLiftReverseCirculationforHandlingofBrokenPileinShallowLayerofDriftSandGeologyCHENJun，ZHANGXiaodan，HUDequan，ZHANGShihao(JingzhouWuweiHighwaySurveyDesignInstitution，Jingzhou，Hubei434020，China)[Keywords]boredpile；driftsandgeo

3、logy；brokenpileinShallowLayer；gasLiftReverseCircu一1ation1工程概况2断桩情况林市桥地处长江中下游，上部结构采用了3×2墩共2根桩，其中1桩在桩基检测时有混凝13m钢筋混凝土空心板，下部结构采用桩柱式墩、土低强度波形，在钻孔取芯后有150cm长的范围为台，钻孑L灌注桩基础，桩径为1．2In。该桥桥址处于低强度泥、砂浆混合物，确认为断桩，断桩桩位及长江一级阶地，地层成因类型为冲洪、积平原地质，断层位置见图1。桩位处地表土层沉积时间短，地层地质不稳定，工该桩位处表层有约0．5

4、m厚的粉砂夹粉土，层程地质性质较差，土层情况复杂，主要为粉砂、细底标高为+24．539in；第2层为粉砂，层底标高为+砂、中粗砂及砂砾层。11．01m；第3层细砂，层底标高为一14．961m。1#桥台2#桥台3#桥台单位：cm单位：m图1断桩桩位及断层位置示意3．1方案1：开挖法3处理方案比选对于浅层断桩，常采用开挖土体后进行处理。[收稿日期]2010—08—26[作者简介】陈军(1973一)，男，湖北荆州人，工程师，主要从事公路与桥梁工程勘察设计与施工管理工作。第1期陈军，等：气举反循环在处理流砂地层浅层断桩中的应用95受

5、地质条件影响，若采用小范围的开挖，在地下水和证实施过程中砂层不垮塌，另一方面形成凿除桩体砂土的作用下将会形成流砂，出现流砂现象时，土完的操作空问。上口比水位低10cm，保证护筒内的全丧失承载力，土体边挖边冒流砂，至使施工条件恶水能及时补充，形成循环。下口比断层底低1．0m，化，导致无法开挖的情况。若采用大范围的开挖，对保证在断层下砂浆封底有一定的厚度，以有效抵抗于7m深的基坑，开挖范围的扩大势必将破坏其它断层以下的水压力。桩周侧土体，给摩擦桩的受力带来影响。4．1．2气举反循环管道设计3．2方案2：气举反循环气举反循环是利用

6、空压机的压缩空气，通过安针对水压不变砂层不会形成流砂现象这一特装在导管内的风管送至桩孑L内，高压气与水混合，在点。在措施保证上，采用下放大直径的钢护筒直径导管内形成一种密度小于水的水气混合物，浆气混180em，通过应用气举反循环清除护筒与桩中间的合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成砂层至断桩位置采用高标号水泥砂浆封底隔水，对负压，下面的水在负压的作用下上升，并在气压动量断层以上桩体用人工凿除，最后重新浇筑混凝土对的联合作用下，不断补水，上升至混合器的水与气体断桩进行接长处理。处理后桩断层以上部分直径发形成气水混合物后

7、继续上升，从而形成流动，因为导生了改变，桩径从120cm增大至180cm，桩体的横管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断向受力面积和抗弯、抗推刚度均有所提高。因此，采面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带砂从用该方法进行该断桩的处理，在受力上不会对原桩导管内反出，排出导管以外。为便于操作移动，导管产生较大影响。采用直径150mm，厚度为3mmPVC管，导管顶部弯头钻孔直径要保证送风管能上下自由移动。送风管4气举反循环设计及实施采用直径25mm的普通自来水管与空压机软管连4．1工艺方法设计接，浆气混合器在送风管底部1

8、m左右长度范围内气举反循环的设计基于在人工挖孔时在该桩位打6排孔、每排4个8mm孔即可。导管和送风管会出现流砂，并且地下水无法抽干的情况下而采用，的长度均根据护筒内流砂排除的深度不断采用直接目的在于通过应用气举反循环在水中清除护筒与桩接头加长。为不受导管接长的影响，每台空压机配中间的砂层至