孟加拉帕德玛大桥钢管桩桩端预压技术.pdf

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1、２４世界桥梁２０１７年第４５卷第６期（总第１９０期）孟加拉帕德玛大桥钢管桩桩端预压技术刘斌（中铁大桥局集团有限公司，湖北武汉４３００５０）摘要：孟加拉帕德玛大桥水中墩基础为大直径（３m）闭口复合截φ面斜钢管桩，所处地层为密实粉细砂。为了恢复钢管桩取土过程中，对土体的扰动导致的应力释放，以及减少桥梁在运营阶段产生的沉降值，采用界面压浆法对土塞和桩端土体进行全断面充分预压。结果表明：密实粉细砂地质条件下，较少的压浆量即能形成高的压浆压力，从而在界面位置对土塞形成充分预压；界面压浆能够显著起到提高桩端承载力、减小桩

2、基沉降的效果；界面压浆法可以实现水泥浆在界面位置的全断面填充和预压，是一种稳固可靠的压浆方法，操作简单且易于控制。关键词：帕德玛大桥；钢管桩；密实粉细砂；土塞；桩端预压；渗透；界面压浆；沉降；上拔位移；静载试验中图分类号：U４４３．１５；U４４５．５５４文献标志码：A文章编号：１６７１－７７６７（２０１７）０６－００２４－０５1工程概述孟加拉帕德玛大桥工程位于首都达卡偏西南约４０km处，横跨恒河（Padma河），距印度洋入海口直线距离约１５０km，是连接玛娃与金吉娜两岸的主要交通要道，该工程包含主桥和引桥两部

3、分，为公铁两用桥梁。主桥由４１孔跨度为１５０m的钢混结合连续梁组成，桥长６１５０m。主桥水中墩共计４０个，每个水中墩基础由６根３m的斜钢管桩组成。每根φ钢管桩斜度１∶６，桩长为１１７m，壁厚６０mm。该桥钢管桩插打至设计标高后，进行桩内取土，保留５m长的土塞；土塞以上１０m范围的钢桩内浇筑水下底部混凝土，底部混凝土以上至距离桩顶１５m以下的钢桩内填充密实砂；桩顶１５m范围内浇筑顶部混凝土，顶部混凝土内安装与承台连接的钢筋笼；在与混凝土接触的钢管内壁按一定间距布置有剪力环；土塞、底部混凝土、顶部混凝土、密实砂图

4、1钢管桩结构以及钢管共同形成闭口复合截面钢管桩结构。钢管桩结构如图１所示（PWD为孟加拉高程系统，2桩端预压设计理念和原设计方案下同）。原设计桩端预压采用袖阀管注浆工艺，以不小钢管桩桩基设计考虑桩端阻力值为地勘极限应于１２MPa的压浆压力，实现对５m长的土塞和桩力值。桥位处地质条件以密实粉细砂地层为主，桩端土体的充分渗透和预压。原设计桩端预压方案如端土层地勘极限应力值约为１０MPa。为了恢复钢图２所示，该方案存在如下不足：管桩取土过程中，对土体的扰动导致的应力释放，以（１）袖阀管注浆前，需要在土塞内钻９个孔，

5、会及减少桥梁在运营阶段产生的沉降值，考虑采用一扰动土塞土体，从而显著影响桩端承载力的发挥。种有效的桩端预压技术，对土塞和桩端土体进行全（２）该方案有效实施的前提是水泥浆对土塞形断面充分预压。成渗透注浆。通过大量的试桩压浆和地面压浆模拟收稿日期：２０１７－０３－０２作者简介：刘斌（１９８４－），男，工程师，２００７年毕业于华中科技大学土木工程专业及计算机科学与技术专业，工学双学士（E-mail：２５８１７２２３４＠qq．com）。孟加拉帕德玛大桥钢管桩桩端预压技术刘斌２５图2原设计桩端预压方案试验证明，普通水泥

6、浆对密实粉细砂层的渗透非常［１］有限，压浆的作用机理主要为压密压浆，因此注入图3桩底压浆管布置的水泥浆只能局限在钻孔内部，无法对土塞和桩端土体形成全断面均匀预压。4界面压浆主要技术4．1取土和压浆管架下放3界面压浆总体方案钢管桩插打至设计标高后，采用斜孔钻机进行为了规避钻孔对土塞形成主动的扰动和破坏，桩内取土，取土后，桩内保留５m长的土塞。为了更好地实现对土塞和桩端土体的全断面充分预压，确保取土后土塞的平整度，便于后续压浆管下放到在大量的理论研究和试验基础上，帕德码大桥采用位，采用平底钻头取土。取土后立即进行

7、清孔，清孔了一种钢管桩桩端预压方法－界面压浆法。钢管桩持续至从孔底取出的水样含砂率不超过０．５％，避插打至设计标高、完成取土保留长度为５m的土塞免土塞顶面沉渣太厚，导致压浆管无法下放到设计后，在钢管桩内下放压浆管回路。浇筑混凝土达到［３］标高。设计强度后，进行界面压浆，通过压浆管回路底部设分节制作６组压浆管回路和１套压浆管架，压置的压浆套件对土塞和混凝土之间的界面注入水泥浆管架起到固定６组压浆管回路的作用，压浆管架浆，水泥浆在界面对土塞施加大的预压力（１２上布置有导向，便于６组压浆管回路和压浆管架顺MPa），

8、对土塞进行全断面预压，使被扰动的土层产利下放到位。６组压浆管回路与钢管桩桩中心呈２生压缩变形，从而恢复钢管桩取土过程中，对土体的组同心圆均匀对称布置，每组压浆管回路的底部布扰动导致的应力释放，以及减少桥梁在运营阶段产生的沉降值［２］。桩底压浆管布置如图３所示。不同置有２组压浆套件，每组压浆套件包含有８mm的于传统钻孔桩桩底压浆采用多阶段压浆法，且多采小孔以及橡皮套，孔口朝下面向土塞，橡皮套在孔口［４