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时间:2017-12-30
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1、钻孔灌注桩被水倒灌和长时间被水浸泡后处理方法 摘要:结合四川大渡河黄金坪水电站省道S211复建公路工程Ⅲ标段麦联大桥桩基施工经验,介绍汛期桩基被洪水倒灌及长时间被水浸泡后出现塌孔、护筒下沉、混凝土灌注堵管等问题所采取的处理方案,为解决此类问题提供一些参考。关键词:钻孔灌注桩塌孔护筒注浆护壁堵管整治中图分类号:U443文献标识码:A1.工程概况麦联大桥为2联4—40m+2联5—40m(共18跨)预应力砼先简支后连续T梁,全桥长733m。单幅共2根Φ2.2m钻孔灌注桩,桩长46~30m。2012年5月,正是麦联大桥桩基施工的高峰
2、期,但上游持续强降雨使汛期提前一个月到来,致使下游水位大幅度上涨,迫使麦联大桥正在施工的右岸人员及桩基设备紧急撤离。此时共有3台钻机正在钻孔作业,并且都即将到达设计桩底标高。由于大渡河水位上涨迅猛,无法对正在施工的桩基进行回填处理,甚至连远离河岸的一台桩机也未能撤出,经几个月的洪水浸泡,造成桩基孔内塌孔并且护筒落入孔内,给以后的处理增加了难度,在处理中以14-1号桩最为典型。614-1号桩位于大渡河河道中,地质情况为:上覆第四季冲洪积漂卵石、卵石土,揭露厚度为34.79-36.30m(未揭穿),上部密度松散,中下部稍密-中密,
3、下伏基岩为晋宁---澄江期第三期中性侵入岩之麦联石英闪长岩体,具中细粒半自形班晶结构,块状构造。强风化闪长岩单轴饱和抗压强度为49.6Mpa,属较坚硬岩,弱风化闪长岩单轴饱和抗压强度为49.4-78.9Mpa,为坚硬岩。为避免今后河床冲刷造成桩基外露和河水冲刷桩身及避免孔口坍塌,影响桩基承载力及成桩效果,设计部门要求处于河道中的桩基设置8m钢护筒。洪水来临前已钻至-42m(距离设计孔深还有4m)。经洪水倒灌浸泡后,孔内出现大面积坍塌,护筒掉入孔内,同时施工便道填筑的大量片石(花岗岩)也落入孔内。2.钻孔桩的前期处理2.1、探明
4、桩内情况2012年11月汛期过后,针对该桩严重的塌孔,对其进行回填处理,并在孔位附近插打钢板桩,同时寻找掉入的钢护筒,在离地面3.5m的位置找到钢护筒的顶口,其已严重偏离孔位达80cm之多,护筒严重倾斜,已经无法利用,为确保桩位需要拔出原钢护筒。2.2、钢护筒拔出6在原护筒顶中心套入直径2.8m的钢护筒,并在大护筒周围回填粘土并夯实,以防止更大面积的塌方。在大护筒内清泥,同时在大护筒顶设起吊扁担(横梁)。清出原护筒顶口,焊接吊环,利用精轧螺纹钢为吊杆,在扁担上设千斤顶提拔原钢护筒。拔出一定长度后进行切割,切割时需沿护筒长度方向
5、进行。这样在拔除过程中,原护筒能沿大护筒方向拔除而不需重新埋设护筒,经过20天的处理,终于完全拔除了长达8m的原钢护筒。2.3、施工用钢护筒插打原钢护筒拔除后,对基坑进行回填并拔除钢板桩,利用桩锤插打直径为2.5m的施工护筒,回填土较松软,护筒垂直度难以保证,为此,施工单位重新对基坑进行开挖,埋设钢护筒,在护筒周围抛一层粘土,夯实后抛一层片石,再抛一层粘土并分层夯实,然后再重新插打,确保了施工用钢护筒的垂直度。3.钻孔桩施工3.1钻机选型根据桩基地质情况通过技术经济论证,本桩基施工选用冲击反循环钻机成孔。3.2钻孔施工由于洪水
6、浸泡期间长造成孔壁严重坍塌,回填土时间较短造成孔壁松软,极易塌孔,而且孔内孤石较大,数量较多,对成桩带来了极大的困难,以下就是施工中采取的主要施工方法做一介绍。63.2.1冲击钻开孔进入护筒底口时,向护筒内倒入小片石夹粘土混合物(比值约为1:1),使其挤入孔周地层的空隙中。宜用短冲程冲击,其目的是降低对孔口地层的扰动并保证桩位中心的正确,同时保证护筒底口与地层之间形成圆顺坚实的过渡段,出护筒后加入大比重(大于1.3)高质量泥浆和少量水泥。采用重锤导向冲击法钻孔,使回填土层形成坚硬的孔壁,防止塌孔现象。3.2.2泥浆性能指标的要
7、求:钻孔桩采用复合泥浆,复合泥浆采用粘土、膨润土NaOH和CMC调剂,粘土的塑性指数大于15,膨润土为钢制膨润土,泥浆配比为:水1000kg,粘土200kg,膨润土100kg,CMC1.5kg,NaOH1.5kg。泥浆指标要求为:相对密度(比重)1.3~1.6,粘度23~28s,静切5~7Pa,含沙率小于4%,胶体率大于95%,失水率15ml/30min,pH值8~10。3.2.3终孔时泥浆相对密度可以适当降低,但不宜小于1.15,含沙率宜小于2.0%。4.施工中出现问题的处理4.1孔壁的加固6在成孔的实际过程中,虽然严格采取
8、了上述一系列技术措施,但由于回填土层较软,在成孔过程中,尤其是护筒底口泥浆无法起到护壁作用,在施工过程中经常由于漏浆严重导致塌孔,为了解决此问题,采取对该处地层进行钻小孔注水泥浆加固措施。4.1.1注浆孔的布置:在钻孔桩中心位置布置1根注浆孔,另在钢护筒外侧约0.5m处对称布
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