高压旋喷桩在既有铁路框架桥地基加固中的应用
摘要:本文主要讲述了高压旋喷桩在处理既有铁路框架桥产生不均匀沉降问题中的应用,希望通过工艺总结,能够对处理类似工程起到抛砖引玉的作用。?
关键词:既有??框架桥、不均匀沉降、高压旋喷桩、地基、?加固
?一、????工程概况?
某新建铁路框架桥全长17.2m,孔跨形式为4+12+12+4m,净高5m。地基采用水泥搅拌桩加固,桩径0.5m,间距1.2m,梅花形布置,桩体采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入量为80kg/m。桩长11m,桩底到达无压缩层以下0.5m。主体施工完成3个月后,桥体产生不均匀沉降,沉降量71~276mm。
?二、????原因分析及采取措施?
经钻芯取样分析,主要原因是前期勘察设计钻探不详,该处地质条件为淤泥质土,桩体在淤泥质土中出现加泥现象,成桩质量较差,桩基承载力不足,没有达到地基加固的目的。针对该桥的地质情况及结构特点,经过多次论证,最终决定采用高压旋喷桩进行二次地基加固。?
桩径d=0.5m,桩间距D=1.0~2.0m,梅花形布置,桩长穿透软弱土层到达无压缩层以下0.5m,桩体采用强度等级为P·O?42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1:1,高压旋喷桩的水泥掺入量不小于300Kg/m,成桩28天后取试件做无侧限抗压强度试验,强度不小于2.6MPa?
三、?高压旋喷桩的加固原理?
利用钻机等设备,把带有特殊喷嘴的注浆管置入一定深度的土层,利用高压注浆泵产生的压力将水泥浆从喷嘴中喷射出去,破坏土体。随着喷浆管的旋转和提升,在近似圆柱体的范围内,水泥浆液和被破坏的土体搅拌混合,经过一定的时间后,凝固成具有一定强度的桩,以支承其上部传来的荷载。
?四、?总体施工方案?
首先进行试桩,经过试验选定高压旋喷桩的各项工艺参数及施工工艺,最终按照选定的施工工艺及参数进行大面积施工,在施工过程中定期进行沉降观测,随时观察桥面标高的变化趋势,并调整施工工艺及施工顺序。
五、?试桩?5.1试桩目的?
1、确定水泥浆经输浆管到达高压旋喷桩喷浆口的时间。
?2、确定钻杆下钻速度、提升速度。?
3、确定水泥浆的配合比及水泥浆比重。?
4、根据水泥的不同掺入量确定各项技术参数。
?5、检验施工设备及选定的施工工艺。?
5.2机具及基本参数选定?
机具:MG-50AX型高压旋喷桩机1台,GPB-90WD型高压注浆泵1台,LDYB-3000电磁流量计1台?
1)钻机按设计桩位就位,开钻前复合桩位及桩机垂直度。?
2)桩底要穿透软弱土层到粉质粘土或全风化花岗片岩不小于0.5m(根据钻杆钻进长度、钻杆钻动速度以及电流综合判断)。?
3)单重管法直接用旋喷管射水或用锤击、振动等法使旋喷管达到设计深度。
?4)高压旋喷引孔至设计标高后,先“坐底”喷浆30S后,方可开始提升注浆管,自下而上喷射注浆,先喷浆后旋转和提升。在桩底边旋转边喷射,当达到预定的喷射压力后,再逐渐提升喷射管。中间发生故障时,停止提升和喷射以防断桩,同时立即进行检查排除故障。如发现浆液喷射不足,影响桩身直径及桩身质量时,进行复喷,复喷长度不小于1m,时间为30S。?
5)?旋喷成桩?
按照选定的工艺参数进行施工,施工前先检查高压设备管路系统,设备的压力和排量满足要求,管路系统密封圈良好,各通道和喷嘴无杂物。在旋喷成桩过程中,经常检查测压泵、流量、转速、提升速度和实际的浆液耗用量,并按规范填写《高压旋喷施工记录表》。?
在注浆过程中,出现泵压骤然上升或下降、大量冒浆等异常情况时,应立即停止提升和注浆,以防断桩。冒浆量小于注浆量的20%者为正常现象,超过20%或完全不冒浆,要查明原因,并采取如下措施:A、若系地基中空隙过大引起不冒浆,采用在水泥浆中添加速凝剂,缩短固结时间,使水泥浆在一定土层范围内凝固另外在空隙地段增加注浆量,填充完空隙后在继续正常施工。B、冒浆量过大时,一般为有效喷射范围与水泥浆不相适应,注浆量超过旋喷固结所需的浆量造成的。减少的方法根据现场的实际情况采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、控制固结体形状。?
6)旋喷完毕后,泥浆泵和高压泵用清水冲洗,各管路内不得有残余浆液和其它杂物。损坏的部件要及时修理和更换,运转部分要涂抹黄油以利润滑和防锈。?
七、?质量检验?
成桩28天后取试件做无侧限抗压强度试验,强度不小于?2.6MPa。检验点的数量为施工孔数的1%,并不小于3根。?
八、?总?结?
高压旋喷桩在此工程监理中的应用取得了良好的效果,对其中3颗进行抽芯检测,检测结果全部合格,经过预压,地基二次加固前后桥体累计沉降量对比如下表:
监理工程师论坛
|
|