结合工程实例探讨桥梁灌注桩施工工艺.doc

1、1结合工程实例探讨桥梁灌注桩施工工艺摘要：本文结合梭梭塘特大桥的工程实例，对桥梁灌注桩施工工艺问题进行了全面的探讨。 关键词：桥梁；灌注桩；施工工艺 Abstract: Combining with the engineering example of Kaloxylos ammo Dendron Tang Bridge, discusses the problem of bridge bored pile construction process. Keywords: bridge; bored pile; construction technology 中图分类号：U445.4 工程概况

2、梭梭塘特大桥位于云南省曲靖市境内，东接盛家田 2#大桥，西接TJ3 标本桥为本标段标尾，桥址范围内地形地貌主要是丘陵及平地和农田地，地形起伏不大，丘坡地势相对较低，植被发育较少，谷地地势相对较低，交通较为便利。本桥全长 537.003m。桥梁结构新颖、技术含量高、施工复杂、质量标准高，工后沉降、差异沉降控制严格。桥梁上部梁体为 32m 预制简支梁。 桥梁下部结构基础类型为桩基础。桥台采用双线矩形空心台；桥墩采用实心墩。本桥最高墩：8.5m。工程按 100 年使用要求进行设计，施工过程中要加强高性能混凝土的耐久性控制。桥涵工程2的墩台差异沉降要严格控制，施工中应以结构耐久性为核心，制定切实可行的

3、施工方案。 二、工程特点及重难点控制 本工程的重点是桩基础施工，因地处均为丘陵地带，便道一般坡度较大，需要大面积拉槽施工。本桥由于有大量墩台位于开发区苗圃及建筑内，无法施钻，目前仅 4#、10#、11#、12#、14#、16#墩发育有溶洞。4#墩溶洞高度为 5.2 米，发育标高在 2033.8m-2039.00m；10#墩溶洞大小为 8.89 米，发育标高在 2027.21 m -2036.1m;11#墩溶洞大小为 1.2 米，发育标高在 2024.4 m -2025.6m ;12#墩溶洞大小为 1.12 米，发育标高在2028.05m -2026.95m;14#墩溶洞大小为 3.07 米，发

4、育标高在 2029.09 m -2026.02m;16#墩为串珠状溶洞，大小为 3.2 米、5.3 米、1 米，发育标高在 2031.27m -2021.07m。该墩中均发育有红黏土，其力学性质较差，且对桥基开挖有一定影响。区段内黏土具有弱膨胀性，自由膨胀率3340%，一般发育于白云质灰岩地区表层，具有吸水膨胀软化、失水收缩开裂的不良地质特点，对桥桩基施工及基坑开挖有一定影响，桩基施工需制定相应的岩溶处理方案，基坑开挖时必须根据实际情况进行必要的支挡措施与防排水措施。 三、溶洞施工工艺 根据梭梭塘特大桥桥位的地质条件，桩基施工采用人工挖孔和冲击钻施工。 1 回填填充法 3对于规模较小的溶洞，采

5、用充填封闭法填充溶洞，充填物根据地质钻孔揭示的溶洞情况确定。填充后按正常施工方法施工钻孔灌注桩。 1.1 片石回填。采用正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，以增大孔壁的自稳能力。 、 1）掺加比例：为有效利用片石，片石与粘土的比例为 3:7，参加水泥时，掺加比例为每米 2 包，掺加锯末时，掺加比例为粘土的 10%。 2）掺加方法： 片石采用强度30MPa 石灰岩，石块粒径以 1550cm为宜。 掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法为以整袋投放为佳。掺加方法为：片石、粘土袋（可选择添加水泥

6、、锯末，也可不添加）分层间隔掺加，回填高度为溶洞顶板以上 1 米处。 3）施工注意事项：密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生，发生漏浆现象，立即处理。 根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，冲击岩层的响声，抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。 接近岩溶时主绳松绳量应为 12cm，防止穿岩壳时卡钻。钻穿岩溶地层上壳时，一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，以保持孔内水位高度。 4）主要适用范围及优势：适用于较小溶洞（溶洞高度小于 3 米） ，无填充物或半填冲，施工方法简单，造价较低。 2 素混凝土回填 4采取正常成孔方法施工，当钻

7、穿溶洞漏浆时或遇到倾斜颜面时填入低标号混凝土，间隔一定时间后采用冲击钻成孔。 1）混凝土标号及配合比 混凝土可采用 C20（C15、C10 也可）素混凝土，为尽快提高混凝土强度，节约施工时间，应在混凝土中掺加一定早强剂，提高素混凝土的早期强度。 2）掺加方法：对于倾斜岩面，为校正孔位，回填素混凝土应与斜岩面顶面平齐，对于溶洞处，回填顶面高于溶洞顶板 50cm。 3）施工注意事项：回填 48H 后回填混凝土强度达到 70%后，且应在桩基范围取芯检验填充效果，待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。 4）主要适用范围及优势：适用于中、小溶洞，有无填充物均可采用此方案。施工方法简单，造价相对较高

8、。 3 注浆加固法 就是通过对照地质柱状图，对桩穿过的溶洞进行填充和加固。 1）注浆孔布设：根据钻孔柱状图，找出最大溶洞，如果溶洞为连通溶洞，只需对其中最大的溶洞进行注浆加固。 2）注浆压力控制：用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.51.0MPa 范围，具体压力值现场试验确定。注浆速度为 1520L/min，其目的是使浆液渗透到填充物内（包含灌入的砂和碎石） ，然后固结，渗透最小直径定位 3.0 米，以保证冲钻成孔是有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据珠江速度确定，应是渗透半径控制在允许范围内。 53）施工注意事项：防止浆液流失太远

9、造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入浆液与沙子（或碎石）初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定的注浆量和注浆压力控制值为止。注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆压力必须调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。且应在桩基范围取芯检验填充效果，待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。 4）主要适用范围及优势：多适用于小型（高度小于 1 米）或多层溶洞（多层串珠状小溶洞） ，也可用于各种有填充物的溶洞，但造价较高。 3 钢护筒跟进加固 采用钢护筒跳进法：一面冲孔，一面接钢护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内。 1）钢护筒的选择：内护筒长度和内径的确定：护筒长度 L=（h+

10、H）m（h 为超前钻确定的溶洞高度，H 为溶洞顶到地面加 30 厘米的高度） ；单层护筒内径大于桩直径 10cm，多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm，其外面一层护筒内径大于内层护筒外径 10cm，并以此类推。钢护筒孔径要准确，连接顺直，用卷扬机成型。钢护筒要有一定的刚度，单个大溶洞用单层护筒，两个大溶洞用双层护筒，并以此类推。 2）内护筒的沉放：当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻，说明顶部已成孔并且圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机（或桩机自生重量）把内护筒放入外护筒内沉至孔底，必要时用振动锤下沉。 用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，

11、施工中应充分利用冲击钻的扩6孔性能，使钢护筒能顺利下沉。钻头直径大于刚护筒外径 35cm，护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。 如果冲击钻在坚硬岩石中的扩孔系数较小，不能满足钢护筒下沉要求的，回填并加大钻头直径二次冲孔，以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔竖直，无歪斜、缩颈。 3）主要适用范围及优势：适用于特大溶洞(溶洞高度大于 3 米)、无填充溶洞、半填冲溶洞或溶洞上方有较厚的沙砾层时。 4 预应力管桩法 预应力管桩法是利用群桩基础代替原有桩基的一种施工方法。一般适用于覆盖层较厚，桩基为摩擦桩的情况。预应力管桩桩长比原设计桩长短，桩底可以不通过溶洞，或者通过溶洞，但溶洞

12、下方岩层风化破碎严重，容易通过，靠桩侧土摩阻力来抵抗桩顶垂直力。 总之，桥梁灌注桩的施工质量关系到整个桥梁结构的质量。桥梁工程中因为灌注桩导致的事故发生，存在着诸多原因，每一个施工环节以及检测环节都有可能是质量事故的导火线。现场施工管理人员不仅要有多年的管理经验，还要有较高的专业素养，能够较好的对施工过程中灌注桩的质量进行定期检查和严格控制，以敏锐的洞察力及时发现问题并采取相应的措施，提高工作效率，从而保证按时按期完成工程。 参考文献： 1 梁建平,李明丽,罗嗣松.浅谈铁路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制J. 技术与市场. 2010(11) 2 吴亚兵,杨新中.浅议钻孔灌注桩施工工艺J. 商业文化(下半7月). 2011(07) 3 杨金国.水下钻孔灌注桩主要施工工艺及质量控制分析J. 中国水运(下半月). 2010(05)