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声测管在湿陷性黄土地打长桩基找重点

2021-01-03

国道310南移新建工程全长9.7 km,包括青龙涧特大桥、三门峡南服务区、南沟村分离式立交、小官’村天桥、桥南大桥、周家定隧道、若干涵洞等工程。
    全线各类桩基共计725根,设计均为摩擦桩,桩基混凝土强度等级为C30o1.1不良地质
    项目位于河南省三门峡市境内。路线经过地区地貌类型复杂,三门峡市总体地势东南高、西北低,形成了以山地和丘陵为主的地貌类型。
    拟建工程影响深度内地层主要为①-1(黄土状)粉质茹土、① -5卵石、①黄土状粉土、②黄土状粉土、② -1(黄土状)粉质茹土、② -3细砂、② -5卵石。本工程土层干燥,在勘测深度内未见地下水,地下水位埋藏深,且随地形变化,富水性差。
    地质勘测资料显不,施工区域范围内的地层内基本都有多层卵石夹层,最大的夹层厚20 m,卵石粒径最大的有1.1特殊岩土
    项目范围内特殊性岩土主要为黄土状粉土,具湿陷性,湿陷等级II级,类型为自重湿陷,湿陷厚约20 m o1.3地勘结论
    1)桥区特殊性岩土主要为黄土状粉质茹土,具湿陷性,需要处理。
    2)山于为摩擦桩桩基础,故对上部湿陷性黄土的计算应考虑相应折减。
    3)受地形和湿陷性岩土影响,桩基础施工时应加强现场监测和验证,保证桩体进入有效持力层。
    4)桥位存在钙质结核,局部富集胶结,建议根据场地实际地质情况选择合适的桩基成孔施工工艺及施工机具,以免造成不必要的损失。

    项目沿线所处区域属于暖温带半干旱内陆性气候区,昼夜温差大。
    项目所在区为降水少量区,年平均降水量在414.1一702.5 mm之I}}。
    路线主要河流为青龙涧河,水源主要来源为大气降水。因此水量明显地随季节变化,旱季流量很小,雨季流2.1桩基施工特点
    本工程实施的桩基工程桩径为1.8  m和1.6  m,最大深度为93 m,大桥主墩为群桩基础,桩基数量35根,深度为83 m。山于项目桩基位于湿陷性黄土地区,气候较干旱,缺水,该区域地质具有多层卵石夹层,最大卵石夹层厚达20 m,最大卵石粒径有1.1  m,复杂的地质条件使得桩基施工无法按照正常的桩基础护壁法进行,施工进度较为缓慢,施工质量难以保证,施工安全得不到保障。2.2桩基施工控制难点
    本工程桩基础施工技术路线是:通过对黄土地区多层卵石复杂地质条件下深桩基施工关键技术进行研究,提高桩基施工时对多层卵石地质层的处理效率,提高该环境下桩基础施工的成桩质量,从而获得较好的经济效益。
    本桥梁桩基最初试桩时,采用冲击钻成孔工艺,它适用于碎石土、砂土、茹性土及风化岩层等,可以满足各种地质情况下施工的需求,但山于本项目桩基桩径大、桩身长,冲击钻施工存在施工进度较为缓慢、施工能耗较大、冲击钻成孔冲孔系数大和易偏孔等问题,不能满足本项目的工期、质量、经济性等要求,所以需要对钻孔工艺进行优化。根据现场的实际情况,经过考察各类钻孔工艺,拟采用旋挖钻进行施工(表1)。


 

    从工期、质量、安全、经济等方面综合对比,本项目最终确定采用旋挖钻施工。
    本工程桩基桩径较大、桩身较长,且现场存在多层卵石地质,一般的旋挖钻无法完成钻孔工作[‘],因此通过比选,最终选择了徐工XRS 1050旋挖钻机。该钻机有多种钻杆选择,可分别针对土层和卵石层作业,提高了施工效率,满足本项目施工要求。
在旋挖钻钻孔过程中,山于旋挖钻施工不易形成泥皮,护壁性较差,在施工前期以及经过卵石层区域时,容易出现颈缩、坍孔等问题,严重坍孔时,需重新用土、石填塞孔洞,再次钻进。为此,本项目采用以下措施解决:
    1)开钻前埋设护筒,护筒长度根据实际情况而定,采用挖掘机开挖埋设。用挖掘机将护筒深度范围内的土体挖除,利用钢丝绳将护筒吊放至孔内,采用撬棍调整钢护筒平面位置,使护筒中心与桩位中心重合。护筒就位后,用茹土对称回填护筒与周边土体间的空隙,且对护筒位置进行复测,保证桩位无偏差。护筒埋设好后直接开孔钻进。
    2)钻进到卵石层地质情况时,开始配制泥浆,泥浆采用水、膨润土混合配制,并掺入一定量的纯碱和纤维素。泥浆配制好后,用水泵泵入孔内,待稳定后,旋挖钻均匀缓慢地钻进,此时受泥浆护壁的作用,在卵石层钻进时,可以有效减缓其颈缩、坍孔的问题。根据项目试验数据,卵石层钻进时的泥浆相对密度宜控制在1.25 -1.35之间。
    桩基成孔后,采用外径不小于桩基直径、长度为6m的笼式探孔器检测,检测桩基直径及垂直度合格后,进行清孔,随后下放钢筋笼及导管,然后进行二次清孔。
    本项目桩基钻孔时泥浆相对密度较大,普通的清孔难以保证质量,一般存在沉渣厚度过大、泥浆相对密度过大等问题。为此,采用气举反循环清孔的施工工艺,利用空压机的压缩空气,通过安装在导管内的风管送至桩孔内,高压气与泥浆混合,在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物,浆气混合物因其相对密度小而上升,在导管内混合器底端形成负压,下面的泥浆在负压的作用下上升,并在气压动量的联合作用下,不断补浆,上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升,从而形成流动,因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积,便形成了流速、流量极大的反循环,携带沉渣从导管内返出,排出导管以外。如此可以将灌桩前的泥浆相对密度控制在1.10-1.15之间,使沉渣厚度满足不大于30 cm的规范要求。
    项目地处黄土地区,受此环境的影响,附近出)‘的地材含泥量较高,为了保障施工质量,各类地材进场之前应进行清洗以符合含泥量要求。
    项目所在地昼夜温差大,受此影响,在夜间混凝土灌注时,混凝土稳定性较差,容易离析。为了保障夜间混凝土灌桩施工的质量,采取了以下措施:
    1)当夜间温度小于5 0C时,提前采取冬季施工措施,混凝土搅拌站的水池采取保温措施及蒸汽加热设施,提高混凝土的拌和水温以及混凝土的出]‘温度。同时,混凝土罐车采用保温棉包裹,保障混凝土在运输过程中不会因温度快速流失而导致离析[2]。
    2)联系外加剂)‘家,通过与外加剂)‘家沟通,提高外加剂中的保坍剂用量,可以保证夜间混凝土的稳定性。
    通过采取以上措施后,混凝土出)‘质量稳定,满足现场的灌桩需求。

声测管的保护
    本项目桩基桩长较长,在混凝土灌注施工完成后,项目部自行进行桩检时发现,有部分的桩存在堵管现象,虽然经过通管后得以贯通,但还是影响了本项目的桩检效率,影响了施工工期。经过项目会议讨论分析,认为是在声测管安放时,未与钢筋笼固定好,在混凝土浇筑过程中,受混凝土挤压,接头位置存在变形,从而导致声测管出现堵管现象,无法正常桩检。因此,采取了以下措施以解决该问题:
    1)声测管采用钢筋)‘集中加工,声测管接头位置采用U形卡固定,经过U形卡固定后的声测管不会在下放后因混凝土挤压而产生变形。
    2)声测管分节注水,因为桩基较深,底部声测管所受压力较大,如若等钢筋笼下放完后一次性注水,底部的水压力将压出灌入的清水,无法对声测管形成有效的保护,所以需每节钢筋笼下放时分节注水。
    3)桩基混凝土浇筑完成后,待混凝土初凝后,即对声测管进行通管,如若声测管存在堵管的问题,可以尽早发
现·尽早处理[f}l
    4)声测管口高出原地面0.5  m,端口用橡胶盖套好,采用扎丝绑扎牢靠。
    采取以上措施后,声测管堵管问题得以有效解决。


来源:http://www.57269.net/news/202113488.html
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