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方 征
(中冶交通工程技术有限公司)
摘 要: 裂隙和溶洞条件下,冲击成孔桩漏浆问题严重,利用超长钢护筒辅助,很好解决了冲击成孔钻孔桩漏浆的难题。
关键词:溶洞 漏浆 超长钢护筒 成孔
1 引言
1.1工程概况
唐山市古冶区城区外环路北线工区K37+800上跨采石场专用线立交桥,跨度布置为(3×30m+3×25m)预应力混凝土小箱梁结构,下部采用双柱式框架桥墩和肋式桥台,Ф1200mm钻孔灌注桩基础,桥面路幅宽度为24.5m,铁路轨顶到箱梁底板的高度≥7.0m,桥墩距离铁路中心线≥6.0m。该桥梁钻孔灌注桩:桥墩桩基直径1.5m,共20根;桥台桩基直径1.2m,共16根。现在剩余6#桥台的4根桩基础。
1.2工程特点和难点
该桥梁位于采空塌陷区的复杂地质条件下,地下岩石层存在多处裂隙或溶洞,在5#、6#桥台桩基础冲击成孔的过程中,发现孔内泥浆部分或全部渗漏。为此,又采取高压旋喷桩的围护加固技术措施后,部分获得成功,但是6#桥台桩基础仍有4根桩无法成孔。原因是地质环境复杂,多处、多次产生漏浆,导致已进行加固的人工凿孔护壁整体下沉或脱落,桩孔之间土体扰动严重,发生塌孔及串孔现象,无法根本解决地下岩石裂隙的渗漏问题,在即将快要成孔的时候,最后只好把已经冲击成孔的部位用土重新回填。
经过我单位技术部门组织多方技术人员共同研究后,决定采取加长钢护筒、并配以人工挖孔下沉钢护筒的方法,穿过裂隙岩石层或溶洞,最后再施以冲击钻冲击成孔达到设计桩长的技术方案。
2施工技术准备
2.1施工现场准备
清理施工现场的杂物等,整平并划定作业区域,设置安全警戒标志和标识,非作业人员禁止入内。
2.2加工制作钢护筒
制作内径为130cm,壁厚为10mm钢护筒(钢护筒制作直径比设计大100mm,以满足桩基之平面位置、桩径及桩基之倾斜度符合要求),长度为1.2m/节。每根桩钢护筒的总长度根据各桩人工凿岩深度确定。
2.3设计钢护筒长度
根据已经成孔的深度,结合地勘资料和设计施工图纸,经测算确定:
6—1:根据地勘资料、施工图纸,该桩人工挖孔、凿岩至地面以下 27.8m,桩底高程为18.6m处,则该桩护筒总长度应做成28m。
6—4:根据地勘资料、施工图纸,该桩人工挖孔、凿岩至地面以下30.7 m,桩底高程为15.7m处。则该桩护筒总长度应做成31m。
6—5:根据地勘资料、施工图纸,该桩人工挖孔、凿岩至地面以下27.8m,桩底高程为18.6m处。则该桩护筒总长度应做成28m。
6—8:根据地勘资料、施工图纸,该桩人工挖孔、凿岩至地面以下30.7 m,桩底高程为15.7m处。则该桩护筒总长度应做成31m。
2.4设计制作钢筋混凝土块配重
2.4.1计算钢护筒下沉过程的阻力
(1)钢护筒自重计算
按照最深的桩孔计算:通过上面数据可以看出,选择31m作为基础数据,计算下沉31m时护筒的摩擦阻力,作为设计配重数量的最大值。
在钢护筒下沉到31m时,护筒自重为:
G =2×3.14×0.65×31×0.01×7.8=9.87t
(2)计算下沉到最大深度的摩擦阻力
在钢护筒下沉到31m时(取τ0=19.5),护筒的摩擦阻力为:
F=τ0A=19.5×2×3.14×0.65×0.01×31=24.68t
则抵抗摩擦阻力的差值为:
G-F=9.87-24.68=-14.81t裂隙或溶洞条件下超长钢护筒辅助钻孔桩成孔施工技术(一)......