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跨江桥桩基成孔过程中的漏浆处理

2020-03-18杨小兵赵湖潮李天禄张家伟

建筑施工 2020年11期
关键词:漏浆钢护筒护筒

杨小兵 赵湖潮 刘 涛 李天禄 张家伟

云南建投基础工程有限责任公司 云南 昆明 650501

桩基作为桥梁施工的第一步工序,对于桥梁的施工具有重要意义。但在实际桩基成孔施工过程中,总是会遇到桩基漏浆问题,水下桩基漏浆问题更为突出。在采取桩基漏浆治理应对措施时,必须进行综合考虑,既要治理桩基成孔过程中的漏浆问题,又要保证桩基本身的承载力,以确保在解决漏浆问题的同时,不会引发新的不利问题[1-6]。在实际桩基施工过程中,需结合现场桩孔位置处的地质条件进行具体分析,动态调整处理措施,以便更好地解决各种漏浆问题。因此,有必要对桩基漏浆问题进行深入研究,以期能够提高处理桩基漏浆问题的能力。

1 工程概况

云南红河冷墩互通E匝道EK1+465桥,桥梁全长408.4 m,为跨越红河而设,上部结构采用2×(65+70+65) m连续组合钢箱梁,下部结构采用圆形双柱墩接独桩基础,两岸桥台为轻型桥台。该桥有5个墩位于红河中,主桥主墩位于红河中心位置。桥墩台共7个,每个2根桩,共14根桩基。对桩基附近进行重新钻孔勘探,确认河床从上至下前三层地质依次为厚5 m淤泥层、厚6 m卵石层、厚6 m圆砾层。钢护筒埋入河床6 m。

2 漏浆处理措施选择

在钻进过程中,冲击至钢护筒下口位置处时,均出现不同程度的漏浆及渗浆,导致施工中断。

1)钢护筒持续跟进虽然能够有效解决漏浆问题,但需重新组织钢护筒施工班组、机械及钢护筒材料的进场,费时费力且会大幅增加工程成本。更为重要的是,原设计为摩擦桩,钢护筒跟进长度的增加将使摩擦桩承载力无法保证。因此,不宜采用钢护筒持续跟进的方式处理漏浆 问题。

2)仅通过增加泥浆黏度亦无法解决漏浆问题,同时泥浆黏度过大也会对摩擦桩不利。

钢护筒内泥浆液面确实应高于护筒外水面高度,以保证泥浆渗入周围孔隙并起到封堵作用,同时能防止外部水向内部渗漏。但过大的水头差将不利于泥浆的封堵,反而会导致漏浆。因此,经过综合对比分析,决定采取降低护筒内水头高度和循环泥浆(水泥+黏土)的方法来治理桩基漏浆问题。

3 施工工艺

3.1 孔位清理

用可靠的扫床方法清理可能存在的抛石或孤石,以确保护筒埋设深度和防止护筒底部涌水,保持护筒水位。

3.2 埋设钢护筒

护筒有固定桩位、引导钻头方向、保护孔口不坍塌的作用,并保证孔内泥浆位高出河床水位或施工水位一定高度,形成孔内浆柱压,以保护孔壁免于坍塌。

护筒埋设工作是钻孔灌注桩的开始,护筒平面位置与竖直度是否准确,护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水,对成孔成桩的质量都有很大影响。

3.3 漏浆治理措施

1)在水面以上2 m对应的钢护筒位置处开孔。在施工过程中,用钢栈桥辅助施工,但桥面与河水表面水位高差较大(受水位变化影响,栈桥表面需高于可能出现的最高水位),在具体桩基施工过程中,应实时根据河水表面水位对水头高差进行调控。主要通过降低水头高度,避免护筒内水头压力过大,使孔壁周围无法形成泥皮。同时,水头高度差又要能够有效保障孔壁外侧的水不渗入孔壁内。

2)采用黏土回填漏浆桩孔,回填至钢护筒底口以上3 m,而后用冲击钻进行冲击压实,至钢护筒底口以上1.5 m。对已经漏浆的桩孔位置回填并进行压实,使得漏浆位置处土体能够充分密实,便于下一步冲孔。

3)在钢护筒周围抛填沙袋,抛填后标高高于周边土体1.5 m,提高护筒周围土体的压力,避免钢护筒内泥浆在静置时沿护筒周边向外发生渗漏。

4)在钢护筒中加入水泥和黏土,用冲击钻锤头对黏土和水泥浆液进行搅拌混合,并慢速钻进至钢护筒底口以下3~4 m,再通过上下拉动冲击钻锤头的方式使黏土和水泥充分混合,使泥浆渗入桩基周围漏浆处的土体中。泥浆相对密度为1.4。

5)静置48 h以上,使填充于周围土体中的混合浆液充分固结,进而起到防止漏浆、渗浆的效果。护筒周围土体充分固结后,可以有效填充土体中的空隙,以避免在施工过程中发生漏浆。

6)待浆液与土体充分反应后,采用慢冲的方法进行桩基施工,直至完成冲孔。

3.4 钢筋笼制作与安装

钢筋笼吊装时采用两点控制,起吊位置进行加强。吊放过程中应保证钢筋笼的垂直度,并与桩孔中心严格对准,入孔过程应轻、慢,以免钢筋笼摆动而碰撞孔壁。

钢筋笼安设完成后,应对桩基孔底沉渣再次进行测量,若厚度大于50 mm,则应进行二次清孔。

3.5 孔内混凝土灌注

1)水下混凝土灌注选用直径300 mm导管,接头处采用丝扣进行连接,并密封完好。

2)混凝土初灌量应保证导管埋深在1~3 m。

3)混凝土浇筑应连续进行,如因特殊原因中断,中断时间不得超过30 min。

4)在正常浇筑时,导管埋深应为2~6 m,并应超灌0.5~1.0 m。

5)随着混凝土的浇筑,当导管底口提升至钢筋笼底口附近时,应降低混凝土的浇筑速度,以免钢筋笼上浮。当混凝土进入钢筋骨架一定深度后,应适当减小导管的埋入深度,以增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。

4 结语

在水下桩基施工过程中,漏浆问题时有发生,复杂的地质条件加大了桩基漏浆处理的难度。跨江桥深水桩基成孔现场实践证实,相关措施能有效解决漏浆问题,具有一定的推广意义。通过总结,得出如下结论:

1)在实际施工过程中,需结合现场桩孔位置处的地质条件进行具体分析,动态调整处理措施,更有利于解决各种漏浆问题。

2)采用回填压实漏浆桩孔、护筒外部堆填沙袋、内部加水泥和黏土(并静置48 h)的处理措施,使护筒外部周围形成一定的压力和桩基成孔过程中关键位置形成足够强度的泥皮,从而解决跨江桥桩基漏浆问题。在实际施工过程中,如遇有裂隙的地层,可在本案例的基础上,添加碎石,对裂隙进行封堵,进而保证桩基成孔效果。

3)采用多种单项措施无法解决漏浆问题时,应分析漏浆的具体原因,采取综合性漏浆处理措施,及时解决漏浆问题,以确保施工进度不受影响,同时节约施工成本。

因此,在实际桩基施工过程中,应结合现场实际桩基漏浆情况和地质条件,动态采取综合性漏浆处理措施,进而达到治理桩基漏浆的效果。

[1] 赵治超.裸岩河床大直径桩基护筒漏浆的处理方法探讨[J].施工技 术,2018,47(增刊4):48-51.

[2] 杜怡萱.闽江特大桥深水基础桩基漏浆及塌孔处理方法[J].石家庄 铁道大学学报(自然科学版),2017(增刊1):14-15.

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