既有铁路桥墩高压旋喷桩加固施工技术论文_冯世军

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摘要:以襄渝线安康至重庆段增建二线XYNS-04标段,后河10号右线大桥临近既有线的桥墩高压旋喷桩加固为实例,介绍了旋喷桩施工工艺、施工注意事项及施工后的观测结果。

关键词:旋喷桩 注浆

1 前言

高压旋喷桩是高压喷射注浆法地基处理中的一种,利用钻机等设备,把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深度后,用高压泥浆泵等装置,把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动,使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合,经一定时间的凝固,便在土中形成圆柱状的固结体,与周围土共同承受荷载,以利于在保护既有设施的同时进行紧邻既有线新建复线工程的施工。

2 工程概况

襄渝线安康至重庆段增建二线XYNS-04标段,后河10号右线特大桥,全长507.64m。桥跨组成为:1×24+1×48+2×24+9×32+3×24m。其中位于后河河床内新建#11~14#桥墩所靠近的既有#13~#16墩受后河水(此施工区内后河地表水类型为HCO3--Ca2+及HCO3-CL--Ca2+-Na+型或HCO3-SO42-Ca2+Mg2+型水,对混凝土具有弱~中等硫酸性侵蚀和中等溶出性侵蚀。)冲刷严重,为避免新建桥墩加剧对既有桥墩的冲刷,采用旋喷桩帷幕防护处理。设计要求,既有桥墩旋喷桩帷幕采用双层,内层旋喷桩之间互相紧帖施工,外层旋喷桩选择与每两根内层旋喷桩相切的位置, 每根旋喷桩孔径φ50cm,有效孔深13m,其地质均为卵石土。

既有13号墩(新建11墩)旋喷桩大样图(图一)如下所示:

5)冲洗

喷射作业完成后,应把旋喷管、高压管、高压泵等机具清洗干净,不得残存水泥浆,通常把浆液换成清水,在地面上喷射,以便把泵内、管内的水泥浆液排除干净。

6)移动旋喷机具

将旋喷钻机移至新的孔位,重复上述步骤完成下一个桩的旋喷工作。

旋喷桩施工工艺流程图(图二)所示:

4常见故障的处理

1)、喷嘴或管路被堵塞,压力骤然上升,预防措施:

a、高压泵或注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备箱的滤网规格以2mm左右为宜,筛网的面积不要过小。

b、遵守操作规程,认真检查浆管的通道,在插管前要用塑料薄膜包扎好喷嘴。遵循设备的开启顺序,待运转正常后(待泵量、泵压正常后),才开始注浆。

c、强注浆泵的维护保养,保证注浆过程中不发生故障,避免水泥浆在管道中沉淀而堵塞。

d、若喷射过程中出现水泥供不应求,应抽送清水将注浆管中的水泥浆顶出喷嘴后才停泵。

c、喷射结束后,应及时清洗机具。

2)、高压泵排量达不到要求或压力上不去,其处理方法是:a、检查阀、活塞等易损部件,及时更换磨损大的部件,有杂物影响阀

关密时,要及时清理。

b、检查吸水管道是否畅通、漏气,避免吸水空气,尽量减少吸水管道的流动阻力。

c、检查活塞的循环次数是否达到要求,消除传动系统中的打滑现象。

d、检查安全阀、高压管路,消除泄漏。

e、检查喷嘴直径是否符合要求,更换过度磨损的喷嘴。

3)、机具下沉搅拌中遇有硬土阻力较大,应增加旋喷机自重,然后启动加压装置加压。

4)、冒浆的处理,在旋喷处理中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。

冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量的20%为正常。超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。若是地层中有较大空隙引起的不冒浆,则可以在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固。另外,还可以在空隙地段增加注浆量,填充空隙后再继续正常旋喷施工。

冒浆量无穷大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。减小冒浆的措施有三种:提高喷射压力;适当缩小喷嘴直径;控制固结体形状。在正常情况下,在相邻两个孔之间开挖排浆沟,形成桩与桩之间连接,以便提高复合地基总体承载力。

5效果检验

襄渝线安康至重庆段增建二线XYNS-04标段,后河10号右线大桥临近既有桥墩加固旋喷桩于2006年4月26日正式施工,5月20日正式完工,历时24天,顺利全部完成578根桩的施工任务。 在其后地钻孔桩施工、承台开挖来看,支护、止水均达到设计要求,即保证了既有线的正常运营,也保证了新建二线的正常施工,在以后同类型结构施工中,是一项值得推广的技术。

论文作者:冯世军

论文发表刊物:《基层建设》2016年7期

论文发表时间:2016/7/4

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