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      旋噴樁固砂護(hù)壁工藝在紡渭路雨水管道下穿國家高速連霍線施工中的應(yīng)用

      2010-02-15 02:57:48代光遠(yuǎn)西安市第二市政工程公司
      中國科技信息 2010年15期
      關(guān)鍵詞:護(hù)壁樁體鉆桿

      代光遠(yuǎn) 西安市第二市政工程公司

      旋噴樁固砂護(hù)壁工藝在紡渭路雨水管道下穿國家高速連霍線施工中的應(yīng)用

      代光遠(yuǎn) 西安市第二市政工程公司

      在砂層地段且有橋梁動載影響的條件下開挖頂管,采取管道兩側(cè)旋噴樁固砂護(hù)壁加密撐支護(hù),加固橋墩明挖明頂?shù)氖┕し桨浮?/p>

      頂管法;旋噴樁;固砂護(hù)壁;明挖明頂;高壓旋噴注漿

      1、工程概況及研究意義

      西臨(西安—臨潼)高速橋系國家級高速連霍(連云港—霍爾果斯)公路重要一段,是各國游客通往世界旅游名勝秦始皇兵馬俑的快速干道。該橋?yàn)?跨13米簡支梁摩擦樁樁柱式橋墩橋臺結(jié)構(gòu),樁徑1.2米,樁深12米,橋?qū)?6米,橋下機(jī)動車道凈寬11.9米,橋下現(xiàn)狀凈空4. 3米。紡渭路A標(biāo)工程D2400mm雨水管道Y45-Y46井段要從該高速橋穿越,根據(jù)該段地質(zhì)勘探報(bào)告,現(xiàn)狀路面以下0.8米~1.5米范圍內(nèi)為雜填土,1.5米以下均為砂礫層和卵石層,頂管施工過程中肯定會出現(xiàn)管道兩側(cè)垮塌情況,極易造成橋梁摩擦樁暴露、支撐力減弱,從而威脅到西臨高速橋的安全運(yùn)營,為此,我們在雨水管道施工過程中采取了管道兩側(cè)旋噴樁固砂護(hù)壁加密撐支護(hù)措施和明挖明頂施工工藝,在實(shí)現(xiàn)雨水管道成功穿越高速橋的同時,確保了西臨高速橋在此期間的安全運(yùn)營。

      2、施工方案選擇

      由于雨水管線位于橋下機(jī)動車道中,而機(jī)動車道寬度僅11.9米。根據(jù)管道施工砂粒層開挖放坡要求,該段管道開挖寬度應(yīng)為14.8米,寬度不能滿足要求。另外,因?yàn)闃蛳卢F(xiàn)狀凈空高度為4.3米,極其不利于吊車安管、挖掘機(jī)開挖等施工機(jī)械的操作。針對以上管道開挖寬度不足、兩側(cè)相距橋墩較近,以及存在橋梁動載擾動砂體,易造成頂管施工過程中前方工作面容出現(xiàn)砂土大面積坍塌現(xiàn)象,我們在管道溝槽兩側(cè)作旋噴樁固砂護(hù)壁加固支護(hù)的基礎(chǔ)上,采取明挖明頂?shù)氖┕し桨浮?/p>

      管道頂進(jìn)前按照設(shè)計(jì)線位在管道兩側(cè)用雙排Φ500mm高強(qiáng)水泥旋噴樁對溝壁砂層進(jìn)行支護(hù),使其形成連續(xù)墻,每側(cè)各布置兩排旋噴樁,兩排樁的凈距離為4. 2米,相鄰樁間距400㎜,樁深8 m,路床下至管底3米,雙排旋噴樁數(shù)392根、加強(qiáng)樁98根,樁材強(qiáng)度不得小于4Mpa,旋噴樁支護(hù)長度約49m,(從Yb45工作坑到西臨高速路橋北5米),旋噴樁漿液水灰比1:1,采用32.5R普通硅酸鹽水泥。具體的樁位布置見平面布置圖。旋噴樁施工結(jié)束28天后進(jìn)行管道工程施工,管道施工采用明開明頂?shù)氖┕し绞?,橫密撐支護(hù)。

      3、 旋噴施工工藝流程

      3.1 旋噴樁施工采用單管旋噴施工法,旋噴鉆機(jī)體積小,移動方便,適宜于在較窄工作面作業(yè),使用90KW發(fā)電機(jī)滿足用電需求,施工用水配備1臺5T水車。具體工藝流程如下:

      即先根據(jù)旋噴樁施工方案進(jìn)行樁位布設(shè),經(jīng)復(fù)核無誤后方可進(jìn)行旋噴樁施工。將旋噴鉆機(jī)(鉆頭上帶噴嘴)移到樁位上水平校正安放平穩(wěn),然后一節(jié)一節(jié)安上鉆桿鉆至設(shè)計(jì)深度后投球封底,最后將高壓軟管與鉆桿上端導(dǎo)流器連接。首先進(jìn)行試噴,試噴成功后,按照設(shè)定的施工參數(shù)邊噴射水泥漿邊旋轉(zhuǎn)提升。當(dāng)能量大、速度快、呈脈動狀的噴射水泥漿液的動壓超過主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時,土粒便從土體剝落下來,一部分細(xì)小的土粒隨著漿液散出地面,其余土粒在噴射漿液的沖擊力、離心力和重力作用下與漿液攪拌混合,并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。提升到原狀地面后,高壓旋噴注漿結(jié)束。旋噴樁在初凝之前,由于水泥收縮、不分流失等原因,樁體有一定的沉降,所以對每根樁進(jìn)行回灌,確保樁頂標(biāo)高。

      3.2 旋噴樁施工注意事項(xiàng)

      1)、旋噴樁在該工程中的作用僅是為了固砂護(hù)壁加固橋墩,由于旋噴樁是素砼灌注樁,所以設(shè)計(jì)雙排樁和加強(qiáng)樁以增強(qiáng)旋噴樁樁體的抗剪強(qiáng)度,同時在開挖過的溝槽采取橫向支護(hù)措施,防止樁體傾斜。旋噴樁連續(xù)墻與密支撐相結(jié)合起到了良好的支護(hù)效果,溝壁穩(wěn)固。

      2)、為了避免在西臨橋下管道基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降,在管道施工前先對管道底部以下60厘米范圍砂粒做1:1水泥注漿處理,注漿寬度4.2米。

      3)、由于明挖明頂破壞了管頂原狀土拱的形成,在回填時我們采取了管道施工完畢,管道基礎(chǔ)以上至管半徑180度范圍內(nèi)用砼處理,其余至管頂作60cm厚用水泥穩(wěn)定砂礫進(jìn)行加固處理,水泥摻加量為5%。

      3.3 旋噴樁施工技術(shù)要求

      1)、旋噴樁施工時,鉆機(jī)就位機(jī)座要平移,立軸要與孔位正對,并保持鉆機(jī)垂直度。

      2)、噴射注漿時要檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng),泵壓必須滿足施工要求。

      3)、注漿管分段提升的搭接長度不得小于100mm。

      4)、所有水泥漿水灰比按設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行,禁止使用受潮或過期水泥,噴射過程中,防止水泥漿沉淀。

      5)、施工中應(yīng)符合《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》﹙JGJ79—2002﹚旋噴樁施工工藝參數(shù)如下:

      旋噴壓力:20~24Mpa

      旋轉(zhuǎn)速度:20~25r.p.m

      提升速度:30—35cm/min

      泵 量:70~90L/min

      水 灰: 1:1

      可根據(jù)施工情況適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù),注意返漿情況,做好記錄。

      4、旋噴樁工程質(zhì)量檢驗(yàn)

      旋噴樁質(zhì)量檢驗(yàn)包括原材料檢驗(yàn)及水泥土強(qiáng)度檢驗(yàn)。

      4.1 原材料檢驗(yàn)

      旋噴樁原材料主要為普通硅酸鹽水泥R32.5,其檢驗(yàn)主要為水泥強(qiáng)度及安定性檢驗(yàn),具體標(biāo)準(zhǔn)見鋼筋混凝土規(guī)范。

      4.2 水泥土強(qiáng)度檢驗(yàn)

      旋噴樁強(qiáng)度試驗(yàn)為水泥土的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),即為旋噴樁返漿在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度,每個工作日取一組試塊,一組試塊為3個,試塊尺寸為70.7mm×70. 7mm×70.7mm。抗壓強(qiáng)度:經(jīng)過對返漿試塊的檢測,單軸抗壓強(qiáng)度不小于4Mpa。

      4.3 樁體檢驗(yàn)及其它

      樁長:通丈量鉆桿長度檢查,樁長允許偏差0—10mm。

      樁位:通位測量兩樁的中心距離及與雨水管道中線的距離來判斷,偏差不大于4mm。

      樁徑:不小平500mm,施噴時通過高壓注漿泵壓力表間接檢查,壓力不小于22~23Mpa。

      樁體垂直度:用水平尺檢查鉆桿的兩個直方向,偏差不大于1 .0H%,

      旋轉(zhuǎn)速度:通過檢查鉆桿在一定時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行控制。

      提升速度:通過檢查動力頭在一定時間的提升距離進(jìn)行控制。

      5、效果評價(jià)

      旋噴樁施工速度快,固砂效果好,在砂層段抗壓強(qiáng)度更高,效果顯著。在紡渭路雨水管道下穿西臨高速橋施工期間,橋體穩(wěn)固、運(yùn)營安全。通過旋噴樁固砂護(hù)壁,紡渭路雨水管道成功下穿西臨高速橋的施工經(jīng)驗(yàn),為我們從事以后類似的工程施工提供了借鑒和依據(jù)。

      [1]馮廣淵編.建筑施工技術(shù).冶金出版社

      [2]地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.GBJ

      [3]楊智謀,李浩兵. 旋噴樁固砂施工工藝在雨水管道工程中的應(yīng)用[J]. 中國市政工程.2005(4):66-67.

      10.3969/j.issn.1001-8972.2010.15.021

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