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場飛機(jī)滑行立交橋樁基施工技術(shù)

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一、工程概況 
    廣州新白云機(jī)場位于廣州花都區(qū)花東鎮(zhèn)與白云區(qū)人和鎮(zhèn)交界處,距廣州中心約25km,西面有京廣鐵路、107國道和106國道,東側(cè)有105國道,交通便利。 
    廣州新白云機(jī)場橋梁工程一標(biāo)段包含1#和3#兩座滑行道橋、部分引橋和擋土墻。兩座滑行道橋位于飛行區(qū)南端,是供各類飛機(jī)于東西飛行區(qū)滑行的,橋?qū)?5m、長92m。 
    滑行道橋為5跨連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),沖孔灌注樁基礎(chǔ),W形薄壁造型墩,有4跨分別跨越上下行南主進(jìn)場道路(主車道單向4車道;副車道單向2車道,預(yù)留1車道),中跨跨越綠化帶(綠化帶下面是輕軌地鐵線)。
    兩座橋的樁基采用沖孔灌注樁,共有296根,其中橋臺下有168根,直徑為1200mm,樁間距為3.2m;橋墩下有128根,直徑為1500mm,樁間距為4.0m。樁長視地質(zhì)情況而定,有34.46m~11.21m不等。灌注C25水下混凝土共7828.4m3。 
    二、地理、地質(zhì)概況 
    工程場區(qū)位于廣花盆地西北部的盆地邊緣,屬珠江三角洲北部邊緣;場區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫21.5℃,年降雨量1739mm;地震烈度為Ⅵ度。 
    根據(jù)最初詳勘資料,1#橋的30個鉆孔位和3#橋的51個鉆孔位有土洞或溶洞分布。后經(jīng)超前鉆復(fù)查,又發(fā)現(xiàn)了很多新溶洞,因此,遇土洞、溶洞的樁基數(shù)量由1/5發(fā)展到1/3。 
    場區(qū)底層主要由沉積層和基巖組成。沉積層為第四系沉積,有表土、粘性土、砂性土等,其中粘性土為具弱脹縮性的膨脹土;各層土的埋深和厚度變化較大。在沉積層下部有土洞(分空土洞和有堆積物土洞2種)分布。
    場區(qū)地處珠江三角洲巖溶發(fā)育地段,有2/3為石灰?guī)r,巖層分布相對較淺,但巖面起伏較大,有人形象的說整個場區(qū)下面就象“桂林山水”。石灰?guī)r為巖溶含水層,有多層溶洞發(fā)育,溶洞也有空溶洞和有堆積物溶洞之分。 
    三、樁基施工 
    1、樁基設(shè)計 
    樁基由中國民航機(jī)場規(guī)劃設(shè)計研究總院設(shè)計,樁均為端承嵌巖樁,即樁底嵌入微風(fēng)化巖深度為1.5倍樁徑,樁底持力層厚度不小于樁徑的3倍;φ1200樁的設(shè)計承載力為3400kN,φ1500樁為5850kN。一樁一鉆地質(zhì)柱狀圖的巖面情況和土溶洞情況很不詳細(xì),于是業(yè)主對3#橋7根樁進(jìn)行超前鉆詳勘決定補充進(jìn)行了大量的超前鉆,要求采用預(yù)埋聲測管檢測樁基質(zhì)量,并輔以少量高應(yīng)變檢測。聲測管為φ50mm鋼管,對φ1200樁,對稱布置2根聲測管、φ1500樁布置3根,120°分布。 
    2、施工方案 
    由于地質(zhì)情況復(fù)雜,土、溶洞有4種情況:①覆蓋層中的土洞內(nèi)一般有充填物,但不密實,空洞范圍一般也不大;②基巖中的小溶洞,且洞內(nèi)無充填物,或有充填物,但不密實,即小空洞;③基巖中的大溶洞,且洞內(nèi)無充填物,或有充填物,但不密實,即大空洞; 
    我們從實際情況考慮,制訂了先易后難的總體施工原則,即把巖面情況較平、無溶洞或只有單只小溶洞的先施工成孔,等基本摸清溶洞情況并采取加固措施后,再解決那些大溶洞。 
    (1) 對①、②兩種情況,采用常規(guī)的溶洞處理方法,即洞頂打穿后拋填粘土、碎石、整包水泥后沖擠壓密實,凝固后復(fù)沖。
    (2) 對③、④兩種情況,則先進(jìn)行溶洞內(nèi)的充填加固,把土、溶洞用水泥、粉煤灰漿填滿,養(yǎng)護(hù)7天后再進(jìn)行成孔。對少量上面覆蓋層地質(zhì)較差的、砂礫層很厚的、一旦漏漿會塌孔的第④種情況,則采用加打鋼護(hù)筒護(hù)壁措施。 
    3、樁基成孔施工的注意事項 
    (1) 在成孔過程中,要特別注意快到土洞、溶洞的洞頂時,應(yīng)低錘沖擊,防止卡錘、掉錘現(xiàn)象。 
    (2) 遇較大的土洞、溶洞時,先在孔口附近準(zhǔn)備好足夠的塊石、粘土、水泥。在洞頂打穿時,一旦發(fā)現(xiàn)漏漿,要迅速填堵,防止塌孔。一般土洞、溶洞洞頂擊穿后,樁孔中泥漿會很快下降,此時要用鏟車及時將準(zhǔn)備好的塊石、粘土、水泥按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻耄敝量字械哪酀{停止下降,并慢慢上升,此時可用沖錘進(jìn)行適當(dāng)擠壓,反復(fù)拋塊石、粘土、水泥,直至把樁基兩側(cè)的溶洞都填滿或堵死為止,最后補充滿泥漿再重新成孔,溶洞較大的最好等1~2天后再重新沖孔成樁。 
    (3) 如果遇較大的土洞、空溶洞時,則先注漿,后成孔,這樣可防止地面下陷和發(fā)生卡錘、掉錘現(xiàn)象,又能加固地基。 
    (4) 有土洞、溶洞的地段,特別是那些土、溶洞覆蓋面較大的地方,包容數(shù)根樁基,施工時要先施工深的樁基,由深至淺,保證安全。 
    (5) 如果巖面是斜面,要多次拋塊石糾斜,因為打斜巖比打全巖要多花3~5倍的時間。 
    (6) 終成孔后,一定要用5m以上的鋼籠探孔器進(jìn)行探孔,清孔換漿一定要徹底,特別是二次清孔后的沉渣一定要符合標(biāo)準(zhǔn)。 
    (7) 混凝土坍落度以18~22cm為宜;澆筑導(dǎo)管必須密閉良好,澆筑時先放置隔水塞,澆注混凝土必須連續(xù)、快速;澆筑混凝土備料應(yīng)不少于10m.3。
    四、土洞和溶洞的注漿加固 
    1、工藝流程 
    超前鉆孔完成后,立即在鉆孔內(nèi)下注漿塑料管至洞底;并用純水泥漿封堵,待封閉漿凝固后,在塑料套管(1節(jié)長33cm)中插入雙向密封注漿芯管,開啟注漿泵進(jìn)行注漿,控制注漿量;當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計量時,上拔注漿管,直至結(jié)束;注漿結(jié)束后,清洗注漿設(shè)備,防止殘留漿液凝固,堵塞管路。 
    2、注漿主要技術(shù)參數(shù) 
    注漿壓力:0.1~0.2MPa 
    注漿流量:8~10L/min 
    漿液配比(重量比):水泥∶粉煤灰∶水=1∶0.6∶1 
    水泥∶膨潤土∶水=1∶0.03∶0.6 
    封堵料配比(重量比):水泥∶粘土∶水=1∶1.5∶1.88 
    3、注漿施工 
    對有充填物的土、溶洞進(jìn)行高壓劈裂注漿;無充填物的進(jìn)行灌填注漿,并在洞頂布置透氣管。 
    待塑料注漿管全部安放完畢后,開始注入高壓水泥漿,壓力為0.3~0.4MPa,利用漿液的流動性,在壓力作用下,充滿空洞及裂隙。 
    觀察透氣孔返漿情況,便可基本掌握洞內(nèi)充填情況是否滿足要求。若土溶洞體積較大,考慮到漿液固結(jié)密實,則可利用塑料管進(jìn)行多次注漿,以保證洞內(nèi)完全被水泥漿液所充填。 
    五、套管鋼護(hù)筒 
    φ1200mm樁的套管鋼護(hù)筒的內(nèi)徑為1350mm,φ1500mm樁的套管鋼護(hù)筒內(nèi)徑為1650mm,分別采用10~12mm厚的鋼板卷制而成。采用的鋼護(hù)筒長度為24~32m,分節(jié)運到現(xiàn)場。 
    有大溶洞需要打鋼護(hù)筒的樁基,先用φ1350mm或φ1650mm的樁機(jī)錘成孔至溶洞頂,并采用高密度護(hù)壁泥漿,然后移開樁機(jī),采用60kW以上的振動錘和25t以上的吊機(jī)配合打設(shè)鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒采用分節(jié)吊裝焊接,分節(jié)高度為8.0~10.0m,孔口對焊,振打入樁孔內(nèi),一般每節(jié)振打只需5~20分鐘(不包括吊裝焊接)。 
    六、實施情況 
    樁基工程由2001年10月底開工,到2002年2月底結(jié)束。施工過程中,曾發(fā)生過以下幾方面的情況: 
    1、原設(shè)計樁底巖層不好。多次遇到?jīng)_孔快到終孔標(biāo)高了,但巖樣不是微風(fēng)化巖,不能終孔,需超前鉆取樣重新確定樁底標(biāo)高。 
    2、未探出的小溶洞。有幾次快到終孔時,突然進(jìn)尺很快(達(dá)50~60cm),超過樁底標(biāo)高,估計遇到了未探出的小溶洞,只能超前鉆取樣重新確定樁底標(biāo)高。 
    3、意外跑漿。地質(zhì)資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞,但突然發(fā)生跑漿,估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁,或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。 
    4、遇到地質(zhì)勘查時的鉆桿和套管。地質(zhì)勘查時往往發(fā)生鉆桿和套管掉到鉆孔中取不上來的現(xiàn)象,成孔時發(fā)生了偏孔,還損壞了沖錘。 
    5、卡鉆、掉鉆現(xiàn)象。 
    七、結(jié)語 
    盡管地下情況千變?nèi)f化,但通過我們的認(rèn)真分析,采取有效的對策、措施和嚴(yán)格的現(xiàn)場質(zhì)量管理,整個樁基的質(zhì)量是符合設(shè)計要求的,達(dá)到優(yōu)良級標(biāo)準(zhǔn)(超聲波檢測結(jié)果一類樁占98%以上,其余也均為合格樁)。通過本工程的實踐,我們認(rèn)為:采取注漿加固是對付土溶洞最有效、最經(jīng)濟(jì)、最合理的施工技術(shù)措施,而鋼護(hù)筒由于費用較高,不宜多用。 

發(fā)布:2007-07-25 10:57    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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