場飛機(jī)滑行立交橋樁基施工技術(shù)

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

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。