三岔河桥水中2-2#墩桩基缺陷处理

2010-08-15刘长飞

淮北职业技术学院学报 2010年1期

关键词：缩径护筒围堰

刘长飞,许尚

(淮北市公路局,安徽淮北 235000)

三岔河桥水中2-2#墩桩基缺陷处理

刘长飞,许尚

(淮北市公路局,安徽淮北 235000)

1 工程概述

1.1 设计概况

三岔河大桥位于淮北市烈山区黄桥镇境内,大桥全长80m,跨河主桥上部结构为5×16连续的混凝土 T梁,采用湿接缝连接。桥梁基础均采用钻孔桩基础,按摩擦桩设计。桥墩为三柱式墩,桥台为钢筋砼箱式台身,矩形承台。桥梁宽度:0.5米墙式护栏+12米行车道+0.5米墙式护栏。

跨河主桥有12个水中墩,全部为钻孔灌注桩基础,桩径1.50m,桩长38m;桥墩为柱式墩,柱径1.2m,柱高6.0m,立柱间设系梁,其中:系梁高度为1.2m。2#墩处水深约4.5m。

2 施工概况

水中墩系梁顶面标高与河床基本持平,加之4.5m的水深,我们采用土围堰的施工方案。

2.1 工程地质

河床淤泥1.5m厚,其下约1.3m厚粘土。再向下6.2 m位置为细砂层,呈灰黄色,灰色,中密-密实,饱和。其下到桩底均为粘土和亚粘土,地质状况较好。

3 桩基缺陷描述

三岔河桥2#-1桩于2008年7月16号成桩,8月10号对桩基预埋的A、B、C三根检测管进行了检测,发现缩径出现在A-B断面。并于8月15日对其桩进行了取芯验证,在距桩顶6m处西北角出现缩径。经取芯,距钢筋笼50cm处,缩径高度约20cm。结合芯样和波形图分析,桩基最大缩径约57cm,缩径最大高度约50cm。

4 处理方案的选择

4.1 处理方案的比选

第一方案:采用压入水泥浆补强。先钻3个小孔,孔深6.5m。用高压水清洗第一孔道并打通另一孔道,直至全部打通,再压入纯水泥浆。

第二方案:在桩基中心,取直径为1.2m的混凝土的芯孔,至缩径处凿除并清理干净,抽干孔内积水,灌注干处混凝土至桩顶。处理芯孔深度为6.5m。具体如下:

在桩基直径1.1m和0.6m处分别钻10个和6个10cm孔,然后破除桩径内直径1.2m的混凝土,抽出孔内积水。在桩外插打直径2.4m的钢护筒,打深7.0m,起到防渗防护的作用,然后人工凿除缩径处的混凝土并清除干净。在钻孔完毕后,在孔壁刷高强水泥浆,然后灌注C30混凝土。

第三方案:在桩外插打直径2.4m的钢护筒,护筒打深7.0m,起到防水的作用,然后全断面凿除桩基混凝土。在凿除缩径处的混凝土并清洗干净后,按接桩的方式用串筒灌注干处C30混凝土。

4.2 方案的确定

通过承包商、监理、业主、设计单位4方会议,为彻底根除施工过程中的质量缺陷,决定采取上述第三方案。

5 处理过程及结果

2#-1缺陷桩基,在按照确定的处理方案施工后,得到了圆满解决,彻底消除了质量缺陷。由于该桩地处在深水中,处理难度大,是可想而知的。在该桩处理过程中,出现了部分细节问题,现介绍如下:

1)护筒打入4.0m时,护筒因摩擦力大而打不下去。针对此问题,我们采取凿除桩顶混凝土减少摩擦力的方法,施工过程中,边凿除边打护筒。

2)护筒打入过程中,钢板围堰内侧一角出现大量涌水,无法施工。

针对此问题,我们在查明涌砂源主要为围堰外侧,先在河床外填土,填实管涌孔,填至河床面,并用人工夯夯实,然后从围堰顶铺设彩条布,彩条布延伸至河床2.0m宽,再在彩条布上回填袋装粘土1.0m高。其目的,一是堵住穿孔,二是减少渗流量。

3)钢护筒打入方案深度后,护筒内壁与桩壁间出现涌砂,无法破桩。针对此问题,我们采取以下方法:

a:在护筒下口及护筒内壁与桩壁间注浆。注浆的方法:注浆机压力 3MPa,注浆杆采用Φ25mm镀锌管,杆长1.2m,中间用连接套筒连接,前端连上特制的锥形钻头,注浆杆用平板震动器逐节振入护筒下口2.0m处,到达位置后用卷扬机上提10cm,让钻头落下,这样注浆管与钻头之间形成缝隙,水泥浆通过高压注浆机注入注浆杆,边注边提杆,水泥浆进入砂层,起到固结作用,防止渗流和涌砂。

在注浆过程中,发现水泥浆从护筒壁与桩壁之间往上冒,如果水泥浆流失起不到加固的效果,先采用对护筒内填土再注浆的方法。

b:在注浆过程中,发现水泥浆从注浆处往上冒,除采取上述方法外,我们还采取二次注浆与钢板桩围堰外侧注浆相结合的方法,效果显著。

c:破桩至处理方案位置,在护筒内侧与桩壁间用沙袋装干拌混凝土,再在其上浇筑厚30cm速凝混凝土,封堵少量渗水。清理桩头,焊接桩基钢筋,用串筒按接桩的方法浇筑C30混凝土至设计桩顶,缺陷基桩处理完毕。