岩溶区桩基设计原则及施工注意事项

岩溶区桩基设计原则及施工注意事项当桥梁位于岩溶区(溶洞、土洞),桥梁桩基施工前须认真阅读桥梁详报告,明确桥位区溶洞(土洞)位置、大小、深度及溶洞内填充物情况等进行合理的施工组织确保桥梁桩基施工安全。对岩溶区的桥梁若无逐桩地质钻孔的应逐一进行地质补探,采用地质钻孔、钎探等方式探明柱位处地质情况,并及时通知设计单位。
1.岩溶区桥梁桩基设计原则
1)岩溶区墩台桩基均采用钻孔桩施工。
2)岩溶区桩端进入完整灰岩的按嵌岩桩设计,桩端为软弱地层的按摩擦桩设计。
3)摩擦桩均为按只计桩周摩阻力设计,基底承载力作为安全储备。遇到溶洞时桩基应穿过溶洞,桩端以下要求不小于3D(D为桩基直径,下同)且不小于5m地层内无溶洞。在桩基成孔验收时,须严格执行,若不满足设计要求,应及时通知设计单位。
4)岩桩桩端嵌入完整灰岩持力层厚度可根据基岩的特点(裂节理、岩溶发育程度、厚度等)在1D~3D范围内取最优化值,桩端嵌岩深度不宜超过3D。桩端以下完整基岩厚度要求不小于3D且不小于5m,在桩基成孔验收时,须严格执行,若不满足设计要求,应及时通知设计单位。
5)单幅同一墩台桩基按同种类型设计,同一台结构不应出现部分基为摩擦桩,部分桩基为嵌岩桩的情况。
按摩擦桩设计时桩基穿越溶洞段不计摩阻力。
2.岩溶区桥梁桩基处治原则
溶洞(土洞)桩基础施工处治原则如下,本处治原则为建议原则,施工方应结合实际地质情况、施工装备、施工工艺等有更好的处治措施时,可提出与设计、监理商讨确认后采用更好的处治措施,否则应按本处治原则采取相应措施进行处治。
单个溶洞高度≤4.0m
跛行回家1)溶洞为空洞、半充填、流塑状全充填时:粘土+片石全填塞。
2)溶洞为软塑、可塑状全充填时:粘土+片石半填塞。
3)溶洞为硬塑状全充填时:不处理
4)对于串珠状全充填溶洞,各溶洞高度均4.0m时:采用粘土+片石全填塞或半填塞。
5)对于申珠状空洞、半充填,总高度>40m,各溶洞间岩层≤30m时;
a、当判定无联通通道时,采用钢护筒一次性穿过:
b、有联通通道时或溶洞顶板厚度小于等于1m时,采用水玻璃+水泥浆进行预处理。
单个溶润高度>4.0m,且溶洞内全充填
1)溶洞为流塑状全充填时;粘土+片石全填塞。
2)溶洞为软塑、可塑状全充填时:粘土+片石半填塞。
3)溶洞为硬塑状全充填时:不处理
单个溶洞高度>4.0m,且溶内为空洞、半充填
判定无联通通道时,采用钢护筒一次穿过顶板、洞间岩层,直至护筒嵌入溶洞下岩层0.5m。当判定溶润有联通通道时须采用水玻璃+水泥浆进行预处理。
施工工艺:
1)钢护筒准备
护简采用厚14mm、12mm、10mm和8mm四种钢板加工而成,护筒内径及壁厚按以下原则选取:
a)护筒壁厚
碳浆桩径≤16m时,(1)护筒长度<10m,护简壁厚采用8mm;(2)10m≤护简长度<20m,护筒壁厚采用10mm;(3)护筒长度≥20m,护筒壁厚采用
12mm。
桩径>1.6m时,(1)护筒长度<10m,护筒壁厚采用10mm;(2)10m≤护筒长度<20m,护筒壁厚采用12mm;(3)护筒长度≥20m,护简壁厚采用
14mm。
b)护筒内径
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护筒内径采用比桩径大20cm。
c)护简长度
护筒长度根据施工需要,分节段制作拼装,护筒应穿过溶洞或至基岩顶面。
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2)钢护简的理设
a)采用比护筒直径稍大的冲锤,保证成孔直径比护筒外径大0.1~
0.15m,考虑到基岩面处易发生漏浆,故冲至距基岩面1.5m左右时停止进尺,检孔并检查成孔直径及其倾斜度。
b)逐段拼接,施放护筒,直至其不能自行下落,然后采用振动锤施打至预定深度,在护筒埋设过程中,需要注意:(1)护筒逐段拼接时,段与段之间拼接的顺直度要控制好,以防止折曲;(2)孔口定位,护筒口中心要保证与桩基中心基本重合,然后将其与地面开孔护筒用钢板连结固定;(3)护简底部刃脚处加强,以防止施打过程中发生卷刃。
c)由于基岩顶面的不平整,护筒底部不可能周边全断面接触,这样就可能造成此处发生以下问题:(1)振力过大时,护筒滑偏,底部变形;(2)底部漏浆,坍塌。
为尽量避免此类问题发生,在护筒振打下落时参照地质资料控制好护筒的入土总深度,并加强护筒刃脚,护筒就位后,在基岩面附近反复回填粘土、石磕并掺加水泥,冲击造壁。
3)冲孔
a)泥浆比重的控制
由于溶制外存在裂隙,且部分裂障贯通,施工过程中会出现漏浆现象。所以在冲孔进尺过程中保持较大比重的泥浆,在遇到此种情况时可控制浆液的流失速度,并对裂敬的封堵具有较好的效果。
b)冲程控制
由于地质情况的复杂性,钻探资料并不能完全反映出桩位处地质情况的完整面貌,冲程过大时极易突然冲破溶洞顶板,造成卡锤或偏孔事故。故在冲孔过程中,应采用不大于2m的中小冲程进行岩层内的进尺,尤其是在接近溶制顶板时,更要采用小冲程。
c)溶洞内的道壁
进入溶洞后,要反复回填片石,粘土等,尽量将溶洞内的孔壁冲击坚实,同时多次回填的另一好处是减少了由于溶洞顶、底板的不平整,冲锤易产生滑偏的可能性。
4)压力灌注水泥浆
a)厚擦桩应根据覆盖层力学指标情况决定是否需要在覆盖层内注浆。中密卵石土或漂石等不需要压力注浆,是否需要注浆应视桩位处地质情况由现场设计代表、监理工程师共同确认。
无线发射电路b)采用钢护筒处理溶润的摩擦极,在钢护筒与桩孔壁间,压力灌注水泥浆;施工过程应做详细记录,不得漏注。
c)桩基础混凝土强度及弹性模量均达到设计值的90%,同时砼龄期不小于7天,方可注浆。
d)直径大于1.8m的桩基,采用一桩一层四孔,二层八孔;直径小于等于
1.8m的桩基,采用一桩一层三孔,二层六孔进行注浆。遵循先内层后外层、回排隔孔、邻排错开,跳孔分序分次的灌注顺序:单孔遵循注浆自下面上分段进行,注浆压力序次增加,压力自小至大提高的原则:单孔首注注浆管伸至桩底或钢护简底。每个基础同时施工的注浆孔不宜超过1孔;注浆过程中需加强位移监测,避免因施工导致基础下沉或倾斜;注浆完成后,应对桩基础变位进行持续监测。
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e)采用C30水泥浆;灌浆速度不宜超过75Lmin;注浆孔口稳定的压力官为1.0~2.0MP在现场应通过试验,最终验证压力值是否合适。
f)注浆终止条件:注浆时通过压力表和浆液来控制注浆量,终灌标准为在注浆压力下吸浆量1~2L/min,稳压5min;若地面串浆或桩基变位立即停止注浆,待浆液凝量固后(25~40min)再对该孔补浆。
3.加强桩基施工前的准备工作
1)制定合理的施工方案
桩基施工前,应根据地勘成果报告和施工图设计文件,逐桥、逐墩、逐桩相应制定出详细的桩基施工方案,承包人必须把制定合理可行的施工方案当作施工组织设计中的重要内容来抓并经监理工程师、
业主代表签字批准后方能开工。
2)增加必要的安全措施
a)钢架网加固措施
岩溶区作业平台和钻孔设备下应增设钢架网,以避免塌孔时的人员伤亡和设备倾覆损失。
b)应急处理措施
桩基施工前需要有充足的物资保障,如泥浆、造浆黄泥、填堵材料(如片石、粘上、袋装水泥)及钢护筒等,以便在发现溶洞后能及时进行处理
3)作好地质监测的准备工作
按照上述要求完成准备工作之后即可进行桩基成孔施工,同时还应作好桩基成孔过程中地质情况的监测工作,及时、准确地反馈成孔施工信息,当发生异常情况时应立即提锤并停止作业,必要时应调整施工方案,以确保成孔质量和人员安全。
4.岩溶区桩基终孔原则

本文发布于:2024-09-22 02:02:40,感谢您对本站的认可!

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