CN111794118A - 一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法 - Google Patents

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周汉三
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Abstract

本发明涉及一种适用于裂隙馅穴条件下桥梁桩基预注浆施工方法，有效的解决了桥梁桩基因遇水湿陷、裂隙漏浆、成孔困难、质量稳定性差的问题；解决的技术方案是桩基施工前，通过采用地质钻机对桩周土体进行钻孔作业，并向注浆孔内安装注浆管，采用注浆泵逐次对注浆管进行注浆，当水泥浆在充填土体中的空隙达到饱和后，会在压力作用下逐渐扩散不断充填空隙，能对周围土体产生挤压并劈入土体的薄弱部位，形成交叉网状凝固体，增强了土的密实度和压缩模量，从而为桩基施工创造条件；本发明能够有效解决桥梁桩基因遇水湿陷、裂隙馅穴漏浆、成孔困难、质量稳定性差等难题，加快了该地质条件下桥梁桩基施工进度，保障了施工质量控制。

Description

一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程施工领域，具体是一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法。
背景技术
随着我国经济建设步伐的不断加快，基础设施建设规模也在迅速扩大，并逐步向交通条件落后的偏远地区发展；与此同时，受特殊地质环境的影响，基础设施施工难度越来越大，如我国黄土地质分布较广的西北地区特殊的湿陷性黄土、裂隙陷穴等不良地质条件下进行桩基础施工过程中，遇水湿陷、裂隙漏浆、成孔困难、质量稳定性差等难题突现。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，有效的解决了桥梁桩基因遇水湿陷、裂隙漏浆、成孔困难、质量稳定性差的问题。
其施工步骤为：步骤一、注浆孔布置：在每个桩基外侧圆周均布四个注浆孔，确定并标记注浆孔位置；
步骤二、注浆孔钻孔：注浆钻孔采用地质钻机，钻进方法为采用泥浆护壁、回转钻进的方法；
步骤三、注浆管布置：注浆孔成孔后，每个注浆孔内圆周均布下入四个注浆管，四个注浆管下入的深度不同，四个注浆管的下端按照20-25m高差梯度进行布置，最长的注浆管下端距离孔底30-50cm；
步骤四、注浆作业：打开混合器注浆阀，先注水2～3min，使孔隙畅通，然后注水泥浆约3min至正常后，迅速将吸浆龙头放进水泥浆桶，实施注浆；
步骤五、注浆效果检查标准：以注浆压力的终值控制，当注浆压力由小增大，注浆量由大到小，最终达到或接近设计的注浆终压，并维持10min以上或者注浆流量随时间逐渐减少，最终小于1L/min.m，并维持10min以上；
步骤六、桩基成孔作业：待全部注浆完成后可开展桥梁桩基施工，桥梁桩基施工时钻孔机械的选择需根据湿陷性黄土地区裂隙、陷穴分布范围情况选择合适机械进行成孔施工。
本发明能够有效解决桥梁桩基因遇水湿陷、裂隙陷穴漏浆、成孔困难、质量稳定性差等难题，加快了该地质条件下桥梁桩基施工进度，保障了施工质量控制。
附图说明
图1为注浆孔布置示意图。
图2为注浆管布置示意图。
图中：1-桩基，2-注浆孔，3-注浆管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
本发明的施工步骤为：
步骤一、注浆孔布置：在每个桩基外侧圆周均布四个注浆孔，确定并标记注浆孔位置；
步骤二、注浆孔钻孔：注浆钻孔采用地质钻机，钻进方法为采用泥浆护壁、回转钻进的方法；
步骤三、注浆管布置：注浆孔成孔后，每个注浆孔内圆周均布下入四个注浆管，四个注浆管下入的深度不同，四个注浆管的下端按照20-25m高差梯度进行布置，最长的注浆管下端距离孔底30-50cm；
步骤四、注浆作业：打开混合器注浆阀，先注水2～3min，使孔隙畅通，然后注水泥浆约3min至正常后，迅速将吸浆龙头放进水泥浆桶，实施注浆；
步骤五、注浆效果检查标准：以注浆压力的终值控制，当注浆压力由小增大，注浆量由大到小，最终达到或接近设计的注浆终压，并维持10min以上或者注浆流量随时间逐渐减少，最终小于1L/min.m，并维持10min以上；
步骤六、桩基成孔作业：待全部注浆完成后可开展桥梁桩基施工，桥梁桩基施工时钻孔机械的选择需根据湿陷性黄土地区裂隙、陷穴分布范围情况选择合适机械进行成孔施工。
在步骤二中，钻孔泥浆配比经试验室根据具体地质情况进行试验确定。
在步骤二中，注浆钻孔开孔直径要求120mm，垂直精度小于1.5%，成孔深度一般要求比设计深度深20～30cm。
在步骤三中，注浆管采用多节φ20mm无缝钢管组合而成，钢管每节标准长度6m，注浆管下端设锥形喷嘴。
在步骤四中，停止灌注时，用清水清洗管路，以预防堵管。
在步骤四中，为防止窜浆，实施隔孔注浆，即相邻的两个注浆孔不同时注浆，通过采用间歇注浆方式来防止浆液流失太远所造成的浪费，先注入的浆液初步达到胶结之后再进行注浆，并循环多次注浆，达到规定最小注浆量和注浆压力控制值之时结束；注浆管注浆顺序按照注浆管布置示意图自下而上分别注浆，每次间隔30分钟至2个小时。
在步骤四中，采取注水试验检查止浆塞的止浆效果，并测定钻孔的吸水量，进一步核实地层的透水性，为注浆选用泵量、泵压和确定浆液的配比提供参考数据。
在步骤五中，当遇到大“落水洞”，即注浆孔位置存在大的空洞时，经过浆液浓度的变换仍达不到终压与注浆量的标准时，采取间歇注浆，待养护24 h后复注，以控制设计的注浆量和达到设计终压。
在步骤五中，施工过程中需对进出场原材料进行盘点核算，通过计算对比实际材料用量与理论用量的差别，判定注浆效果。
在步骤三中，之所以注浆孔内设置多根注浆管按照20-25m高差梯度分布，一方面考虑成孔注浆工艺，受注浆压力、注浆半径、范围、深度等影响，一般按照3-4Mpa进行注浆，每次注浆辐射深度约为20-25m作业，需要布设多跟注浆管跟进，方可保证注浆效果；另一方面，成孔注浆工艺采用的注浆材料含早强剂，注浆过程中很容易凝固甚至堵管，一旦注浆管堵管是很难拔出的，需要采用多级注浆管分层注浆，方可在堵管的情况下完成整个注浆施工；因此需要分多级多次进行注浆，同一注浆孔内如图2所示方式均布注浆管，注浆时按照①→④的顺序进行施工。
本发明具有显著的优点：
（1）施工工艺简单、处理效果显著：采用注浆法分别对桩基施工前地基土体、桩基施工后桩端及桩侧持力层区域土体进行注浆加固处理，注浆过程中按照一定的配合比向注浆管内注入水泥浆，可达到固结土体效果，对裂隙、陷穴、孔洞及土体稳定性处理效果显著，保障桩基成孔率、提高桩侧摩阻力和桩端承载力。
（2）施工速度快、进度有保证：通过合理的组织施工，每天完成4～6根注浆孔（单个注浆孔深度约95m）的成孔及注浆工作，较传统施工工法同比可节约工期20d，为下一步墩身施工争取了宝贵时间。
（3）机械人员投入少，安全有保障：所需的机械设备均为小型机械，对施工环境要求较低，操作方便；作业人员投入少，仅需5名操作人员即可；整个施工过程中不涉及危险性较大施工工序，极大保障施工过程中人员安全。
（4）经济社会效益显著、节能环保效果突出：采用注浆技术后，克服了因裂隙陷穴地质桩基成孔难、质量稳定性差、混凝土超方严重等诸多问题，与传统处理方法相比，工程成本节约达30%～40%，经济效益显著。同时，有效遏制桩基成孔过程中泥浆外溢问题，避免泥浆对周边环境的污染，整体环保性能优异，符合绿色施工要求。

Claims (9)

1.一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，施工步骤为：
步骤一、注浆孔布置：在每个桩基外侧圆周均布四个注浆孔，确定并标记注浆孔位置；
步骤二、注浆孔钻孔：注浆钻孔采用地质钻机，钻进方法为采用泥浆护壁、回转钻进的方法；
步骤三、注浆管布置：注浆孔成孔后，每个注浆孔内圆周均布下入四个注浆管，四个注浆管下入的深度不同，四个注浆管的下端按照20-25m高差梯度进行布置，最长的注浆管下端距离孔底30-50cm；
步骤四、注浆作业：打开混合器注浆阀，先注水2～3min，使孔隙畅通，然后注水泥浆约3min至正常后，迅速将吸浆龙头放进水泥浆桶，实施注浆；
步骤五、注浆效果检查标准：以注浆压力的终值控制，当注浆压力由小增大，注浆量由大到小，最终达到或接近设计的注浆终压，并维持10min以上或者注浆流量随时间逐渐减少，最终小于1L/min.m，并维持10min以上；
步骤六、桩基成孔作业：待全部注浆完成后可开展桥梁桩基施工，桥梁桩基施工时钻孔机械的选择需根据湿陷性黄土地区裂隙、陷穴分布范围情况选择合适机械进行成孔施工。
2.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤二中，钻孔泥浆配比经试验室根据具体地质情况进行试验确定。
3.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤二中，注浆钻孔开孔直径要求120mm，垂直精度小于1.5%，成孔深度一般要求比设计深度深20～30cm。
4.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤三中，注浆管采用多节φ20mm无缝钢管组合而成，钢管每节标准长度6m，注浆管下端设锥形喷嘴。
5.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤四中，停止灌注时，用清水清洗管路，以预防堵管。
6.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤四中，为防止窜浆，实施隔孔注浆，即相邻的两个注浆孔不同时注浆，通过采用间歇注浆方式来防止浆液流失太远所造成的浪费，先注入的浆液初步达到胶结之后再进行注浆，并循环多次注浆，达到规定最小注浆量和注浆压力控制值之时结束；注浆管注浆顺序按照注浆管布置示意图自下而上分别注浆，每次间隔30分钟至2个小时。
7.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤四中，采取注水试验检查止浆塞的止浆效果，并测定钻孔的吸水量，进一步核实地层的透水性，为注浆选用泵量、泵压和确定浆液的配比提供参考数据。
8.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤五中，当遇到大“落水洞”，即注浆孔位置存在大的空洞时，经过浆液浓度的变换仍达不到终压与注浆量的标准时，采取间歇注浆，待养护24 h后复注，以控制设计的注浆量和达到设计终压。
9.根据权利要求1所述的一种适用于黄土裂隙陷穴条件下桥梁桩基的施工方法，其特征在于，在步骤五中，施工过程中需对进出场原材料进行盘点核算，通过计算对比实际材料用量与理论用量的差别，判定注浆效果。
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