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【转帖】广州新白云国际机场飞机滑行立交桥桩基施工技术

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牧马人 发表于 2008-12-7 15:58:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 10:08 编辑 <br /><br />关键词:冲孔灌注桩溶洞地基加固
一、工程概况
  广州新白云机场位于广州花都区花东镇与白云区人和镇交界处,距广州中心约25km,西面有京广铁路、107国道和106国道,东侧有105国道,交通便利。
  广州新白云机场桥梁工程一标段包含1#和3#两座滑行道桥、部分引桥和挡土墙。两座滑行道桥位于飞行区南端,是供各类飞机于东西飞行区滑行的,桥宽65m、长92m。
  滑行道桥为5跨连续箱梁结构,冲孔灌注桩基础,W形薄壁造型墩,有4跨分别跨越上下行南主进场道路(主车道单向4车道;副车道单向2车道,预留1车道),中跨跨越绿化带(绿化带下面是轻轨地铁线)。
  两座桥的桩基采用冲孔灌注桩,共有296根,其中桥台下有168根,直径为1200mm,桩间距为3.2m;桥墩下有128根,直径为1500mm,桩间距为4.0m。桩长视地质情况而定,有34.46m~11.21m不等。灌注C25水下混凝土共7828.4m3。
二、地理、地质概况
  工程场区位于广花盆地西北部的盆地边缘,属珠江三角洲北部边缘;场区属亚热带季风气候区,年平均气温21.5℃,年降雨量1739mm;地震烈度为Ⅵ度。
  根据最初详勘资料,1#桥的30个钻孔位和3#桥的51个钻孔位有土洞或溶洞分布。后经超前钻复查,又发现了很多新溶洞,因此,遇土洞、溶洞的桩基数量由1/5发展到1/3。
  场区底层主要由沉积层和基岩组成。沉积层为第四系沉积,有表土、粘性土、砂性土等,其中粘性土为具弱胀缩性的膨胀土;各层土的埋深和厚度变化较大。在沉积层下部有土洞(分空土洞和有堆积物土洞2种)分布。
  场区地处珠江三角洲岩溶发育地段,有2/3为石灰岩,岩层分布相对较浅,但岩面起伏较大,有人形象的说整个场区下面就象“桂林山水”。石灰岩为岩溶含水层,有多层溶洞发育,溶洞也有空溶洞和有堆积物溶洞之分。
三、桩基施工
1、桩基设计
  桩基由中国民航机场规划设计研究总院设计,桩均为端承嵌岩桩,即桩底嵌入微风化岩深度为1.5倍桩径,桩底持力层厚度不小于桩径的3倍;φ1200桩的设计承载力为3400kN,φ1500桩为5850kN。一桩一钻地质柱状图的岩面情况和土溶洞情况很不详细,于是业主对3#桥7根桩进行超前钻详勘决定补充进行了大量的超前钻,
  要求采用预埋声测管检测桩基质量,并辅以少量高应变检测。声测管为φ50mm钢管,对φ1200桩,对称布置2根声测管、φ1500桩布置3根,120°分布。
2、施工方案
  由于地质情况复杂,土、溶洞有4种情况:①覆盖层中的土洞内一般有充填物,但不密实,空洞范围一般也不大;②基岩中的小溶洞,且洞内无充填物,或有充填物,但不密实,即小空洞;③基岩中的大溶洞,且洞内无充填物,或有充填物,但不密实,即大空洞;
  我们从实际情况考虑,制订了先易后难的总体施工原则,即把岩面情况较平、无溶洞或只有单只小溶洞的先施工成孔,等基本摸清溶洞情况并采取加固措施后,再解决那些大溶洞。
  (1)对①、②两种情况,采用常规的溶洞处理方法,即洞顶打穿后抛填粘土、碎石、整包水泥后冲挤压密实,凝固后复冲。
  (2)对③、④两种情况,则先进行溶洞内的充填加固,把土、溶洞用水泥、粉煤灰浆填满,养护7天后再进行成孔。对少量上面覆盖层地质较差的、砂砾层很厚的、一旦漏浆会塌孔的第④种情况,则采用加打钢护筒护壁措施。
3、桩基成孔施工的注意事项?
  (1)在成孔过程中,要特别注意快到土洞、溶洞的洞顶时,应低锤冲击,防止卡锤、掉锤现象。
  (2)遇较大的土洞、溶洞时,先在孔口附近准备好足够的块石、粘土、水泥。在洞顶打穿时,一旦发现漏浆,要迅速填堵,防止塌孔。一般土洞、溶洞洞顶击穿后,桩孔中泥浆会很快下降,此时要用铲车及时将准备好的块石、粘土、水泥按适当的比例抛入,直至孔中的泥浆停止下降,并慢慢上升,此时可用冲锤进行适当挤压,反复抛块石、粘土、水泥,直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止,最后补充满泥浆再重新成孔,溶洞较大的最好等1~2天后再重新冲孔成桩。
  (3)如果遇较大的土洞、空溶洞时,则先注浆,后成孔,这样可防止地面下陷和发生卡锤、掉锤现象,又能加固地基。
  (4)有土洞、溶洞的地段,特别是那些土、溶洞覆盖面较大的地方,包容数根桩基,施工时要先施工深的桩基,由深至浅,保证安全。
  (5)如果岩面是斜面,要多次抛块石纠斜,因为打斜岩比打全岩要多花3~5倍的时间。
  (7)终成孔后,一定要用5m以上的钢笼探孔器进行探孔,清孔换浆一定要彻底,特别是二次清孔后的沉渣一定要符合标准。
  (8)混凝土坍落度以18~22cm为宜;浇筑导管必须密闭良好,浇筑时先放置隔水塞,浇注混凝土必须连续、快速;浇筑混凝土备料应不少于10m.3。
四、土洞和溶洞的注浆加固
1、工艺流程?
  超前钻孔完成后,立即在钻孔内下注浆塑料管至洞底;并用纯水泥浆封堵,待封闭浆凝固后,在塑料套管(1节长33cm)中插入双向密封注浆芯管,开启注浆泵进行注浆,控制注浆量;当注浆量达到设计量时,上拔注浆管,直至结束;注浆结束后,清洗注浆设备,防止残留浆液凝固,堵塞管路。
2、注浆主要技术参数?
  注浆压力:0.1~0.2MPa?
  注浆流量:8~10L/min?
  浆液配比(重量比):?水泥∶粉煤灰∶水=1∶0.6∶1
  水泥∶膨润土∶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、注浆施工?
  对有充填物的土、溶洞进行高压劈裂注浆;无充填物的进行灌填注浆,并在洞顶布置透气管。
  待塑料注浆管全部安放完毕后,开始注入高压水泥浆,压力为0.3~0.4MPa,利用浆液的流动性,在压力作用下,充满空洞及裂隙。
  观察透气孔返浆情况,便可基本掌握洞内充填情况是否满足要求。若土溶洞体积较大,考虑到浆液固结密实,则可利用塑料管进行多次注浆,以保证洞内完全被水泥浆液所充填。
五、套管钢护筒
  φ1200mm桩的套管钢护筒的内径为1350mm,φ1500mm桩的套管钢护筒内径为1650mm,分别采用10~12mm厚的钢板卷制而成。采用的钢护筒长度为24~32m,分节运到现场。
  有大溶洞需要打钢护筒的桩基,先用φ1350mm或φ1650mm的桩机锤成孔至溶洞顶,并采用高密度护壁泥浆,然后移开桩机,采用60kW以上的振动锤和25t以上的吊机配合打设钢护筒。钢护筒采用分节吊装焊接,分节高度为8.0~10.0m,孔口对焊,振打入桩孔内,一般每节振打只需5~20分钟(不包括吊装焊接)。
六、实施情况
  桩基工程由2001年10月底开工,到2002年2月底结束。施工过程中,曾发生过以下几方面的情况:
  1、原设计桩底岩层不好。多次遇到冲孔快到终孔标高了,但岩样不是微风化岩,不能终孔,需超前钻取样重新确定桩底标高。
  2、未探出的小溶洞。有几次快到终孔时,突然进尺很快(达50~60cm),超过桩底标高,估计遇到了未探出的小溶洞,只能超前钻取样重新确定桩底标高。
  3、意外跑浆。地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。
  4、遇到地质勘查时的钻杆和套管。地质勘查时往往发生钻杆和套管掉到钻孔中取不上来的现象,成孔时发生了偏孔,还损坏了冲锤。
  5、卡钻、掉钻现象。
七、结语
  尽管地下情况千变万化,但通过我们的认真分析,采取有效的对策、措施和严格的现场质量管理,整个桩基的质量是符合设计要求的,达到优良级标准(超声波检测结果一类桩占98以上,其余也均为合格桩)。通过本工程的实践,我们认为:采取注浆加固是对付土溶洞最有效、最经济、最合理的施工技术措施,而钢护筒由于费用较高,不宜多用。

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wzq_01a 发表于 2008-12-7 16:18:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 10:08 编辑 <br /><br />注浆加固的处理方法也不经济啊。

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chiquan98 发表于 2009-4-26 08:06:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 10:08 编辑 <br /><br />学习

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fox3021 发表于 2015-9-1 09:19:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 10:08 编辑 <br /><br />天啊.  

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flyingegg 发表于 2022-1-31 00:07:26 | 显示全部楼层
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hwf222 发表于 2022-2-20 14:02:19 | 显示全部楼层
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