人工挖孔桩在流砂地质条件下的施工

目程技术　人工挖孔桩在流砂地质　条件下的施工　徐培升　汕头公路桥梁工程总公司　４　Ｚ１。４　Ｚ２　、５　Ｙｌ：５－Ｙ２　（位于山洼底　挖孔桩，在施工过程中遇到流砂层，实践中通过　ｌ　５０桩的人工挖孔施工，再进行５一ｚ　、　研究地质条件和施工工艺，采取了缩短每节开挖　部）４根Ｄ　６　Ｙ　这２根Ｄ２２０桩的人工挖孔施工，待这６根桩全　深度、打入锚杆、加强支撑及压浆等多种措施，　保证了工程Ｊ，Ｎａｑ推进，确保了桩基质量及安全生　部穿透孤石、流砂层进入风化岩层时，再开始铁　、、摘要：某高速奢路跨线桥桩基础采用人工　７一Ｙ　、７一ｚ　、８　Ｙ　。施工组织时，先进行　产。　关键词：人工挖孔桩流砂施工　工程概况　由我司施工的某高速公路跨线桥需跨越铁　路，桥长为２７６ｍ，桥宽２６ｍ，上部构造为３０米预　应力Ｔ梁及２０米预应力大空板，下部结构桥墩为单　往或双柱式墩，灌注桩基础，桩径１．２ｍ、１．５ｍ及　２．２ｍ，全部是嵌岩桩，桩长ｌ０～２５ｍ。　该桥四面环山，为山间洼地，该段铁路路　基处丁半填半挖部位，左右路基坡脚的高差为２３　Ｉｌｌ，本桥与铁路路基形成４９．３。的交角，有四个桥　墩（６　Ｚ　、７一Ｙ　、７　Ｚ　、８　Ｙ　）处于铁路路基　范围内，分别位干铁路路堑边沟外侧和路堤边坡　脚上，均为独桩ｉ虫柱式的墩，桩径２．２ｍ。　典型地质情况如６一ｚ　桩位处，从ｋ￣－ｆ］下依次　为素填土层（铁路路基）２．５ｍ、　粘土层３．３ｍ、　流砂层２．８ｍ；ｌｆ￣不同风化程度的花岗岩层ｌ２．１ｍ，　基岩为燕…期花岗岩。其它墩台桩基的地质情况　与此类似，其中流砂层厚度均在１．４～４．３ｍ之间，　少数桩位处有孤石、卵石层。地下水为孔隙水和　裂隙水，水量丰富。　主墩处的平面位置示意图如下所示：　一、路路基范围的４根桩的桩基施工。这样做的目的一　方面可在先期的施工过程中更加详细探明地质情　况，为靠近铁路路基的４根桩基的施工积累经验数　据，另一方面先成孔的桩基可作为这４根桩基施工　时的降水井，通过人工降水的方法可有效降低其　地下水位，提高流砂层的稳定性，确保铁路路基　更加安全。　＝、采用人工挖孔方法的必要性　四根位干铁路路基范围的大直径桩基距离铁　路中心线非常近，山十地质条件复杂，若采用机　械钻孔，钢护筒无法穿过　石、流砂夹层，且地　下岩石裂隙水丰富，桩孔内泥浆比重和性能难以　控制，同时，丰富的地下水及火车通过时产生的　振动更增加ｒ流砂夹层流动的可能性，施工时极　易产生塌孔，甚至引起铁路路基塌陷，造成严重　的交通安全事故。为了降低发生事故的可能性，　保证桩基工程质量及火车的行车安全，经研究我　们决定采用人工挖孔方法进行施工。　三、人工挖孔施工　ｌ、施工顺序　铁路路基范围的４根桩的编号为６　Ｚ＃、　２、施工方法　人工挖孔桩的场地及工料机准备、质量安全　保证措施、一般地质条件下（如砂土质、卵石、　孤石、风化岩、基岩等）的施工方法已有比较成　功的经验，在施工中也是严格按技术规范的要求　进行施工的，这里就不再累述。下面重点介绍施　工中遇流砂层时的处理方法。　（１）流砂情况较轻时　出现少量流砂或流砂的流动性较小时，有效　的方法是缩短每节开挖深度，将正常的ｌｍ左右一　段，缩短为０．５ｍ，并及时进行护壁混凝土灌注。　当有泥砂流人而不能形成桩孔时，可用纺织袋装　土逐渐进行封堵，形成桩孔的外壁，并控制孔径　满足设计要求。安装内模后要立即浇注护壁，为　提高工效护壁混凝土应掺加早强剂，当护壁混凝　土强度达￣１］５Ｍｐａ（夏季约１６ｉＪ，时）后即可开挖下一　节。　（２）流砂情况较严重时　当地下水量丰富、流砂的流动性较大、简单　封堵作用不大时，可将每节开挖深度控制在ｏ．３ｍ　以内，并加强桩孔内的集水、排水工作，及时降　低地下水位，但要防止大量流砂随地下水流出，　使上节护壁后侧产生空洞，造成事故。遇到流砂　沿孔壁塌落时，可用短钢筋或木桩打入桩孔周围　阻止流砂，像隧道施工的超前锚杆作用一样，还　可以用木桩及挡板共同作用进行围护。当有效控　制流砂后应尽快浇注护壁混凝土。　另外，还可以采用钢套筒法进行施工，其钢　套简与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，　可分成４～６段圆弧，再加Ｌ适当的肋条，相互用　螺栓或钢筋环扣连接，在开挖ｏ．５ｍ左右，即可分　片将套简装入，深入孔底不少于０．２ｍ，插入上部　混凝上护壁外侧不小于ｏ．２ｍ，安装完毕后即支模　浇往护壁混凝土。这种方法处理效果也很好，可　借鉴采用，不足之处是钢套筒用量很大将造成成　本较高，故在本工程中没有采用。　（３）流砂情况特别严重时　当５　Ｙ２＃桩挖深８．７ｍ时进入流砂层，地质　勘探资料显示流砂层厚约３．３ｍ，在开挖施工进入　流砂层２０ｃｍ时，大量流沙伴随地下水涌出，打入　钢筋头、小木桩及挡板仍无法阻止，决定立即按　拟定的压浆方案进行施工。　先回填石粉至流砂层顶面３Ｏｃｍ，压制流砂　的继续外流，抽水至石粉面，预插压浆管５～７　根，间距按１ｍ左右进行控制，压浆管沿护壁垂直　埋设，埋深１．５～２．０ｍ，管口高出石粉面５０ｃｍ左　右，用砂浆及棉花对护壁及底部进行封堵，１２ｄ，　时后开始压浆，水泥浆标号为ｃ２５，采用塔牌普通　硅酸盐４２．５Ｒ水泥，水反比按０．４５控制并可稍微放　大一点，以利压浆。　压浆前先打开所有压浆管的阀门，当一　根压浆完成后关闭阀门再压另一根，顺序进　行操作。压浆刚开始时一般压强较小，只有　０．１～０．２ＭＰａ，大约２～３分钟后压强会升至０．６　Ｍｐａ，此时可开始提管，减小埋深继续压浆，反　复２、３０：提插管、压浆，最后在最大埋深处持荷　（Ｏ．６　Ｍｐａ）　１分钟左右，关闭阀门继续下根管的　压浆工作。当最后一根管进入持荷期时，可在护　壁处凿一个小捌，检查护壁后是否密实，若已密　实，可停止压浆，否则继续提管压浆或改变埋管　位置再压浆，直至满足要求为止。　压浆时若浆液从另一根管内喷出，可关小　其阀门，待流出的水泥浆均匀、稳定后即关紧阀　门，等轮到这个管要压浆时，应先连接好浆泵并　开动，再缓缓打开阀门，然后按上述方法进行压　浆。若浆液从护壁或缝隙处外逸，可打入小木塞　或塞麻絮进行封堵。　压浆两天后继续挖孔，先用１６号槽钢做一个　井形支撑将最下一层护壁支牢后再开挖，一股挖　深３０～５０ｃｍ。护壁施工时要加大护壁钢筋，竖筋　用中２５，螺旋筋用中１６，间距均为１５ｃｍ左右，同　时加大护壁厚度。１６ｆｌ，时后拆除护壁模板，将上　层井形支撑拆除移到本层进行支撑，安装完毕后　继续开挖。　般压浆的处理深度在１．５～２ｍ（取决于预　插压浆管的深度等因素），当流沙层超过２ｍ时，　则继续按　述方法插管、压浆、开挖，直至穿过　全部流沙层。然后可暂停此桩施工，将其作为其　它桩基施工时的降水井，采用上述同样方法进行　其它桩基的施工。由于有多个降水井的存在，铁　路路基范荆内的４根桩基在施工时地下水出水量　明显减少，流砂层的流动性得到了有效的控制，　没有出现塌孔现象，确保了铁路路基和行车的安　全。　四、成桩效果　本跨线桥共有桩基４２根，完工后随机抽取１５　根桩采用声测法进行检测，结果Ａ类桩１２根，Ｂ类　桩３根；其余２７根桩全部用动测法进行检测，结　果Ｉ类桩２４根，ＩＩ类桩３根。全部桩基的合格率为　１ｏｏ％，优良率为８５．７％。　五．结语　通过本工稃的应用实践证明，采用人工挖孔　方式进行桩基础施工，在遇到流砂层时采用以下　处理措施可取得良好的效果：　１、先行开挖桩底标高较低的桩基，成孔后作　为降水井并及时排水有助于其它桩基穿过流砂层　的施工。　２、当流砂情况较轻时，可将开挖深度缩短为　一０．５ｍ并及时支护。　３、当流砂情况较重时，可用短钢筋或木桩及　挡板打人桩孔周围阻止流砂，同时开挖深度应缩　短为０．３ｍ左右；或者采用钢套筒法进行施工。　４、当流砂情况特别严重时，可采用压浆方法　进行施工　１　０６　０一　＊ｗ０　０