浅议高压旋喷桩加固桥梁地基.docVIP

浅议高压旋喷桩加固桥梁地基【摘要】：桥梁墩台下地基由于土体较软弱或被压密，往往会出现沉降，特别是不均匀沉降，对桥梁来说这是极其危险的。本文结合工程实例，介绍了高压旋喷桩加固桥梁地基中，桩的设计方案、施工参数的确定，施工工艺流程以及质量的检验等。 【关键词】：桥梁地基；沉降；高压旋喷桩；加固 Abstract: This article combined with the engineering example, introduces the high-pressure rotary jet grouting pile in bridge foundation, pile design, the construction parameters, construction process and quality inspection. Key words: bridge foundation; settlement; high pressure jet grouting pile; reinforcement 中图分类号：U445 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02 前言 当桥梁墩台基础下的天然地基较松软，不能承受过大的荷载或上层土壤虽好，但深层土质不良引起的基础沉陷时，可采用注浆法加固地基，以改善和提高基础的承载能力。而高压喷射注浆法就是在注浆法的基础上，采用高压喷射技术而发展起来的一项人工加固地基的有效方法。此法由于加固质量可靠、效果显著并有较好的耐久性，因此，被广泛应用到市政建设、土木工程、水利水电，采矿，铁道等诸多领域。 高压旋喷法是利用地质钻孔，将带有喷嘴的旋喷注浆管置于预计的地基加固深度，借助注浆管的转动和提升运动，用高压从喷嘴中喷射加固浆液，高压水流冲击土体，把土颗粒和浆液搅拌混合，随后凝聚固结，形成一种新的有一定强度的人工地基。在旧桥加固中，旋喷时以一定的直径边旋转喷嘴边往上提升，形成的固结体呈圆柱状的旋喷桩，从而在原有基础下形成新的桩基础，达到提高基础承载力的目的。 1. 工程概况 湖北省随南岳高速公路中段一座2×16m空心板梁桥在施工过程中，一侧桥台发生下沉，下沉量达25mm以上，由于桥台下方土层属软基地质，主要由粘土和粉质粘土加砾石组成，且厚度较深达7m以上，经多种方案比选，最终确定采用高压旋喷注浆法进行加固。 2. 参数设计 2.1桩的设计与布置 2.1.1、桩径的确定 旋喷桩的直径可根据土的标准贯入值N进行估算： 对于0＜N≤5的粘性土 对于5＜N≤15的砂性土 式中：D—旋喷固结体直径； N—标准贯入度值。 若水泥浆压力高于20MPa，喷嘴孔径大于2.5mm时，则直径可略为增大。 2.1.2、桩长的确定 桩长主要取决于需要加固土层的厚度，一般视建筑物的设计要求和地质条件而定，应满足地基的强度和变形控制要求。一般可用下式来计算桩的有效长度： 式中：—有效长度； b—桩体与土的摩擦系数；—郎肯压力系数；—桩的半径。 2.13、桩数的确定与孔位布置 有了桩径，加固所需的旋喷根数为： 式中：F—工程结构的荷载；G—承台和承台上土体的自重；R—单桩承载力的标准值 在偏心荷载、桩基中各桩受力不均匀时，桩数可适当增加到计算值的1.1~1.2倍。 为使各桩受力均等，一般取桩距为1~2倍的桩径，排列方式可采用行列形或梅花形。当均匀沉降的基础时，布孔应尽量与基础重心成轴对称或使各桩受力均匀；当为不均匀下沉基础时，在沉降量较大的部位适当加密布置；加固无承台基础时，孔位应紧邻基础。 根据计算确定，桩径为0.8m，桩间距为1.2m，桩的有效长度取8m。按设计要求，旋喷桩采用行列形排列，共计108根，总长约为864延长米。 2.2注浆材料 在实际应用中，高压喷射注浆的材料主要为水泥浆液，其力学性能好、较稳定、施工时可喷性好，而且品种较多、来源广。通常无特殊要求时，宜采用325号或425号普通硅酸盐水泥，可以根据需要掺入外加剂以达到不同的工程目的。 2.3用浆量计算 2.3.1、体积法公式 式中： Q —需要用的浆量（msup3;）, —旋喷体直径（m）,—注浆管直径（m） —填充率（0.75~0.90）,—旋喷长度（m）,—未旋喷范围土的填充率（0.5~0.75） —未旋喷长度（m），—损失系数（0.1~0.2） 2.3.2、喷量法公式 式中： V —提升速度（m/min）， H —喷射长度（m），q —单位时间喷浆量（msup3;/min） 根据上面两种方法计算，取其大者作为喷