桥梁桩基中预应力管桩的应用
预应力管桩在抗拔桩中的应用实录
预应力管桩在抗拔桩中的应用实录
预应力管桩是一种在土工工程中广泛使用的桩基础形式。
正如其名称
所示，预应力管桩是通过将钢绞线或预应力钢筋插入钢管中，形成预应力
体系，在桩身内部形成预应力。
这种设计使得预应力管桩能够承受高强度
和高载荷，并且在抗拔方面表现非常出色。
下面是一些预应力管桩在抗拔
方面的应用实录。
1.桥梁抗拔基础：某高速公路上的一座桥梁建造过程中，使用了预应
力管桩作为抗拔基础。
预应力管桩的深度为35米，直径为800毫米，预
应力钢筋应力为1500MPa。
预应力管桩经过静载试验和动态荷载试验的验证，结果表明其承载能力和抗拔性能非常出色。
2.大型建筑抗拔基础：在某家电厂的建筑工程中，使用了预应力管桩
作为抗拔基础。
这些预应力管桩的深度为25米，直径为600毫米，预应
力钢筋应力为800MPa。
经过抗拔测试，结果表明其能够承受极高的载荷。
3.土壤稳定工程：在某个土壤稳定工程中，使用了预应力管桩来加强
沙土地基。
预应力管桩的深度为20米，直径为400毫米，预应力钢筋应
力为600MPa。
预应力管桩被用于支撑一个大面积的沙土地基，从而保证
地基的整体稳定性。
总的来说，预应力管桩在抗拔桩中的应用非常广泛，能够应对各种各
样的土工工程需求。
无论是建造大型桥梁、建筑、还是进行土壤稳定工程，预应力管桩都是一种非常可靠的抗拔基础形式。
静压预应力管桩在桥梁桩基加固中的应用
跨径 布置 为 ５Ｘ１ 桥 面 净 宽 ： ２×１ 。桥 梁 ６ｍ， 净 ２Ｉ ｎ 上部 结构 为 预应力 砼 空 心板 梁 ， 部 结 构 为 双 柱 式 下 （ｂ ． 桥墩 ， 孔 灌 注 桩 （ ）． 基 础 。桥 梁 ｑ１０ｍ） 钻 ４１２ｍ） 设计 标 准 荷 载 ： 车一 超 ２ 汽 ０级 ， 车一 １ ０ 设 计 地 挂 ２；
封闭 。
处理 范 围广 ， 有荷载 传递路 径 清晰 、 靠性 大大提 具 可
高等 优点 ， 缺点 是施 工 工 期 长 、 工 不 便 、 施 受施 工场 地 限制 。采 用静 压桩 不 仅 具 有 钻孔 灌 注 桩 的优 点 ，
《 苏交 通科 技》２ １ 江 ０ １年 第 ３期
静 压 预 应 力 管 桩 在 桥 梁 桩 基 加 固 中 的 应 用
张春 荣 高 ห้องสมุดไป่ตู้ 东
（ 江苏京 沪高速 公路有 限公 司
摘 要
淮安
２３０ ） ２ ０ ５
通过 具体 的 工程 实例 ， 绍 了静 压预 应 力 管桩技 术在 桥 梁桩 基加 固中的应 用 ， 明 介 说
震 烈度 ： Ⅵ度 ， Ⅶ度设 防。 按
１ １ 桥 梁病 害情 况 ． ２０ ０ ０ ９— ２—２ ， 查 时发 现 该 桥京 沪 方 向 ２ 墩 ５巡 ＃
了第 ２ 种原 因为导致该桥病害 的主要 因素。 ２ 加 固设 计 方案
２ １ 临 时 措 施 ．
内侧 桥面 严重 下沉 ，＃ ２ 墩对 应 的 ２— ６ 桩基 周边 土 沉
下压缩下沉 ， 此种 可能 性不 大 ， 但 因缺 陷部位 较深 ， 不
预应力管桩的应用
和稳定性。
高层建筑
高层建筑对地基承载力要求高，预 应力管桩能够提供足够的承载力， 同时减少沉降，防止建筑物倾斜或 开裂。
工业厂房
工业厂房通常重型设备多，对地基 要求高，预应力管桩能够满足其大 承载力的需求，保证生产安全。
道路工程领域
01
02
03
公路
公路的路基需要承受车辆 的反复载荷，预应力管桩 能够提供良好的承载力和 稳定性，防止路面沉陷。
维护保养
定期对管桩进行检查和维护，确保其 长期使用效果。
记录与归档
对施工过程和检测结果进行详细记录 ，并归档保存。
应急处理
制定应急处理预案，对施工中出现的 问题进行及时处理。
04 预应力管桩在不同领域的 应用
建筑工程领域
住宅楼
预应力管桩广泛应用于住宅楼的 地基基础，因其承载力高、沉降 量小，能够确保建筑物的安全性
生产工艺的改进
自动化与智能化制造
随着工业4.0的发展，预应力管桩的生产工艺将逐步实现自动化和智能化。通 过引入先进的机器人和自动化设备，提高生产效率，降低人工成本，并确保产 品质量的一致性和稳定性。
环保生产工艺
为应对日益严峻的环境问题，预应力管桩的生产工艺将向环保、低碳的方向发 展。例如，采用节能减排技术、废弃物资源化利用等措施，降低生产过程中的 能耗和排放，减少对环境的负面影响。
桥梁
桥梁墩台常用预应力管桩 作为基础，其高承载力和 耐久性能够确保桥梁的长 期安全使用。
隧道
隧道进出口的挡土墙常常 采用预应力管桩作为基础 ，能够承受侧向土压力， 防止隧道塌方。
桥梁工程领域
大跨度桥梁
大跨度桥梁的自重和载荷大，预应力管桩的高承载力能够满足其 要求，保证桥梁的稳定和安全。
预应力管桩的应用
预应力管桩的应用在现代建筑工程领域，预应力管桩作为一种重要的基础构件，凭借其独特的性能和优势，得到了广泛的应用。
预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，通常在工厂里预先制作完成，然后运输到施工现场进行沉桩施工。
预应力管桩的类型多种多样，常见的有预应力高强混凝土管桩（PHC 管桩）、预应力混凝土管桩（PC 管桩）和预应力薄壁管桩（PTC 管桩）等。
PHC 管桩具有高强度、高耐久性等特点，适用于对承载力要求较高的大型建筑和重要工程；PC 管桩的强度稍低于 PHC 管桩，但其经济性较好，在一般建筑工程中应用较为广泛；PTC 管桩则主要用于抗拔或承受水平荷载的场合。
预应力管桩之所以能够在建筑工程中得到大量应用，主要得益于其诸多优点。
首先，它具有较高的承载能力。
通过合理的设计和施工，预应力管桩能够有效地承受建筑物的重量和各种荷载，确保建筑物的稳定性和安全性。
其次，施工速度快是其显著优势之一。
由于管桩在工厂预制，现场施工时只需进行沉桩作业，大大缩短了施工周期，有利于加快工程进度。
再者，预应力管桩的质量易于控制。
在工厂标准化生产的条件下，管桩的质量能够得到有效保障，减少了因施工质量问题导致的工程隐患。
此外，它还具有良好的耐久性，能够在各种恶劣的环境条件下长期稳定工作。
在实际应用中，预应力管桩的施工工艺主要包括锤击法和静压法两种。
锤击法是利用桩锤的冲击力将管桩打入地下，这种方法施工效率高，但噪音较大，对周围环境有一定的影响。
静压法则是通过静力将管桩压入地下，其优点是噪音小、振动小，对周边环境的影响较小，但施工速度相对较慢。
在选择施工方法时，需要综合考虑工程地质条件、周边环境要求以及施工进度等因素。
预应力管桩在各类建筑工程中的应用十分广泛。
在工业与民用建筑中，它可以作为建筑物的基础，为建筑物提供稳定的支撑。
在桥梁工程中，预应力管桩常用于桥墩和桥台的基础，能够有效地承受桥梁的荷载。
预应力管桩在桥梁上的推广运用
预应力管桩在桥梁上的推广运用前言随着城市化进程的加速和交通基础设施建设的不断扩展，越来越多的桥梁被建造出来，成为城市道路交通的重要组成部分。
而在桥梁建设中，预应力管桩的应用越来越广泛，对提升桥梁的安全性、承载能力具有重要意义。
本文将探究预应力管桩在桥梁上的推广运用。
什么是预应力管桩预应力管桩是一种构造简单而且灵活多样的预应力加固措施，是利用钢绞线在管内预应力，使管杆在混凝土灌注后形成预应力的技术。
通过钢绞线的预应力作用，能够提高管桩的抗弯扭刚度和自重稳定能力，从而提高管桩的抗弯和承载能力。
预应力管桩在桥梁上的应用预应力管桩作为一种重要的加固措施，被广泛应用于桥梁的建设中。
下面分别从桥梁的设计和施工两个方面进行说明。
桥梁设计在设计桥梁时，一般需要考虑以下问题：•桥梁所在地的环境条件和地质条件；•桥梁的各种荷载，如自重、活载、风载、温度变化、震动等；•桥梁的几何尺寸和形状；•桥梁的结构形式、材料和技术要求。
其中，预应力管桩可以在以下方面帮助提高桥梁的安全性和承载能力：1.增强抗震能力：预应力管桩的应用可以提高桥梁的抗震能力，尤其是在地质条件较差或地震频繁的地区，更为重要。
2.提高承载能力：对于大跨径的桥梁，预应力管桩可以增加桥梁的承载能力，并且与桥梁主体结构紧密相连，为桥梁的整体性提供了更好的支撑。
3.延长使用寿命：预应力管桩可以减小钢筋的应力和裂缝的扩展，从而更好地保护混凝土材料，延长桥梁的使用寿命。
桥梁施工在桥梁施工中，预应力管桩也具有以下优势：1.可靠性高：预应力管桩的制造过程完全在工厂中完成，由计算机程序指挥，精度高，质量稳定，可以提高施工质量和速度。
2.施工安全性高：预应力管桩设备简单，而且作业空间小，减少了施工过程中的危险因素，更易管理和监控。
3.施工周期短：与钢筋混凝土桩相比，预应力管桩可以大大缩短施工周期，大大提高了施工效率。
预应力管桩在桥梁建设中的案例下面举几个预应力管桩在桥梁建设中的案例：北京五环公路桥北京五环公路桥是一座全长1009米，跨径最大达72.8米的双向六车道高速公路桥梁。
预应力管桩的应用
预应力管桩的应用一、预应力管桩的发展历程预应力管桩是一种在现代化建筑中广泛应用的桩基材料，其发展历程可以追溯到20世纪80年代。
当时，随着高层建筑和大型基础设施的快速发展，对桩基材料的要求也越来越高。
为了满足这种需求，各国开始研发预应力管桩，并逐步将其应用于建筑领域。
二、预应力管桩的特点1、强度高：预应力管桩采用高强度材料制作，具有较高的抗压、抗弯、抗拉等力学性能，能够承受较大的荷载。
2、耐久性好：预应力管桩经过高温高压处理，具有较好的耐腐蚀性和耐久性，能够长期保持其原有性能。
3、施工方便：预应力管桩采用工厂化生产，精度高，质量稳定，且施工方便，可缩短施工周期。
4、适用范围广：预应力管桩适用于各种类型的建筑，如高层住宅、商业大厦、桥梁、高速公路等。
三、预应力管桩的应用范围1、高层建筑：高层建筑对桩基的承载力和沉降要求较高，预应力管桩具有较高的承载力和较好的沉降控制性能，因此被广泛应用于高层建筑的桩基工程中。
2、桥梁工程：桥梁对地基的要求非常高，预应力管桩能够提供较强的支撑和抗弯能力，因此被广泛应用于桥梁工程的桩基工程中。
3、高速公路：高速公路要求路基具有较高的承载能力和稳定性，预应力管桩能够提供较强的支撑和抗弯能力，因此被广泛应用于高速公路的桩基工程中。
4、其他基础设施：预应力管桩还广泛应用于地铁、机场、港口等基础设施的桩基工程中。
四、预应力管桩的未来发展趋势1、进一步优化设计：随着计算机技术的不断发展，未来将更加注重预应力管桩的设计优化，以提高其承载力和耐久性，降低成本。
2、推广自动化生产：自动化生产能够提高生产效率和质量稳定性，未来将进一步推广预应力管桩的自动化生产。
3、加强应用研究：随着建筑形式的多样化，未来将加强预应力管桩在不同类型建筑中的应用研究，以充分发挥其优势。
4、强化质量控制：未来将更加注重预应力管桩的质量控制，以确保其质量和性能符合要求。
预应力管桩作为一种高性能的桩基材料，在现代化建筑中具有广泛的应用前景。
预应力管桩的施工
预应力管桩的施工预应力管桩的施工1. 简介1.1 定义预应力管桩是一种通过预先应用预应力力学原理，将管桩以各种方式进行预应力构造，以提高管桩的承载能力和稳定性的一种桩基施工方法。
1.2 应用领域预应力管桩在许多领域得到广泛应用，包括建造、桥梁、港口、水利工程等。
它广泛应用的原因是其优点包括承载力大、变形小、施工便利等。
2. 施工前准备2.1 勘测设计在施工前，需要进行充分的勘测和设计工作。
这包括现场土质勘测、承载力分析、荷载计算等。
根据设计要求，确定管桩的参数和施工方案。
2.2 材料准备在施工过程中，需要准备各种材料，包括钢管、预应力钢丝、灌浆材料等。
这些材料应符合相关国家标准，并经过合理储存和保护。
3. 施工工序3.1 布置场地在施工前，需要对施工现场进行清理和布置。
清除障碍物，并设置施工标志和警示标志，确保施工安全。
3.2 钢管安装根据设计要求和施工方案，进行预应力钢管的安装。
这包括挖掘基坑、钢管的定位和固定等工作。
3.3 预应力施工通过张拉预应力钢丝，施加预应力力，使管桩达到预设的受力状态。
这需要合理的张拉设备和精确的控制。
3.4 灌浆充填根据设计要求，使用合适的灌浆材料对钢管进行充填，以提高管桩的整体性能。
灌浆时需要注意充填的均匀和灌浆材料的质量。
3.5 后期处理在管桩施工完成后，需要进行后期的处理工作，包括表面保护和防腐处理等。
这可以延长管桩的使用寿命。
4. 质量控制4.1 施工记录在施工过程中，需及时记录施工情况，如施工日期、施工人员、施工参数等，以便进行质量追溯和质量控制。
4.2 检测监控施工过程中需要进行必要的检测和监控，如管桩的沉降、倾斜和受力等，以确保施工质量和安全。
附件：- 勘测报告- 设计方案- 施工记录表- 施工图纸法律名词及注释：1. 基坑：指针对建造物或者其他工程施工，挖掘或者开挖出的用于暂时设计需要的土方掏空体。
2. 张拉设备：用于施加预应力力的设备，如液压泵站、锚具等。
phc管桩原理
phc管桩原理PHC管桩是一种常用的地基处理方法，被广泛应用于建筑工程中。
下面将从PHC管桩的原理、施工过程和应用范围三个方面进行详细介绍。
一、PHC管桩的原理PHC管桩，全称为预应力混凝土管桩，是一种以预应力混凝土为主要材料的桩基处理方法。
其原理是通过预应力钢筋的应力传递和桩身的承载作用来增加地基的承载能力和稳定性。
在PHC管桩中，预应力钢筋起到了关键作用。
在施工过程中，预应力钢筋首先被张拉，然后通过锚固设备固定在桩身内。
预应力钢筋的张拉过程可以使桩体内部产生压应力，从而提高桩体的整体强度和刚度。
这种预应力钢筋的应力传递方式可以使地基承载能力得到有效提升。
二、PHC管桩的施工过程PHC管桩的施工过程主要包括桩基设计、材料准备、桩身制作、桩基施工和验收等环节。
1. 桩基设计：根据工程所需的承载力和变形要求，确定桩的数量、直径、长度和间距等参数，并进行桩基设计。
2. 材料准备：准备好预应力混凝土、钢筋、钢模和其他辅助材料。
3. 桩身制作：按照设计要求，在施工现场进行预应力混凝土的浇筑，同时将预应力钢筋张拉并锚固在桩身内。
4. 桩基施工：将制作好的PHC管桩逐根沉入地下，直至达到设计标高。
施工过程中，要注意桩身的垂直度和水平度，保证桩基的稳定性。
5. 验收：完成桩基施工后，进行验收工作，检查桩身的质量和安全性能，确保满足设计要求。
三、PHC管桩的应用范围PHC管桩适用于各种地质条件下的建筑工程，特别是在软土地区具有明显的优势。
其主要应用范围包括以下几个方面：1. 大型建筑物的基础处理：PHC管桩可以用于大型建筑物的基础处理，如高层建筑、桥梁、码头和厂房等。
通过PHC管桩的施工，可以有效增加地基的承载能力，提高建筑物的稳定性。
2. 城市地铁工程：PHC管桩在城市地铁工程中也有广泛应用。
地铁隧道的施工会对地下环境产生一定的影响，PHC管桩可以通过加固地基的方式，保证地铁工程的安全性和稳定性。
3. 河道治理和堤坝加固：在河道治理和堤坝加固工程中，PHC管桩可以用于加固土体、控制地下水位和抵抗水流侵蚀等。
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桥梁桩基中预应力管桩的应用
摘要: 近年来随着预制预应力混凝土管桩在建筑工程中的广泛应用,部分公路桥梁桩基工程中也开始使用。
由于预应力管桩在岩溶区施工中避免了桩基成孔的高风险,且施工速度快,经济上与其他方案相比有一定优势。
但是,在岩溶地质条件下使用时也有一定的局限性,应根据具体地质条件慎重考虑。
关键词: 预应力管桩; 桥梁桩基;注浆处理
1岩溶区桥梁桩基预应力管桩的适用条件
1.1预应力管桩的优点与局限性
与钻孔灌注桩相比,预应力管桩具有以下优点:
(1) 预应力管桩的单桩承载力高。
(2) 抗弯性能好。
预应力管桩选用高强度、低松弛的螺旋槽钢棒作为预应力主筋,使桩身具有较高的预压应力,其抗弯性能良好。
预应力管桩有卓绝的贯入性能,能穿透密实的砂层, 能适应复杂的环境与地理条件。
管桩施工时桩底设置桩尖,常用的桩尖有十字形、圆锥形和开口形,可根据不同的地质条件选用。
(3) 质量稳定可靠。
由于采用工厂预制的生产方式,能利用先进的工艺和设备,质量容易控制,产品质量容易保证。
(4) 应用范围广。
工厂生产、商品供应,可以有不同的规格、长度供选择,使设计选用范围广,容易布桩,对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。
管桩分为不同的直径(常用40、50及60cm)、壁厚和强度(分普通混凝土和C80以上的高强混凝土),使用时根据不同的设计承载力要求选用。
(5) 施工速度快,工期短。
预应力管桩在工厂商品化生产,能按施工要求及时供桩,施工前期准备时间短,一般能缩短工期1～2月。
预应力管桩在实际应用中也存在以下局限性:
(1) 场地内分布有深厚粘性土层等,在此种地质条件下采用管桩易发生挤土效应,处理不当会造成管桩上浮和斜桩, 影响桩基承载力。
(2) 有些地质条件不宜应用预应力管桩。
土层中含有较多严重影响沉桩施工及桩承载力可靠性的孤石或其他障碍物;土层中含有不宜作持力层且管桩又难以贯穿的坚硬土层;拟作为桩基础持力层的岩层面起伏变化较大或岩层面倾斜;淤泥等软弱土层下直接到达碎石土层或风化岩层等持力层。
1.2岩溶区桥梁桩基适用预应力管桩的条件
当覆盖土层较厚,能提供较好的持力层(标贯值大于25击),虽基岩溶洞发育,连续完整的微风化岩层埋深较深,宜使用管桩。
假设桩底设置在溶洞以上一定距离的持力土层中,此时若采用传统钻孔桩基础,其缺点是:若设计为钻孔支承桩,就须穿过溶洞将桩底设置在深层基岩上,施工时需进行溶洞处理;若设计为单根钻孔摩擦桩,将桩底放在溶岩以上的土层,则覆盖土层的厚度可能不够,桩基达不到需要的承载力;若设计为多根钻孔摩擦桩,采用群桩构造, 形式与管桩基础类似,则由于两类桩基在施工、构造与受力上的差别,费用大于管桩基础。
1.3 岩溶区桥梁桩基不适用预应力管桩的条件及应对措施
管桩基础在基岩埋深较浅、覆盖层较薄、有孤石、表层软土层较厚等情况下不宜采用,否则易导致桩身倾斜、桩体折断、桩端或桩头破损等问题。
但若采用桩底或桩侧注浆加固等辅助措施,也可在某些不利条件下应用。
当覆盖土层较薄,基岩溶洞发育,连续完整微风化岩层埋深较深时,若采用单根大直径桩基,需设计为支承桩,桩基要穿过多层溶洞;若采用管桩,如果桩底不落在顶层岩面,也会因覆盖土层过薄而导致单桩承载力过低,若把桩打到岩面又面临诸多不利。
此时可在管桩的基础上配合采用桩底加固等辅助措施,先把管桩打到距岩面一定高度处,然后采用注浆或高压旋喷等工艺把桩底至岩面的土层加固到一定强度( 通常可得到单轴极限抗压强度5MPa 以上的复合土体),或将桩侧土体注浆加固,从而使管桩的承载力大为提高,如有必要还可将顶层的溶洞一起注浆填充加固。
若采用桩底加固的管桩基础时,应根据溶洞的发育程度、溶洞的大小、充填情况、顶层岩面的厚度及倾斜情况,谨慎考虑。
综上所述,在岩溶地区应用管桩基础的主要优点是:利用覆盖土层的承载力,将多根管桩打入(或静压)到溶洞顶层岩面以上,形成群桩基础,若承载力不够时亦可注浆加固,满足桥梁的承载要求,因此,管桩基础避免了常规桩基在钻孔时穿过溶洞造成的风险。
2管桩的注浆处理
2.1桩底注浆
当管桩桩端持力层承载力不能满足设计要求,而持力层土质适合注浆加固时,或持力层下伏溶洞顶离桩端较近时,宜对桩底持力层注浆加固,或注浆填充溶洞,以提高管桩的单桩承载能力。
管桩桩底注浆可利用管桩内管,采用地质钻机成孔,孔数不少于2 个。
当采用二次注浆工艺时,孔径不宜小于75 mm,以满足放置两根注浆管的需要。
对于溶洞注浆,压浆前采用高压水切割溶洞内的填充物和溶洞顶底板表层的风化岩层,清洗溶洞顶底板,水流射压不小于15MPa。
切割清洗的同时,采用气举清渣工艺将溶洞内的填充物等抽出。
直到出水口的水流变清再压浆。
先利用低压将浆液注入
桩底空洞,等观测孔的出浆与注浆浆液浓度一致时再采用高压压浆,一般情况下最终的稳压压力为2MPa 左右,稳压时间不小于10min。
若在压浆量达到估算总量时达不到稳压压力,或不能达到稳压时间,则应进行间歇注浆。
水泥浆液中可酌情加入速凝剂。
2.2桩侧注浆
当管桩较长,桩端持力层承载力不能满足设计要求,而持力层土质不适合注浆,或注浆后也不能满足承载力要求,需通过增加桩侧摩阻力来保证管桩达到设计承载能力时,宜对管桩桩侧注浆加固。
采取桩侧钻孔注浆,对桩周土体可能产生扰动,当桩侧为细粒土时注浆压力超过劈裂压力,则土体产生水力劈裂,呈现劈裂加筋效应。
当桩侧为粗粒土时,浆液通过渗透、部分挤密、填充及固结作用,使桩侧土空隙率降低, 密度增加,呈现渗透填充胶结效应。
浆液充填桩身混凝土与桩周土体的间隙,提高桩土间的粘结力。
上述两种效应不仅使桩周土恢复原状,面且提高了桩周土的强度,另外,浆脉结石体像树根一样向桩侧土深处延伸,促使桩侧摩阻力和桩体承载力大大增强。
桩侧、桩底可采用桩侧钻孔同时进行注浆,文献[1]提出一种在预制桩的桩侧及桩底预留预埋管的方法,可更好地满足注浆需要。
3工程案例
某高速公路大桥位于岩溶地区,桥位地层由第四系覆盖层亚粘土、淤泥及砂层和基底下石炭系灰岩及其风化层组成。
土洞、溶洞发育,地质资料显示多为串珠状。
在桩基施工通过土洞、溶洞过程中,常出现卡锤、塌孔现象,个别桩基地质勘探时未发现溶洞,但检测时发现下伏溶洞而采取压浆处理。
其31# B、32# A、33# A、33# B 桩原设计为单根D130cm 的端承桩,经地质补勘,揭示均有串珠状小型土洞及溶洞,后决定改为管桩群桩基础。
下面以32#A 桩为例详述其解决方案。
地质情况: 32#A 桩地质桩孔揭示,自地面往下依次为 3.8m 厚素填土,3.7m 厚亚粘土, 4.2m 厚淤泥质土,2.3m 厚亚砂土,23m 厚亚粘土,12.8m 厚全风化粉砂岩,45.8～65.4m深度范围处为溶洞及微风化灰岩,灰岩最厚为2.7m,不能满足端承桩的设计要求。
后将32#A 桩改为 6 根D60 管桩的群桩基础(图1),管桩规格为PHC-AB600,壁厚13cm。
桩底持力层为亚粘土,桩长29.9m。
设计要求管桩沉桩到位后,对深度49.3～55.3m 范围内溶洞注浆处理,并对桩底2m 范围土体注浆加固。
注浆工艺采用高压旋喷注浆法,其施工流程为:采用110mm 孔径钻机在预制管中心钻孔至第一层溶洞底以下0.5m 后→下入喷射器到孔底→接上导流器高压管与高压泵相连接→开动高压泵→自下而上喷射到桩底以上0.50m→根据地层返浆情况决定是否重复喷射直到返浆为止。
图1 桩基平面布置图(单位:cm)
水泥浆液采用42.5# 普通硅酸盐水泥,水灰比0.60～0.80,掺入3‰～5‰ FDN 粉剂。
旋喷压力20～25MPa,提升速度15～20cm/min。
旋喷喷射器与钻杆相连接, 下到孔底, 接上主动钻杆及导流器。
导流器采用高压管与高压泵相连接,旋转主动钻杆自下而上进行旋喷注浆, 喷射到桩底以上0.50m。
根据返浆情况决定喷射次数,直至返浆为止。
当不返浆时,采用间歇旋喷注浆,直至达到预计注浆量2～6倍为止。
现场注浆先施工A1、A6 桩,然后施工A2、A5桩,最后施工A4、A3桩。
其中A1、A6 桩施工时不返浆,采用了间歇注浆工艺。
全部施工完毕后经抽芯检测,溶洞填充较完整,桩底2m范围内结石体强度达到7MPa,完全满足设计要求。
4 结束语
岩溶地区桥梁桩基采用管桩群桩基础可避免常规钻孔桩穿越溶洞时产生的施工风险及桩底持力层承载力不够的问题。
当覆盖土层较厚,土的力学性能较好时尤其适用管桩;当持力层较差时,可采用桩底注浆及桩侧注浆加固等手段,大幅提高其承载能力,也可采用管桩群桩基础。
参考文献:
[1] 王士恩,刘超常,刘祖德.管桩注浆增强承载力的试验研究[J].岩土工程学报,1998(1) .
[2] 游兆源.桩侧注浆技术在预应力混凝土管桩中的应用[J].山西建筑,2007(4).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。