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布袋桩试桩总结

关于浙赣绕行线改线R1K19+800~R1K20+650软基处理

布袋桩施工工艺总结

R1K19+600~R1K20+837.43浙赣绕行线改线工程区间,全长1237.43m,为松软土地基路堤,其中R1K19+800~R1K20+650路基地基采用布袋注浆桩+0.60m厚碎石垫层+一层双向经编土工格栅加固。桩按正方形布置,桩径0.40m,桩间距1.40m,桩长22.0m~33.50m。为保证既有线安全,选取合适的施工工艺及各种施工参数,施工前将R1K20+288.6~R1K20+297作为布袋注浆桩试验段,以便指导全工点正式施工。试验段自2009年5月8日开始至今,通过试桩得出如下总结。

1.钻孔

(1)根据设计图对所要施工的桩位进行放样,并在现场定位。

(2)钻孔机械采用SI100型钻机(与地质取样钻机类似),动力主要靠柴油式内燃机带动钻杆旋转成孔。钻头长度为20cm,直径为12cm;钻杆直径为5cm,钻机主钻杆长度为2.8m,其他分别为1.2m、2.4m、4.8m几种类型,通过钻杆的接长来完成不同桩长的要求。在钻孔的过程中为了防止塌孔,采用孔内原土造浆。

图:SI100型钻机

图:钻头

浆液所需水源通过钻机自身液压泵由钻杆顶部压入钻杆内部,从而进入孔内,形成浆液护壁。根据设计资料显示,本段地质主要为人工填土、粉土、粉砂、淤泥质黏土、黏土,细砂、圆砾土。本次试桩试验段设计桩长为28.5米,经钻探出的土渣分析比较,地质与设计资料相符合。

(3)钻探过程中必须保证机身平稳,钻孔偏斜<1%。

(4)钻孔的深度为图纸设计桩底标高。

(5)钻孔速度约为0.7m/min,成孔后直径为14~16cm。

2.成桩

(1)将特制注浆管(4cm钢管)放入尼龙布袋内,管底用闷头旋紧,尼龙纤维袋自底部上

30cm,用铁丝扎紧三道,以免泄浆,为防止窜浆,布袋上端绑扎位置在设计桩顶500mm以上,用铁丝将其扎牢在塑料套环上。塑料套环套在注浆管上,与注浆管能相对滑动,在注浆完毕后,保证注浆管能顺利拔出已撑开的布袋,同时,在带眼管节下端套有的塑料堵头会将塑料套环堵塞住,避免注入的浆液外溢,使布袋形成一个密封的桩体。同时每隔50cm

扎一道牛筋扣,以保证布袋顺利进入孔内。

图:下放布袋

图:堵头及塑料套环

图:布袋绑扎,50cm/一道 图:端口布袋绑扎 (2)注浆压力一般为0.4~0.7MPa 。一旦达到注浆量要求或超过设计压力,及时减压或上拔注浆芯管。注浆时严格将注浆流量控制在30~60L /min 以内。

拌和粉煤灰水泥

(3)布袋桩注浆应遵循自下而上,逐节压浆的原则。提管高度一般为每节绑扎布袋长度(即50cm)。拆卸注浆管前打开回流阀,释放管内压力,以免浆液在有压力的情况下喷出伤人。

图:注浆完成 图:注浆管拔出后 (4)桩在向外膨胀过程中形成桩体,故注浆可紧跟钻孔依次进行,亦可根据地下土体流失情况作必要的调整。

3.注浆参数

(1)浆液配方由:水:水泥:粉煤灰:膨润土=1:0.734:0.6:0.04;水灰比为0.75:1;水泥粉与煤灰比率为1:0.82。

施工前,由试验发现,水灰比在0.75:1时黏度为32s ,比重为1.48g/cm 3。符合设计黏度为30s ~35s ,比重1.4~1.5 g/cm 3。水灰比若过大,试块抗压强度较低,且收缩率大;水灰比过小,则黏度过大,达不到设计要求,而且水灰比过小易造成注浆过程中堵管、爆管,操作不易控制。每盘用料为250Kg 水、183.5Kg 水泥(用台秤称)、150Kg 粉煤灰、9.9Kg 膨润土。水的计量采用事先在搅拌机内确定250Kg 的的水面位置,焊接一钢筋标记。每盘0.40m 3,储浆罐方量1.2m 3。

图:浆液拌制

(2)压力控制在0.4~0.7Mpa,并尽量减少压力。

图:压力表

(3)注浆结束标准为:因本段路基原地面标高与桩顶设计标高一致,故当浆液从管口冒出,桩顶处布袋膨胀至设计桩径即可。

(4)注浆过程中拔管标准:注浆过程中,随着浆液的注入,布袋内逐渐充填浆液,浆液会冲破牛筋扣,挤压周围的软土,当浆液在喷头所在位置充满了布袋时,浆液会从注浆管口冒出,此时就往上拔管,每次拔管的高度为50cm。严格把握此拔管标准,可以保证成桩的均匀性及完整性。

4.注浆过程中各种异常现象的处理

4.1.施工中所遇到得问题及解决方法

(1)原设计为每隔50cm 扎一道牛筋或铁丝,在试桩时,用铁丝绑扎做试验,发现成桩

图:扎绳强度试验图:牛筋扣

过程中铁丝无法涨开,成桩后桩体呈葫芦状,且桩体的粗细不是很均匀,注浆压力一般较大,使布袋成桩呈“葫芦”状。

方法:改用牛筋扣作为扎绳,保证在达到一定压力后可以崩断。形成柱形桩。

(2)桩顶冒浆:分上部绑扎处冒浆及从布袋外冒出水泥浆

上部绑扎处冒浆可能原因有喷头密封圈磨损,密封性能变差;注浆芯管垂直度不好,导致喷头的密封圈一侧受压迫,而另一侧与注浆管间有间隙;喷头所在深度的布袋里面已经注满浆液,喷头处浆液的压力小于注浆管外布袋内浆液的压力,浆液无法冲破注浆管的皮套进入布袋内。布袋外冒浆,在孔口若观察到泥浆从孔口流出,则说明底部的布袋在膨胀,若孔口流出的不是泥浆,而是水泥浆液,则说明孔内的布袋有破损,浆液流到了布袋外。

图:泥浆

方法:更换新的密封圈;更换注浆芯管;往上拔管再注。立即停止注浆,防止浆液走远,形成较大的挤压力而对既有线造成影响。

4.2小结

(1)扎绳、布袋的材料要求是施工成功与否的关键;

图:布袋强度试验

(2)流量即注浆压力的控制,必须要保证在一个稳定的范围内,不可变化太大,且最大压力不可太高;

(3)绑扎时的绑扎质量,下部需翻卷30cm,上部需超出设计桩顶50cm,每隔50cm绑扎一道,保证桩的完整性和均匀性。

5.安全管理

本工地左侧为既有线,因此安全问题显得极为重要,我们在管理上奉行“安全第一、预防为主”的原则,我们具体做了如下几点:

(1)施工前组织安全技术交底,班前5分钟工班长进行班前安全技术交底,各工种人员持证上岗。

(2) 施工人员统一穿戴防护服与安全帽。施工前,在既有线右侧2m,安全限界外,安装防护栏,并悬挂安全操作及警示牌和各种标识牌,防止施工人员机具侵限。

(3)开工前对电器、电线路、机械运转部分、机械设备制动部分、安全防护设施进行检修,确保工作期间安全运行。

(4)施工场地周围设围护设施,禁止非工作人员进入。

(5)严格执行环保规程,工程弃物按指定地点堆放,泥浆流放指定范围,工程完工,按要求恢复生态环境。

(6)遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和上海铁路局颁发的有关规定执行。

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