场飞机滑行立交桥桩基施工技术

场飞机滑行立交桥桩基施工技术场飞机滑行立交桥桩基施工技术 建筑技术建筑技术 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 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 1200 桩的设计承载力为 3400kN 1500 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 50mm 钢管 对 1200 桩 对称布置 2 根声测管 1500 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 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 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 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 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 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 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 6 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 7 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 1200mm 桩的套管钢护筒的内径为 1350mm 1500mm 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 1350mm 或 1650mm 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