洋里特大桥1#墩桩基处理方法与分析

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摘要：施工中的特殊桩基处理是我们平时经常遇见的问题，结合洋里特大桥1#墩处理实例，简单介绍水泥搅拌桩加固软基及通过桩端灌浆改善桩端土层的性质来提高桩基承载力的处理方法、控制要点。该方法工艺简单，经济合理，承载力提高显著。

关键词：桩基；处理方法；控制要点

1.工程概况

洋里特大桥起点K14+088.0终点K15+719.5，全桥长1631.5m，平面位于直线段、半径分别为1500m、4000m的圆曲线及缓和曲线段内。桥型布置为（100M+168M+100M）变截面连续刚构箱梁+（42×30M）的连续T梁，除主桥（100M+168M+100M）外其余引桥部分采用30m预制混凝土T型梁结构，联长布置为5×30m和4×30m形式，桥面总宽为33m,分左右两幅。箱梁桥主跨为双肢薄壁墩，连接墩为薄壁墩，T梁桥为柱墩，T梁桥台为肋台，桩基采用钻孔灌注桩基础。

1#墩（分左右2幅）紧靠温福铁路、外福铁路路基（路基填土高度为7-8m，还需加上铁路荷载），最小距离约为4m，而桥位处软基（淤泥、淤泥质粘土）厚达40m，且表层没有硬壳层，铁路路基目前采用“水泥搅拌桩+布袋注浆桩”进行软基处理。通过软基计算分析表明，在铁路软基处理效果理想的情况下，估算铁路路基软基处理后其上层淤泥的沉降量约为13cm,其侧向位移约为4cm。所以，1#桥墩将因为上层淤泥的水平位移而引起非常不利的结构内力，将使桥墩基础产生不小于1.0cm的水平位移，影响桥梁结构安全，且将使主桥在水平面内旋转并在0#、3#（主引桥交接墩）产生2cm以上的水平错动。

2.桩基周围软基的处理

根据地质钻孔现象，桩基深度范围内地质情况：厚约2.4m杂填土；厚约11.6m淤泥；厚约4.4m亚粘土；厚约22m淤泥质粘土；厚约4.5m卵石，卵石层以下为全风化-微风化花岗岩层，桩基成孔采用12t的冲击钻，由于软基的存在，本桥桩基及承台施工时，将对铁路路基产生较大的干扰和风险，为了确保右幅承台开挖时铁路的路基和以后本桥墩基础的安全，在承台周围现浇高4.5m，壁厚0.5m的钢筋混凝土沉井套箱，以防止淤泥软弱层向桩孔方向滑移。

由于地质的变化较大，在上部淤泥粘土段采用长度为40m，直径为3m，厚度为0.02m的钢护筒（分两段）。在1#墩左小2#桩基钻孔过程中在标高为-75.26m处出现的卡锤的现象，在打捞锤的过程中，由于时间过长导致护筒以下部分塌方，从而引起周围软土向桩孔方向滑移并造成左幅沉井套箱混凝土的开裂、承台地面沉降2m左右的不利情况。为了防止在落锤打捞过程和桩基再次钻孔时的安全，避免软土进一步发生滑移，对沉井套箱周边的淤泥软土层采用四排双轴+水泥搅拌桩（浆喷）进行加固处理：

2.1具体加固措施

采用四排双轴搅拌桩(采用喷浆搅拌形成水泥土墙，墙厚为2.2m)加固.水泥搅拌桩直径为0.7m，间距为1m,已施工沉井承台加固深度为自沉井顶面下6m至20m;其余的水泥搅拌桩深度为自地面至地面下20m，水泥掺量为13%。为了确保右幅承台开挖时铁路路基的安全在水泥搅拌桩内插入H型钢，型号为H700×300×13×24.内插型钢间距为0.6m,设计长度为18m.型钢顶部设一道混凝土围檩（截面尺寸为1.2m×0.7m）,将H型钢连为整体共同受力，与以后右幅承台基坑开挖的沉井支护形成联合支护体系。

2.2搅拌桩的加固原理

水泥搅拌桩加固软土地基实际上就是水泥加固土的过程，即采用机械深层搅拌软土与水泥浆进而发生的一系列物理化学反应形成复合地基的过程。

2.3施工注意事项

2.3.1 材料检验要求

材料实际使用的固化剂必须按设计要求通过现场加固土的强度试验，进行材料质量检验，合格后方可使用。

2.3.2保证垂直度

为使搅拌桩基本垂直于地面，要特别注意深层搅拌机的平整度和导向架对地面的垂直度，应控制机械的垂直度偏斜不超过1%。

2.3.3 保证桩位准确度

布桩位置与设计误差不得大于2cm,成桩桩位偏差不应超过5cm.

3.桩基的处理

在1#墩左小2#桩基（桩基类型为端承桩、基底土层为微风化花岗岩）已钻孔至标高-75.26m，该装位弱风化花岗岩岩面标高为-74.62m，成孔施工已进入弱风化0.64m后（锤底标高-75.26m，锤顶标高-72.86m，锤身高度2.4m）。根据2009年8月20日会议纪要的精神，掉锤不打捞，如能清渣彻底，该桩可以处理利用。

在打捞锤的过程，导致部分塌孔，落锤的底部和周围沉淀很多的沙粒和泥土，为了确保桩底的支撑力满足设计要求，灌注前要彻底清空，清空时检测泥浆比重1.02g/cm3，，经过一段时间的清空由于下面是沙粒泥浆比重小不能将沙粒浮起，将采用添加膨润土的方法增加泥浆比重（增加后泥浆比重为1.21 g/cm3-1.26 g/cm3），由于沙层和淤泥存在，为了防止大面积的塌孔，不宜采用空压机抽砂而是采用泥浆泵配合泥沙分离机，泥沙分离机能彻底将泥浆和沙粒分离开，流回泥浆池的泥浆不含有沙粒从而可以减少清空的时间。

4.结束语

施工结束后，经检测单位对该桩进行高应变检测表明，桩基承载力大幅度提高，加固后其承载力远高于设计承载力，加固效果明显，完全满足设计要求。

桩底压力注浆不仅能提高桩端阻，使桩端阻一开始即参与承载，桩端阻和桩侧摩阻的发挥趋于同步，而且使桩侧摩阻有所提高；桩的端承力提高对单桩承载力提高起主导作用。注浆量和注浆压力与桩极限荷载有直接的关系，注浆量越大、注浆压力越高，桩的承载力也提高得越大。

由于压力注浆能较大幅度地提高钻孔桩的承载力，此工艺可操作性强，施工简单，可以减小桩长、降低施工难度、提高经济效益，具有较好应用前景。