某大桥桩基质量缺陷的成因分析与对策

第３４卷第ｌＯ期　西　建　筑　Ｖ０１．３４　Ｎｏ．１０　・３３６・　２　０　０　８年４月　山　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲｔ　Ａｐｒ．　２００８　文章编号：１００９—６８２５（２００８）１０—０３３６—０２　某大桥桩基质量缺陷的成因分析与对策　杨成宽　摘要：通过对白琳大桥ｌ４号墩桩基质量缺陷的成因分析，针对桥梁工程钻孔桩桩底基岩有侵入岩存在，并造成裂隙面　基岩局部变质的情况，提出高压注浆补强处理的方法，具有一定的应用价值。　关键词：高速铁路，桥梁工程，钻孔桩，低应变，高压注浆　中图分类号：Ｕ４４５．５５１　文献标识码：Ａ　１工程概况　１４—８号桩进行钻芯取样。第三方检测单位按照有关要求对该桥　白琳大桥属于温福铁路（福建段）Ｉ标段，位于福建省福鼎市　墩的１４—１号桩和１４—８号桩实施了钻芯取样，钻芯钻进至桩底基　白琳镇境内，工程所在区属亚热带海洋季风气候，夏无酷暑，冬无严　岩１．３　ｍ（芯底高程为一１４．７３　ｍ）。　寒，雨量充沛，温暖湿润，无霜期长，台风频繁。年平均气温１８．６℃，　钻芯结束后对该桥墩的１号桩和８号桩的芯样进行了分析，　年降雨量１　３６８．６　１ＴＩ１ＴＩ，历年最大降雨量２　００４　１ＴＩ１ＴＩ，最小降雨量　结果发现：　７８３．７　１ＴＩ１ＴＩ。主要岩性为白垩系下统石帽山群上段的凝灰熔岩及　１）经过对该桥墩１号桩和８号桩的芯样长度进行测量。确认　凝灰岩。地质构造位于福鼎～霞浦断裂带，构造带中断裂、岩体　两桩基桩长度满足设计要求，桩底标高符合设计要求。　（燕山晚期第三次侵入的钾长花岗岩体）大体均呈北北东向延伸；　２）对芯样混凝土外观进行观察及强度检验，确认芯样外观质　自琳断层属于福鼎～霞浦断裂带次一级断裂，处于大桥福州台附　量、混凝土强度满足设计及规范要求，　近。地震烈度６度～７度。该大桥平面位于曲线（半径Ｒ＝５　０００　ＩＴＩ，　３）芯样桩底沉渣厚度为４　ＣＩＴＩ，符合规范及验标要求。　Ｌｌ＝３ｄ０　ＩＴＩ，Ｌ２＝３１０　ｍ）及直线上，线间距４．６　ｍ，设计为双线桥；　４）桩底１．３　ＩＴＩ岩石芯样的顶部（桩基底部）３０　ｃｎｌ左右范围内　纵断面位于＋５．８‰～＋３．０％０（交点为ＺＤＫ１１１＋０５０）上；下部结　有侵入岩（８０＝６００　ｋＰａ）存在，致使该部分基岩内形成了厚度为　５　ｃｎ１～ｌＯ　ＣＩＴＩ的裂隙面。　构为桩基础，矩形空心桥台，圆端形实体桥墩；上部结构设计为　为了进一步查清问题的真正原因，设计单位又在１４—３号桩处　１５—３２　ＩＴＩ简支箱梁（时速２５０　ｋｒｎ客运专线铁路有碴轨道后张法　进行了地质补钻验证。地质补钻钻孑Ｌ至孑Ｌ底标高一ｌ５．９８　ｍ。通　预应力混凝土简支箱粱（３２　ＩＴＩ双线））。１４号桥墩基础按柱桩设计，　过对地质补钻所取出的桩身混凝土芯样进行观察，结果发现：　设计桩长３４．０ｍ（桩顶高程为＋１７．９７ＩＴＩ，桩底高程为一１６．０３ｍ），并　１４—３号桩身混凝土密实、完整，混凝土质量比较好。　要求桩底嵌入弱风化凝灰岩层最小深度为２．０　ｍｏ　最后综合各种原因分析，一致认为该桥墩桩基桩身混凝土质　２问题提出　量完好，无质量缺陷。由于设计提供的该桥墩桩基基岩的地质资　白琳大桥１４号桥墩桩基采用冲击钻钻进成孑Ｌ，按水下灌注　料与实际情况不符，桩底基岩有侵入岩存在，造成了裂隙面基岩　混凝土成桩工艺施工。施工过程及桩基成孑Ｌ后，参与各方（施工　局部变质，致使该桥墩桩基基岩上下岩层密实度有差异，导致该　单位、设计单位、监理单位等）按要求及时进行了验孔。经现场察　桥墩桩基低应变检测波形异常。　看钻孑Ｌ渣样及钻孑Ｌ记录，并与设计文件进行比较后，确认地质情　４处理方法　况符合设计，满足设计需要，同意按批准的施工工艺进行混凝土　由于该桥墩桩基基底３０　ｃｎｌ范围内为弱风化凝灰岩，经设计　灌注成桩。整个桥墩桩基施工完毕２８　ｄ后，由第三方对该桥墩基　验算承载力满足要求；根据现场验孑Ｌ和相关施工记录，该墩桩基　础的桩基质量进行低应变检测，检测结果发现该桥墩桩基（设计　嵌人弱风化凝灰岩的深度满足嵌岩设计规范要求。为了消除该　为９根桩）基底低应变波形普遍异常。根据应力波理论及现场实　桥墩因桩基基底岩体的缺陷可能造成的安全质量隐患，确保大桥　测的低应变波形图初步分析判断认为：可能是由于施工过程中清　的安全运营，最后决定通过该桥墩桩基１４—１号桩和１４—８号桩的　孑Ｌ不彻底，桩底沉渣过厚所致。为了确保该桥墩桩基满足设计要　钻芯孔道对桩基基底侵入岩进行高压注浆处理，以增强该桥墩桩　求，须对该桥墩桩基进行技术处理。　基基岩的完整性。　‘　３成因分析　５效果检验　铁路桥涵施工规范及质量验收标准规定：１）对质量有疑问的　桥墩桩基岩按要求注浆处理完毕２８　ｄ后，再次由第三方对该　桩，应钻取桩身混凝土进行检测；２）大桥和特大桥或结构需要控　桥墩基础的桩基质量进行低应变检测。检测结果发现：处理后该　制的柱桩的桩底沉渣厚度，按设计要求进行钻孑Ｌ取样检测；３）浇　桥墩桩基基底波形正常，处理达到了预期目的，起到了加固补强　筑水下混凝土前应清底，桩底沉渣厚度为：摩擦桩不应大于　作用，确保了该桥墩桩基基岩完整性，消除了大桥建成后运营期　３００　Ｆｌｌｌｎ，柱桩不应大于１００　Ｆｌｌｌｎ。　的安全、质量隐患。　为了正确判定该桥墩桩基基底低应变波形普遍异常的真正　高压注浆加固补强措施针对类似的基岩处理是可行的，处理　原因，以便有针对性地制定该桩基的处理措施，决定采用钻芯法　后增强了基岩的完整性，明显改善了基岩的承载力。　进行二次检测。经过对该桥墩桩基低应变检测桩基基底低应变　参考文献：　波形图的分析，最后选择低应变波形相对较差的１４—１号桩和　［１］许克宾．桥梁施工［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００５．　收稿日期：２００７　ｌ２一ｌ０　作者简介：杨成宽（１９７３一），男，工程师，中铁十五局集团有限公司，河南洛阳４７１０１３　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３４卷第１０期　２　０　０　８年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲｃ１ｍＴＥＣｎ瓜Ｅ　ＶｏＬ３４　Ｎｏ．１０　Ａｐｒ．２００８　・３３７・　文章编号：１００９—６８２５（２００８）１０—０３３７—０２　伊村双联拱隧道施工总结　王摘松朱月贵　要：结合浦（城）南（平）高速公路伊村隧道施工的实际情况，对施工技术方案、爆破技术、防水材料进行总结分析，指　出采用光面爆破技术克服了围岩受扰动失稳的危险，为类似施工提供参考。　关键词：双联拱隧道，施工方案，爆破，防水材料　中图分类号：Ｕ４５５　文献标识码：Ａ　浦（城）南（平）高速公路伊村双联拱隧道地处福建建瓯市境　要进行安全支护，投入非常大。根据施工情况，并结合设计院、业　内，设计为双向四车道，设计时速８０　ｋｍ／ｈ。该隧道由江苏交通咨　主及有关专家在现场进行反复论证，实地观测，采用中导洞先拱　询监理有限公司监理、中铁十八局集团有限公司项目部负责施工。　后墙法施工，即先中导洞对称施工，边施工边衬砌，待中墙施工到　该隧道于２００５年１２月正式开工，２００６年ｌ１月中旬胜利贯通。　一定阶段，对中墙用彩条布、方木进行隔离支护，然后再两端相错　１工程概况　对称开挖衬砌，这样不仅大大缩短了工期，而且有效地降低了成　本投入，但此方案极易造成拱顶下沉危险，因此采用“弱爆破、少　干扰、早喷锚、强支撑、勤量测、紧封闭”的爆破原则，尽量减少对　中隔墙和拱顶的受力，同时开展围岩量测，施工开展顺利，这一方　案也得到业主及专家的论证和认可，中导洞施工流程图及开挖顺　１．１设计及地质情况　伊村隧道位于浦南高速公路Ｃ５合同段内，单线长３４９　ｒｌｌ，双　线长６９８　ｍ，设计投资约３　４００万元，该隧道属于湿陷性黄土围　岩，单跨净宽１２　ｍ，净高７．５　ｍ；拱顶为拱形圆顶，边墙为曲墙，中　墙为２　ｍ厚的中隔墙，呈“ｍ”形结构。隧道围岩主要为Ⅱ类，Ⅲ类　围岩，呈压碎块状结构，风化破碎，节理、劈理、裂隙极度发育，含　水量丰富，稳定性差，易受扰动而塌方。　序见图１，图２。　１．２衬砌及支护情况　伊村隧道设计采用复合式衬砌，明洞为特殊防水混凝土，正　洞混凝土为Ｃ２５级普通混凝土，开挖后先进行支护，沿隧道横向　铺设　２螺纹钢锚杆进行支护，挂怊钢筋网并嵌入格栅钢架之　后用Ｃ２５级喷射混凝土进行封闭，派专人负责，确保支护及喷锚　质量。正洞Ⅱ类，Ⅲ类围岩初期支护厚度为２５　ｅｎｌ，二次衬砌混凝　土厚度为５０　ｅｍ。　图１中导洞施工流程图　２施工方案的选用　伊村隧道原为三导洞先墙后拱法施工，优点在于能够降低隧　道所受偏压力，避免因拱部受力造成沉降，同时不可避免的情况　有：１）施工作业时对现场施工条件要求太高，且作业面干扰大、不　易展开施工；２）因围岩风化破碎，涌水量大，施工时每个导洞都需　图２开挖顺序示意图　［２］张祥君．某铁路桥梁桩基础加固处理［Ｊ］．山西建筑，２００５，３１　［４］１］３　１０２０３—２００２，铁路桥涵施工规范［Ｓ］．　（６）：１４１—１４２．　４９—５０．　［５］ＴＢ　１０４１５—２００３，铁路桥涵工程施工质量验收标准［Ｓ］，　颖、高压水冲法在桥梁桩基质量缺陷处理中的应用［Ｊ］　山西建筑，２ｏ０７，３３（２０）：１２８—１２９．　［３］邰立荣、高速公路桥梁桩基检测评价［Ｊ］．安徽地质，２００５（２）：　［６］孟Ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅｆａｕｌｔｓ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ＹＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ－ｋｕａｎ　Ａ￣ｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅｆａｕｌｔｓ　ｏｆ　Ｂａｉｌｉｎ　ｂｒｉｄｇｅ　１４ｔｈ　ｐｉｅｒ　ａｎｄ　ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｇ　ｎｆ　ｏｉｎｔｒｕｓｉｖｅ　ｒｃｋ　ｉｏｎ　ｄｒｉｌｌｉｇ　ｎｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｂａｓｉｃ　ｒｏｃｋ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｄｅｄｕｃｉｇ　ｎｔｈｅ　ｌｃａｌｏ　ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ　ｏｆ　ｃｒａｃｋ　ｂａｓｉｃ　ｒｏｃｋ，ｉｔ　ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅ—　ｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　０ｆ　ｉｇｈ　ｈｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｉｎｊｅｃｔｉｇ　ｎｆｉｌｌｉｇ　ｎｓｔｒｅｎｇｔｈ．ａｎｄ　ｉｔ　ｈａｓ　ｃｅｒｔａｉｎ　ａｐｐｌ￣ｎｇ　ｖａｌｕｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｒｅｅｗａｙ，ｂｒｉｇｅ　ｄｐｒｏｊｃｔ，ｄｒｉｅｌｉｇ　ｎｐｉｌｅ，ｌｏｗ　ｓｔｒａｉｎ，ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｒｅｉｕｎｊｃｔｅｉｇ　ｎ收稿日期：２００７—１２—２１　作者简介：王松（１９８３一），男，助理工程师，江苏交通工程咨询监理有限公司，江苏南京２１０００４　２１０００４　朱月贵（１９８２一），女，助理工程师，江苏交通工程咨询监理有限公司，江苏南京