【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，既要確保溶洞的加固半徑又要節(jié)約材料。為防止洞內(nèi)高壓阻止灌混凝土，利用鄰近的地質(zhì)鉆孔作為減壓孔。效果檢驗(yàn)：，通過實(shí)物直觀判定溶洞處理效果。利用已有的地質(zhì)鉆孔壓注水泥漿。注漿管直徑φ70mm，溶洞注漿工藝如下：按順序在泥漿拌合機(jī)中投入水和水泥，開動(dòng)拌合機(jī)攪拌3min，然后將攪拌好的水泥砂漿放入儲(chǔ)漿池中。為防止洞內(nèi)高壓阻止壓漿進(jìn)入，利用鄰近的地質(zhì)鉆孔作為減壓孔；為防止?jié){液流失太遠(yuǎn)造成浪費(fèi)，采用間歇注漿方式，間歇時(shí)間≥4h，使得先注入的漿液與填充物初步達(dá)到膠結(jié)后再注漿，循環(huán)注漿多次，直至達(dá)到規(guī)定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。注漿管采用單花管，一端封閉，單頭花管段長(zhǎng)度為100cm，孔眼直徑10mm， 間距20cm，梅花形布置。 當(dāng)頂部返漿后，上拔注漿鉆桿，直至結(jié)束。注漿主要技術(shù)參數(shù)如下：注漿壓力：～注漿流量：15L/min～20L/min漿液配比（重量比）：水：水泥：水玻璃 =∶∶漿液配合比可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，通過試驗(yàn)確定最佳配合比。終止條件：①水泥漿壓入總量≥預(yù)估溶洞水泥漿壓入總量時(shí)停止注漿；②終壓力≥。效果檢驗(yàn)：同“水泥砂漿灌注方法”的檢驗(yàn)。對(duì)高度大于4m的溶洞采用護(hù)筒跟進(jìn)法施工，鋼護(hù)筒壁厚10mm，具體施工方法如下：對(duì)于覆蓋層大于20m，護(hù)筒按一般鉆孔樁要求埋設(shè)；對(duì)于覆蓋層小于20m，采用DZ150振動(dòng)打樁機(jī)，護(hù)筒跟進(jìn)至第一巖層面；然后，鉆機(jī)就位，小沖程擊穿溶洞頂板，提出鉆頭，下第二個(gè)套筒至第一個(gè)溶洞底；同樣方法將第三個(gè)護(hù)筒下至第二個(gè)溶洞底，依次類推將溶洞處理完。鉆孔樁護(hù)筒直徑根據(jù)施工規(guī)范要求，考慮相鄰護(hù)筒直徑級(jí)差10cm，提前加工備料。鋼護(hù)筒每節(jié)2m，焊接連接。施工時(shí)嚴(yán)格控制護(hù)筒的垂直度，其偏差控制在鉆孔樁豎直度允許偏差范圍內(nèi)。由于溶洞的復(fù)雜性，溶洞的處理往往存在一定的局限性。在鉆孔樁基礎(chǔ)施工時(shí)仍可能出現(xiàn)沒有探明的溶洞，因而，施工中會(huì)出現(xiàn)坍孔、漏漿、卡鉆、地表塌陷等事故。下面就武廣客專線新廣州站試驗(yàn)段新街河特大橋溶洞地區(qū)鉆孔樁施工的工程實(shí)踐中出現(xiàn)的問題和處理措施進(jìn)行總結(jié)。①泥漿緩慢滲漏時(shí)，投入適當(dāng)優(yōu)質(zhì)粘土，低沖程反復(fù)沖擊將粘土擠入以防滲漏，增加泥漿的比重和粘度，保持孔壁穩(wěn)定。②鉆遇破碎嚴(yán)重地層、溶洞和基巖面，發(fā)現(xiàn)有坍孔漏漿的跡象時(shí)，向孔內(nèi)投入粘土、碎石、片石、水泥、稻草等混合物，或直接投入袋裝水泥和粘土，反復(fù)沖擊擠壓。①發(fā)生卡錘，當(dāng)錘頭可以上下活動(dòng)時(shí)，利用鉆機(jī)上下提動(dòng)錘頭，并撥動(dòng)大繩使錘頭旋轉(zhuǎn)、慢慢試探提升。②溶洞卡住鉆頭時(shí)，用漏斗形鋼套管順著大繩下入至鉆頭頂，導(dǎo)出鉆頭，或用“一”字型或半月形小鉆頭沿孔壁障礙物處沖擊，將障礙物擊破或擠走提出鉆頭。該項(xiàng)目在施工過程中，目前出現(xiàn)了3次地表塌陷，其中有一次鉆孔樁剛灌注完畢，地表突然塌陷，灌注的混凝土全部消失。①當(dāng)?shù)乇硖粐?yán)重時(shí)，在孔口重新埋設(shè)比設(shè)計(jì)孔徑大2～3級(jí)的護(hù)筒，周圍用水泥碎石固定。②較嚴(yán)重時(shí)，用粘土、水泥、碎石等回填至孔口并夯實(shí)，采用低沖程重新施工。③必要時(shí)，鋼護(hù)筒跟進(jìn)。①發(fā)現(xiàn)偏孔時(shí)，立即進(jìn)行處理，回填片石，采用低檔慢速、優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量的方法鉆進(jìn)糾偏。②偏孔嚴(yán)重或上述方法不能解決時(shí)，采用反向沖擊或水下灌注高強(qiáng)混凝土后再進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)。方案一： 西臺(tái)（T形臺(tái)，樁基）+墩（1～15，重力式、樁基礎(chǔ)、管樁）+東臺(tái)（T形臺(tái)，樁基） 支座選型：盆式橡膠支座，縱向活動(dòng)支座TPZ5000ZX 910720173mm，固定支座TPZ5000GD 780610138mm。（，）。固定支座布置于較低端（武漢方向）。方案二： 西臺(tái)（T形臺(tái)，樁基）+墩（1～13，重力式、樁基礎(chǔ)、管樁）+東臺(tái)（T形臺(tái)，樁基） 支座選型：同方案一。方案三：9 西臺(tái)（T形臺(tái)，樁基）+墩（1～8，重力式、樁基礎(chǔ)、管樁）+東臺(tái)（T形臺(tái)，樁基） 支座選型：同方案一。方案一和方案二均采用較小跨度，不能有效跨越水溝，而且跨度太小，導(dǎo)致需要施工的墩臺(tái)數(shù)量過多，施工繁瑣，工程量較大；方案三跨度適中，而且有效跨越了水溝，工程量也有明顯減少，因此在方案比選中選擇了第三套方案：9 西臺(tái)（T形臺(tái)，樁基）+墩（1～8，重力式、樁基礎(chǔ)、管樁）+東臺(tái)（T形臺(tái)，樁基）。盆式橡膠支座，縱向活動(dòng)支座TPZ5000ZX 910720173mm，固定支座TPZ5000GD 780610138mm。（，）。見下表：表1 推薦方案匯總表部位里程形式基礎(chǔ)形式0橋臺(tái)DK1825+T形臺(tái)擴(kuò)大基礎(chǔ)2橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)3橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)4橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)5橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)6橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)7橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)8橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)9橋墩DK1825+矩形重力式樁基礎(chǔ)10橋墩DK1825+T形臺(tái)擴(kuò)大基礎(chǔ)在地形允許的情況下盡量采用橋梁廠的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制簡(jiǎn)支梁，在橋梁廠的梁不便運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，可考慮采用移動(dòng)模架法或者滿堂支架法現(xiàn)澆混凝土梁。之所以優(yōu)先采用預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)梁，是因?yàn)闃蛄簭S預(yù)制比現(xiàn)澆具有更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，施工質(zhì)量能夠得到有效保證，而且較為經(jīng)濟(jì)。武廣客運(yùn)專線由于各項(xiàng)技術(shù)要求較高，例如設(shè)計(jì)時(shí)速較高，工后沉降控制較嚴(yán)格，故各項(xiàng)施工設(shè)計(jì)必須要得到有效保證，設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮一定的安全儲(chǔ)備和結(jié)構(gòu)耐久性，施工時(shí)要嚴(yán)格把關(guān)。本設(shè)計(jì)主要考慮巖溶地區(qū)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工。巖溶為一種不良地質(zhì)現(xiàn)象。在巖溶地區(qū)修建橋梁，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工處理不當(dāng)將威脅橋梁在使用過程中的穩(wěn)定和安全。對(duì)巖溶地區(qū)橋基設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)巖溶發(fā)育程度及墩臺(tái)荷載大小，河流水文條件等因素，結(jié)合施工的具體情況，因地制宜，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，一般有以下幾種類型：明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)、鉆孔樁基礎(chǔ)。在巖溶發(fā)育、有多層溶洞并且每層溶洞頂板厚度不均勻的地基，大多采用鉆孔樁基礎(chǔ)，使鉆孔樁穿過多層溶洞，樁底置于基巖或有足夠厚度的溶洞頂板之上。目前鉆孔樁基已成為解決多層巖溶發(fā)育地區(qū)橋梁基礎(chǔ)的一種行之有效，施工有把握，穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)形式。對(duì)樁身較長(zhǎng)的基礎(chǔ)考慮到施工的難度。否則施工難度較大，出現(xiàn)卡鉆、埋鉆、漏漿等現(xiàn)象時(shí)難以處理。第2章 2橋墩設(shè)計(jì)與計(jì)算：橋跨結(jié)構(gòu)采用等跨L=32m無砟橋面預(yù)應(yīng)力混凝土梁，，梁高3m，每孔梁重8530kN。，采用盆式橡膠支座：縱向活動(dòng)支座TPZ5000ZX 910720173mm，固定支座TPZ5000GD 780610138mm。一級(jí)線路，雙線，設(shè)計(jì)行車速度350km/h，無流水，無冰凍。橋墩建筑材料：墩身采用C30混凝土，支承墊石、頂帽、托盤采用C40混凝土，樁身采用C25混凝土?！氲纳掀露巍＃海旱瓤鐦蛄?，相鄰支座間的順橋方向中心距離：式中： 為支座地板縱向尺寸，； 為支座中心至梁端距離，； 為梁端縫，；則： 圖1 頂帽尺寸擬定圖頂帽縱向尺寸為： 取A=頂帽橫向尺寸為： 取B=。：墩高較低，不設(shè)托盤，考慮墩身尺寸要大于相應(yīng)方向的支座外邊緣間距，根據(jù)構(gòu)造要求。由于墩身較低（），為了方便施工，墩身不放坡。：：線路位于直線上，其組合為：主力：恒載+活載主力+縱向附加力：恒載+活載+一線制動(dòng)力+縱向風(fēng)力主力+橫向附加力：恒載+活載+橫向風(fēng)力：（1）由橋跨結(jié)構(gòu)傳來的恒載壓力對(duì)于等跨的橋墩，由橋跨結(jié)構(gòu)傳給橋墩的恒載壓力為一孔梁重以及左右孔梁跨中間梁上線路設(shè)備和人行道重，即：=8530+=（2）頂帽及墩身重頂帽重：=25=墩身重：=23=墩底截面以上橋墩自重：=+=：列車豎向活載采用ZK活載，應(yīng)按每一條線路作用ZK活載設(shè)計(jì)?？扇我饨厝∮?jì)算，取最不利情況。（1）單孔輕載：圖2 單孔輕載示意圖靜活載反力：=［4200+64（）］/=靜活載反力對(duì)橋墩中心的縱向偏心力彎矩為： ===m制動(dòng)力： =（4200+64）=制動(dòng)力作用在支座中心處，支座中心至橋墩底的距離為： c=+=制動(dòng)力對(duì)墩身底部截面的彎矩為： =c==m（2）雙孔重載：圖3 雙孔重載示意圖由等跨橋梁，可得： 4200+（）64=64 解得：x=靜活載反力=［4200（+）+64（）］/32 = =（64）/32= + =靜活載反力對(duì)橋墩中心的縱向偏心力彎矩為： =（）=（）=m制動(dòng)力：通過固定支座傳遞的制動(dòng)力： =（4200+64）100%=通過滑動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力： =6425%=合計(jì)： =+=大于單孔重載的制動(dòng)力，故雙孔重在制動(dòng)力采用=制動(dòng)力對(duì)墩身底部截面的彎矩為： =c==m：（1） 縱向風(fēng)力：基本風(fēng)壓值為： 風(fēng)荷載強(qiáng)度按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求采用，有車時(shí)風(fēng)荷載強(qiáng)度為： kPa式中： ——風(fēng)荷載體型系數(shù)，根據(jù)橋墩長(zhǎng)邊迎風(fēng)的矩形截面及l(fā)/b=,由《橋規(guī)》； ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，根據(jù)軌底離地面高度由《橋規(guī)》a、頂帽風(fēng)力： == 對(duì)墩底彎矩為：=（）=mb、墩身風(fēng)力： == 對(duì)墩底彎矩為：=m合計(jì)：橋墩底風(fēng)力：=+= 橋墩底彎矩：=+= kNm（2）橫向風(fēng)力：無車時(shí)： kPa有車時(shí)：kPaa、頂帽風(fēng)力： == 對(duì)墩底彎矩為：== kNmb、墩身風(fēng)力： == 對(duì)墩底彎矩為：== kNm合計(jì)：橋墩底風(fēng)力：=+= 橋墩底彎矩：=+= kNmc、列車風(fēng)力： 雙孔重載時(shí)，按兩孔滿布列車計(jì)算風(fēng)力。列車按3m高的長(zhǎng)方帶受風(fēng)計(jì)算，作用點(diǎn)在軌頂向上2m處。列車風(fēng)力： =3=對(duì)墩底彎矩為：=（2+++）= kNmd、梁上風(fēng)力： 。 梁上風(fēng)力： =（+）=對(duì)墩底彎矩為：=（++）= kNm：(雙孔重載)：表2 順橋方向計(jì)算合力匯總表活載情況一孔輕載雙孔重載力及力矩N（kN）M(kNM)N（kN）M(kNM)橋跨恒載N1————活載反力R墩身合力N0M0墩身合力偏心矩e0墩身截面積A0墩身截面慣性矩I0變截面影響系數(shù)m計(jì)算長(zhǎng)度l0E0107主力主力主力+附加力主力+附加力表3 橫橋方向計(jì)算合力匯總表活載情況雙孔重載?。ㄖ髁Γ╇p孔重載（主力+附加力）力及力矩N（kN）M(kNM)N（kN）M(kNM)橋跨恒載N1————活載反力R————列車風(fēng)力——————梁上風(fēng)力——————墩身合力N0M00墩身截面積A0墩身截面慣性矩I0計(jì)算長(zhǎng)度l0E0107（）（）：對(duì)于矩形橋墩，在滿足橫向及縱向偏心后，斜向不控制設(shè)計(jì)，故不檢算斜向合力偏心矩。（1）縱向合力偏心檢算：縱向合力偏心檢算時(shí)的最不利荷載組合為：?jiǎn)慰字剌d+制動(dòng)力+縱向風(fēng)力。=++==+==++= kNm= =，可以。（2） 橫向合力偏心檢算：橫向合力偏心檢算時(shí)的最不利荷載組合為：雙孔重載+橫向風(fēng)力。kNkN kNm =，可以：壓應(yīng)力最不利荷載組合為：雙孔重載+制動(dòng)力+縱向風(fēng)力。kNkN kNm 故不需要考慮應(yīng)力重分布。取墩底截面檢算： MPa MPa,合格。：將整個(gè)橋墩分為三個(gè)部分計(jì)算。頂帽為第一部分，墩身均分為兩端分段。墩頂合力：=頂帽風(fēng)力：H==墩身一段：H==墩身二段：H==彎矩：==m=++ =m=+（+）+ = kNm 圖4 2墩風(fēng)荷載分段圖=+（++）+= kNm第一部分水平位移： kNmm其他部分計(jì)算見下表：表4 2墩各段位移計(jì)算表一段二段三段合計(jì)——————————計(jì)算得墩