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斜向旋喷桩对顶进框架桥地基处理 摘要：旋喷桩多用于地基加固，技术成熟且效果好，本文本文结合工程实际，介绍斜向旋喷桩对在既有线下顶进框架桥地基处理的方法。 关键词：斜向旋喷桩；地基处理；顶进；框架桥 工程概述 长春市拟建一道路，与长双烟线铁路立交。既有线路为单线非电气化铁路，曲线半径R=800m，钢筋混凝土枕，路基高度约7m。根据现场调查及道路标准要求，工程设计方案为1-8.5m铁路框架桥顶进，其中立交铁路中心里程K13+600，90°正交，桥长13m，全宽9.9ｍ，全桥高度9.25m。 地质调查：0-0.5m为种植土；0.5-4.2m粉质粘土，黄色，软塑，基本承载力120kPa；4.2-5.0m淤泥质粉质粘土，黑灰色，软塑－流塑，基本承载力90kPa；5.0-7.3m粉土，灰黄色，湿－饱和，稍密，基本承载力130kPa；7.3-8.5m粉质粘土，黄色，硬塑，基本承载力160kPa；8.5-15.0m含砂粉质粘土，黄色，硬塑，基本承载力180kPa。稳定地下水位在地面下1m，最大冻结深度1.9m。 根据路面标高和最大冻结深度，确定框构桥基底位于地面下2.2m，基本承载力120kPa粉质粘土层上。根据地质资料，基底下2m处有0.8m的淤泥质粉质粘土，承载力仅有90 kPa，为软弱下卧层，需要进行地基处理。 工程难点 2.1在既有线下施工，须保证不中断铁路运输。 2.2无修建便线条件。 2.3受框架孔径、高度及基坑深度影响，采用24mD型便梁不能实施有效线路架空防护，无现浇施工条件。 2.4由于不能对线路进行有效架空防护，地基处理也不能采用常规形式。 设计方案 3.1为克服以上困难，经研究计算，采用顶进施工，减小线路加固段跨度，保证24mD型便梁正常使用。 3.2不开挖路基，直接在路基边坡上斜向打入旋喷桩。旋喷桩共分2部分： 一是路基防护桩，打入位置在D梁支墩与框架桥之间的路基上。防护顶进时路基土塌方，并且作为加固支墩稳定性的一个安全措施； 二是地基处理桩，打入位置在框架桥基底和挡墙基底。地基处理的旋喷桩要求打入到设计标高和设计长度，路基内部的旋喷桩可不注浆，一方面节约造价，另一方面减小框架桥顶进时需凿除旋喷桩的施工难度。 旋喷桩采用梅花形布置，旋喷桩中心线与水平线交角74.8°向下斜向打入，桩径0.5m，桩间距1.0m，桩间距以路基边坡斜长计算。如图1、图2所示。 3.3施工旋喷桩前应先进行喷射实验检验设计复合地基承载力，实验地点选在地质条件相同的框架桥位置的路基一侧。 实验可采用逐级加载检测单桩承载力，在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每个小时内小于0.1mm时可视为稳定。单桩的承载力特征值不应小于162kN； 检测复合地基承载力时，可在复合地基点上放置与单桩处理面积相当的方形承压板 ，压板面积为1平方米，板下用中粗砂找平。实验采用逐级加载，每级荷载前后均读记压板沉降一次，以后每半个小时读记一次。当一小时内沉降量小于0.1mm时，即可加下一级荷载。复合地基承载力不应小于180kPa。 3.4顶进框架桥时应注意凿除高于设计框架桥基底标高的桩头，再顶进。 图1路基防护桩和框架基底旋喷桩半横断面 图2平面布置图 施工方法 4.1 线路防护 对线路采用24m D型便梁防护并限速45km/h。 4.2地基处理 1）水泥采用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥。施工用水符合国家现行《混凝土拌合用水标准》。外加剂采用NNO（亚甲基二奈磺酸钠）0.5%和711型速凝剂3%。旋喷浆液水灰比控制在1:1。 2）在路基边坡上测量放线，用红漆标出每个旋喷桩的位置并钉木桩和标桩号。 3）将开挖工作坑的挖方土堆积在路基两侧压平压实，用于钻机作业面，钻机调平定位，按设计角度调整钻杆和导向架使之与水平线交角74.8°符合设计要求后及时固定钻机。 4）钻机开钻前先进行0.5MPa低压射水实验，全面检查管路、喷嘴畅通状况，确认压力设计正常。 5）机械设备检查正常后，射水压力调整至1MPa即可开钻，第一根钻杆钻进后，停止射水，接长下一根钻杆，再次循环钻进，直至钻进设计旋喷桩深度。 6）按选定的浆液配合比称量加入每桶搅拌所需用水量、水泥用量和外加剂掺量，开动搅拌机搅拌应5min，将版和充分的浆液经0.8mm筛网两次过滤倒入贮浆桶，接通高压泵管路，加压20~30MPa压入钻机用于旋喷。 7）通过高压泵向钻机输送高压泥浆，钻杆按规定的速度旋转和提升，由下至上进行旋喷，待上面第一根钻杆退出路基坡面后，暂停压浆，快速拆除钻杆，恢复压浆，满足设计压力后，移至新孔继续旋喷作业。其中路基防护桩旋喷至孔口，框架基底旋喷桩保证设计桩底标高以上大于设计桩长一些，其余上部可不注浆。 8）施工中注意计算注入浆液灌注量，保证地基处理质量，减少顶进时凿除工作量。 9）旋喷完毕后用清水冲净泵体、