y型桩沉管灌注桩处理桥头软基施工总结报告.doc

Y形沉管灌注桩处理桥头软基科研项目 xx年阶段总结报告 一、前言 Y形沉管灌注桩是一种派生于传统沉管灌注桩的异形灌注桩。其断面形状为三段弧线弧面向内组成的曲边三角形，它采用普通沉管桩的成桩工艺，仅将原有原管形桩模改为Y形桩模，这样既保持了沉管灌注桩施工快捷、价格低廉的优势，又发挥了等截面积非圆形桩侧表面积增大、摩阻力提高的特点，经理论计算，侧摩阻力提高量可达60%。从而在等工程量的前提下大幅提高了桩基的承载能力，降低基础造价，是一种较好的新型桩基施工方法。 xx省地处我国东南沿海，为软土广泛分布地区，除中西部为内陆丘陵地区外，其余地区均为软土分布地区，因此，XX省高速公路均不同程度穿越软土地区，据统计有近70%里程的高速公路铺筑在软土地基上，软土地基处理已成为XX省高等级公路建设中一个较为突出的问题。XX省软土地基与其他沿海地区相比较，其更为突出的问题是多数属于深厚软土，XX省沿海的甬台温及湖州地区不但软土层深厚，而且软土的力学指标极差。 高速公路桥头对路堤沉降的要求非常高，桥头差异沉降引起的桥头跳车是高速公路建设中的一个老大难问题。近年来，XX省一直在探索处理高速公路软基的技术措施。从XX高速公路二期、XX城南线采用薄壁筒桩作为路堤桩取得了经验，到XX高速公路拓宽工程中采用预应力管桩桩式路堤处理桥头软基也取得了初步成果，但造价均相对较高。而振动沉管灌注桩由于本身具有较好的性能价格比，用振动沉管法浇筑Y形桩又进一步通过增大侧表面积能大幅提高单桩承载力，为优化寻求较好的路堤桩型，有必要对Y形沉管灌注桩进行深入研究。 Y形沉管灌注桩是将国外先进的Y形桩设计理念和国内的传统沉管灌注桩工艺相结合的产物，在经过一系列单桩承载力试验后该项科研成果于2002年初通过了浙江省科技厅组织的专家鉴定，中央电视台《科学调查》5月对此进行了专访，并制作了《转化的路有多长》专题节目在科技频道播出“异形灌注桩确有一定优点，在适当条件下可与预应力管桩和钻孔灌注桩竞争”。有关材料引起省政府和省交通厅领导高度重视，当即安排在正要开工的XX高速公路工程先行试验。 本次科研项目由我公司牵头，课题研究组由湖州指挥部、XX省交通规划设计研究院、XX大学、XX高速公路XX合同项目部、XX驻地监理工程师办公室联合组成。本次试验系结合XX高速公路工程，通过现场成桩工艺研究对施工工艺及质量控制等问题作初步探索，而后进行现场测试及理论分析，对采用Y形沉管灌注桩的路堤的变形、固结、稳定等问题进行研究，并检验其处理效果。 二、试验项目概况 XX高速公路一期工程的线路，基本上是沿着XX南岸自东向西而行，沿线水网交织，地质情况较为复杂，全线软基路段达20.796公里，占路线总长的34.16%，为了认真克服公路建设的三大质量通病，切实处理好本工程项目的软土路基，在工程设计时，认真吸取了其他高速公路的建设经验，更广泛地应用了新技术和新工艺。其中“Y型沉管灌注桩”系在国内首次使用的新技术。由于此前Y形沉管灌注桩仅在工民建工程中作为试桩进行过试验，未曾在实际工程中应用过，在实际施工中Y形桩的成桩工艺，包括桩模结构，桩尖形状，打设时提高速度等参数，特别是三个凸角的充盈情况等，均有待于工程实践的检验及完善，同时Y形沉管灌注桩在高速公路中作为路堤桩首次应用，其设计计算理论及其他参数均有待于研究，故决定先在具有代表性的路段小规模试用，根据已有的预应力管桩设计修改使用，桩间距仍采用2.2m和2.7m两种。 设计概况 根据沿线地质情况，选取XX高速公路K24＋080～K24＋155和K24＋959～K25＋049两桥头路段采用Y形沉管灌注桩，填土平均高度为3.7米和5.1米，其中K24＋080～K24＋113和K24＋113～K24＋155两路段的设计桩距和桩长分别为2.2m/19m、2.7m/16m、2.2m/15m；设计桩身砼标号为C25，桩身截面面积为0.191m3，周长2.143m，桩帽采用直径1.4m，厚度0.35m的C25钢筋砼浇筑，桩帽顶面铺设一层刚塑格栅，要求延伸率小于3%，抗拉强度大于60KN/m。两个桥头路段Y形桩设计共1591根、共27368米，设计图纸 详见附件一。 2、地质概况 （1）K24＋080～K24＋155路段 该路段表层为2.5～3.0m厚的软塑亚粘土I1，上部为16.0m左右厚的湖沼积淤泥质亚粘土Ⅱ3，为本路段的主要软土层，中部为13.0m左右厚软塑偏硬状粘土IV1，中下部为厚5～9m软塑粘土，为第二软土层，下部为亚粘土V4，其具体物理力学指标详见表1 表1试验路段K24＋080～K24＋155路段物理力学指标表 分 层 代 号 岩土名称 土层厚度 天然含水量W（%） 孔隙比 e0 塑性指数 IP （%） 渗透系数 Kv/Kh (㎝/s) 压缩模量 Es (M