高压旋喷注浆工艺在桥梁隧道基础加固中的应用探析摘耍:木文依据工程实例,对高压旋喷注浆工艺在基础加固中的应用做了较为详尽的阐述,有一定参考价值。关键词:高压旋喷注浆;基础加固中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:一、高压旋喷桩技术原理高压旋喷桩通过高压旋喷流切割破坏土体作用、混合搅扌半作用以及压密作用,致使浆液与土粒强制搅拌混合凝固后,便在土中形成一个加固丄体。现有的高压喷射注浆技术施工压力已达40MPa,可分为高压与超高压两种工法,施工深度可达25m〜40m,加固体最大直径可达2m,.且强度稳定。旋喷法可控制加固范围,能够连成一片,旋喷成垂直桩、水平桩和斜桩,也可制成一定间距的桩柱体,只要适当调配硬化剂的用量,便能使各个施工对象得到相应的强度。二、高压旋喷桩在桥梁基础加固中的工程应用1•工程概况该桥是一座二级公路上的桥梁,桥长45m,桥面宽16m;其上部结构为3孔悬臂箱形梁桥,左右幅由两座独立桥梁组合而成,桥面铺装成一体,桥面纵坡1.5%;下部结构为钢筋混凝土排架桩墩,桥梁的基础为双层钢筋混凝土扩大基础,左右幅基础平面布置详见图1,扩大基础底长、宽分别为6.4m,3.0m,高度为2.4m,上下两层高度一样均为1.2m,阶宽为0.5mo基础周边土层口上而下为人工填土(厚度1.8m〜2.0m)、砂砾土(厚度11.2in〜12.6in),下部为基岩及其风化层,扩大基础底置于砂砾土层上,基础埋深3.62mo由于地质条件的变化或勘察误差等原因,持力层砂砾层实际承载力比原勘察时低(经后期重新勘测判定,砂砾层实际呈松散状,承载力基本容许值200kPa,桩侧土的摩阻力特征值qs二22.5kPa,重度为19kN/m3),造成基础持力层承载力不能满足原设计要求,从而引起桥梁使用过程中出现较大的沉降,桥血铺装已经出现局部损坏,经过技术鉴定需耍进行加固。2.设计加固方案选择根据桥梁的工程地质情况、施工能力及相应的工程经验,拟采用高压旋喷二重管法成桩进行加固。3.设计参数选定3.1确定旋喷桩直径旋喷桩固体尺寸的大小主要由土的种类以及密实程度、注浆管类型、喷射技术参数等共同确定。参照地基处理手册有关资料,经计算和结合工程经验,成桩固结体有效直径取0.45m,根据土壤情况、施工设备的选择以及复喷等因素,并通过工程类比确定固结体设计直径为0.8mo3.2旋喷桩数量的确定1)计算加固所必须的固结体的总面积A桩。其中,K1为柱桩的安全系数,一般桩基采用K1二2.0;W1为基础承担的最大荷载,根据原设计文件,本桥梁Wl=7797.926kN;Al为基础底面面积,本桥梁Al=6.4X3=19.2m2;。0为修正后的地基容许承载力,根据规范计算得出。0二257.95kPa,相当于新规范的[fa];。桩为固结体材料强度,取4000kPa,相当于fcu,k。由以上各指标数据代入式(1)计算,得出固结体的总面积A桩二1.634m2o2)旋喷桩加固总面积A桩求得以后,再结合第2.3.1节中确定的有效直径D,便可算出加固所需的旋喷桩数量m:其中,F为旋喷桩固结体的有效截面面积,m2,本次成桩加固体有效直径D取0.45in。由以上各指标数据代入式(2)计算,得出旋喷桩数量m=10.27,则ni取11根,实际上对于一个扩大基础,采用11根高压旋喷桩加固扩大基础。由于本桥梁为左右幅组合而成,根据规范,本桥梁基础加固时,旋喷桩的数量确定为19根。3.3高压旋喷桩的布置通过高压旋喷桩承载能力验算,根据工程条件采用高压旋喷桩桩径为0.8in,扩大基础共采用19根旋喷桩加固基础。根据以上设计参数,结合地质条件和工程经验,并通过对基础的受力分析,本工程的布孔形式采用分散群桩布孔,其中孔距取值为2d〜3d(d为高压旋喷桩设计直径),即1.6m〜2.4mo布置形式见图lo3.4确定旋喷桩长度旋喷桩长主要取决于需要加固土层的厚度,其一般视建筑物的设计要求和地质条件而定,并应满足地基的强度和变形的要求。1)确定加固后的扩大基底最大应力卩max值。根据设计资料可知,基础顶部设计竖向荷载为Nl=4001.4kN,扩大基础自重N2二1867.48kN,作用于墩、台上各外力对基底形心轴之力矩M=964.52kN■根据上述扩大基础旋喷桩布置方案,加固后扩大基础长宽分别变为7.2m,3.8m,基础高度不变,则加固后的扩大基础自重N3=2606.71kN,同时加固后扩大基础的基底最大应力Pmax,Pm...