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高压旋喷桩在深水低桩承台施工中的应用
(1)工程地质
该墩地质从河床面由上而下依次为:
(a)坚硬性粘土层:承载力260Kpa,层厚2~4m,极限摩阻力60Kpa.
(b)亚砂土、砂层:围堰2/3周长处为砂层,其承载力80Kpa.层厚2.2m.其余为亚砂土层,呈软塑状态,平均厚1.5m,标贯13击,承载力180Kpa.
(c)硬塑亚粘土层:平均厚5.75m,标贯13击,承载力220Kpa.
(d)以下为亚砂土层和岩层。
具体地质布置如图一所示
(2)地下水
主墩处在淮河水中,所揭露的粘性土均为不透水土层,只有砂层、亚砂土层为透水层,该透水层与淮河水构成互补关系。
2、 施工方案
(1)围堰选用
围堰采用底节双壁钢围堰,其余为单壁钢围堰,直径φ外=26.6m,内径为25m,高16m,自重237t.考虑围堰自重轻,采用内取土加压重法克服外侧巨大的摩阻力下沉围堰比较困难。根据地质围堰施工采取下沉1.5m~2.0m,然后采用高压旋喷桩垂直帷幕支护、止水,进行承台施工。
(2)高压旋喷桩设计
①桩的布设
根据设计,沿围堰外侧亚砂土层区域布设两排桩,砂层区域布设三排桩,桩距围堰边0.1m,桩间距为501mm,桩长9.0m,桩径0.7m,桩尖进入硬塑亚粘土中大于1m,具体布设见图
经过计算,其受力均符合要求。
②高压旋喷桩施工机理
钻机采用XPZ-50型单管高压旋喷桩,BWT100/30高压注浆泵机,当钻机钻到设计标高后,用高压旋喷机把安有水平喷嘴的注浆管下到孔底,利用高压设备使喷嘴以20Mpa的压力把浆液喷射出去,冲击切割土体,并与土体搅拌混合,随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱体桩体,浆与土体经过一系列的物理化学反应,固结成桩,从而达到支护、止水的作用。
③设计要求
高压旋喷桩帷幕部位砂层、亚砂层土渗透系数K≤1x10-7㎝/s,桩体抗压强度取3Mpa.