中鐵大橋局四公司劉俊
摘要：介紹蚌埠朝陽路淮河公路大橋水中主墩在硬性粘土和砂層、亞砂土層中，利用單壁鋼圍堰結合高壓旋噴樁成功地完成了深水低樁承臺施工，使高壓旋噴樁應用範圍得到了進一步發展，也創造了深水低樁承臺施工新工法，是項值得推廣和應用的新技術。
關鍵詞：旋噴樁低樁承臺應用
1、 前言
深水低樁承臺施工常規方法一般採用單、雙壁鋼圍堰下沉到標高後進行砼封底施工，而針對蚌埠朝陽路淮河公路大橋主墩河床表層地質為硬性粘土，而承臺底座落在砂層和亞砂土透水層中，若使圍堰下沉到設計標高就顯得複雜且困難。結合岸上堤防用高壓旋噴樁不僅止水、而且可支護的原理，大膽應用到深水中，使圍堰與高壓旋噴樁有機地結合，不僅解決了圍堰下沉穿過較厚堅硬性粘土層的難度，同時也克服了承臺開挖到砂層、亞砂土層中止水、支護的難題。本文著重介紹高壓旋噴樁垂直帷幕止水、支護在深水低樁承臺施工中的應用。
2、工程概況
蚌埠朝陽路淮河公路大橋是跨越淮河的一座公路特大橋，全長1730m，雙線四車道，主跨採用140m預應力鋼筋砼連續剛構，主墩位於淮河之中，基礎採用14φ2.0m鑽孔嵌岩柱樁，低樁承臺，施工水深4~6m，其結構形式如圖一所示。
（1）、工程地質
該墩地質從河床面由上而下依次為：
（a）、堅硬性粘土層：承載力260kpa，層厚2~4m，極限摩阻力60kpa。
（b）、亞砂土、砂層：圍堰2／3周長處為砂層，其承載力80kpa。層厚2.2m。其餘為亞砂土層，呈軟塑狀態，平均厚1.5m，標貫13擊，承載力180kpa。
（c）、硬塑亞粘土層：平均厚5.75m，標貫13擊，承載力220kpa。
（d）、以下為亞砂土層和岩層。
具體地質布置如圖一所示
（2）、地下水
主墩處在淮河水中，所揭露的粘性土均為不透水土層，只有砂層、亞砂土層為透水層，該透水層與淮河水構成互補關係。
2、 施工方案
（1）、圍堰選用
圍堰採用底節雙壁鋼圍堰，其餘為單壁鋼圍堰，直徑φ外＝26.6m，內徑為25m，高16m，自重237t。考慮圍堰自重輕，採用內取土加壓重法克服外側巨大的摩阻力下沉圍堰比較困難。
根據地質圍堰施工採取下沉1.5m~2.0m，然後採用高壓旋噴樁垂直帷幕支護、止水，進行承臺施工。
（2）、高壓旋噴樁設計
①、 樁的布設
根據設計，沿圍堰外側亞砂土層區域布設兩排樁，砂層區域布設三排樁，樁距圍堰邊0.1m，樁間距為501mm，樁長9.0m，樁徑0.
7m，樁尖進入硬塑亞粘土中大於1m，具體布設見圖二，計算模型見圖
三、四。
經過計算，其受力均符合要求。
②、 高壓旋噴樁施工機理
鑽機採用xpz－50型單管高壓旋噴樁，bwt100／30高壓注漿幫浦機，當鑽機鑽到設計標高後，用高壓旋噴机把安有水平噴嘴的注漿管下到孔底，利用高壓裝置使噴嘴以20mpa的壓力把漿液噴射出去，衝擊切割土體，並與土體攪拌混合，隨著注漿管的旋轉和提公升而形成圓柱體樁體，漿與土體經過一系列的物理化學反應，固結成樁，從而達到支護、止水的作用。
③、 設計要求
高壓旋噴樁帷幕部位砂層、亞砂層土滲透係數k≤1x10-7㎝/s，樁體抗壓強度取3mpa。
4、施工工藝流程
（1）、工藝流程
鑽機就位→引孔（擴孔）到設計標高→封堵垂向噴嘴→攪漿→由下向上旋噴作業到設計頂→沖洗→移位。
（2）、施工順序
先打試樁2~3根，了解施工工藝及旋噴效果，最後確定施工引數。再進行旋噴樁的施工，施工時應先施工內排樁，後施工外排樁，為確保樁與樁間能很好地咬合，宜採用打一跳一法，且間隔時間應大於36小時。
（3）、施工引數選擇
幫浦壓：20mpa
噴嘴直徑及數量：2.3mmx1~2.4mmx1
流量：37~40l/min
鑽桿公升速：粘性土30㎝／min
砂性土15㎝／min
鑽桿轉速：粘性土30r／min
砂性土15r／min
水灰比：1.1~1.2
水泥：普32.5，每公尺水泥用量125kg/m
附加劑：氯化鈉1.5%，三乙醇胺0.03%或水玻璃1.5%，水玻璃模數2.4~3.4，濃度30～40波美度。
注意：三乙醇胺與水玻璃不能共同使用，否則會發生化學反應。
5、小結
2023年8月～9月在蚌埠朝陽路淮河公路大橋主墩上首次使用並取得了良好的效果，通過承臺開挖來看，支護、止水均達到設計要求，承臺開挖由一般的水中取土變為人工挖土，不僅大大節約了時間（5000m3土僅用了15天），而且解決了圍堰在堅硬性粘土層下沉的難點，在以後同型別結構施工中，圍堰設計尚可優化，以便創造更好的經濟效益，是一項值得推廣的新技術。但美中不足之處，在於旋噴樁施工中，樁的垂直度精度必須控制在1‰以內，引孔孔位誤差小於5cm，才能保證樁間的咬合，否則會引起滲水，給施工控制帶來難度。
高壓旋噴樁施工試樁工藝報告
一 試樁目的 選擇140kg m 160kg m 240kg m三種不同水泥用量的比例進行試樁工藝性試驗，每種水泥用量做三根試樁，採集噴嘴直徑 噴射壓力 提公升速度 旋轉速度等工藝引數，計算出樁身實際水泥用量 冒漿量等指標，通過開挖測量樁身直徑 周長，觀察樁身完整性，並與7d 28d樁身取芯情況 無...
高壓旋噴樁A區試樁施工總結
1.工程概況 k28 109.881 k28 159.881段高壓旋噴樁，設計樁長17m，樁徑0.6m，加密區樁距1.3m,過度區樁距1,9m，共1262根。本段地質從上往下依次為 粉質粘土 淤泥質土 粉土 粉質粘土。根據設計圖要求，選取樁號a 18 1 a 18 2 a 18 3 a 18 4 a...
高壓旋噴樁試樁施工方案
新建鐵路滬昆客運專線 dk518 560.000 dk535 633.100段路基 高壓旋噴樁工藝試驗施工方案 編制複核 審核中交股份滬昆客專貴州段第二專案經理部 2013年3月 1 高速鐵路路基工程施工技術指南 鐵建設 2010 241號 2 高速鐵路路基工程施工質量驗收標準 tb 10751 2...