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1、石石 首首 长长 江江 大大 桥桥 组组 合合 压压 浆浆 桩桩 检检 测测 技技 术术 研研 究究 汇报人：王汇报人：王 磊磊 2016年年9月月 东南大学东南大学 土木工程学院土木工程学院 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 2 报 告 提 纲报 告 提 纲 1 2 3 4 研究背景 桩端桩侧组合压浆施工工艺 压浆前后自平衡现场静载试验研究 钻孔取芯与标贯检测分析 5 工程应用简介 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压
2、设备有限公司 3 1 研 究 背 景研 究 背 景 石首长江公路大桥是石首长江公路大桥是国家公路网规划国家公路网规划中中 (兴隆兴隆阳江阳江)跨越长江的控制性跨越长江的控制性 工程。工程。主桥推荐采用主跨主桥推荐采用主跨820米斜拉桥方案，米斜拉桥方案，工程规模大，技术含量高，属工程规模大，技术含量高，属 于世界级桥梁工程。桥址区属于超厚软弱地层，于世界级桥梁工程。桥址区属于超厚软弱地层，基岩埋深在基岩埋深在250m以下，以下，地地 质条件较差。主桥索塔基础设计推荐采用超长大直径钻孔灌注桩方案，质条件较差。主桥索塔基础设计推荐采用超长大直径钻孔灌注桩方案，桩径桩径 为为2.2m，桩长超过，桩长
3、超过120m。 为提升项目科技水平，验证并优化指导基础设计，促进行业技术进步，开展为提升项目科技水平，验证并优化指导基础设计，促进行业技术进步，开展 了超厚软弱地层超长大直径钻孔灌注桩提高承载力的技术研究。提高钻孔灌了超厚软弱地层超长大直径钻孔灌注桩提高承载力的技术研究。提高钻孔灌 注桩竖向承载力的措施主要有桩端压浆和桩侧压浆技术，以及两者共用的组注桩竖向承载力的措施主要有桩端压浆和桩侧压浆技术，以及两者共用的组 合压浆技术。合压浆技术。 本项目开展了桩基组合压浆技术研究，采用自平衡测试法对压浆前后的桩基本项目开展了桩基组合压浆技术研究，采用自平衡测试法对压浆前后的桩基 承载力进行现场实测研究
4、，对压浆效果进行取芯检测和承载力进行现场实测研究，对压浆效果进行取芯检测和CT检测。研究成果检测。研究成果 直接应用到石首长江大桥中，并可在类似工程中推广应用。直接应用到石首长江大桥中，并可在类似工程中推广应用。 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 4 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 图 2.1 注浆示意图 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司
5、5 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 （1）压浆设备：压浆设备：注浆泵，浆液搅拌机，储浆桶，压浆管路，压 力表，球阀，溢流阀，纱网等。 图 2.2 双缸双液压浆泵 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 6 （a）水泥搅拌桶 （b）水泥上料机 图2.3 水泥搅拌系统 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司
6、南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 7 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 靶 式 流 量 计 称 重 流 量 计 自 动 控 制 系 统 中 心 多 分 流 分 配 系 统 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 8 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 （2）桩侧压浆管桩侧压浆管：采用30壁厚大于2.5 mm普通小钢管作为压 浆管。环向压浆管环向压浆管固定在钢筋笼上，
7、按照设计位置绑扎在钢筋 笼外侧，先从最上排压浆管开始压浆。 图2.4 桩侧压浆管路布置 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 9 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 组合压浆施工工艺流程组合压浆施工工艺流程 图2.5 水泥存储及输出设备 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 10 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合
8、 压 浆 施 工 工 艺 组合压浆施工工艺流程组合压浆施工工艺流程 图2.6 水泥浆搅拌系统 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 11 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 组合压浆施工工艺流程组合压浆施工工艺流程 图2.7 水泥浆压浆系统 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 12 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组
9、 合 压 浆 施 工 工 艺 图2.8 自动控制和数据采集系统 组合压浆施工工艺流程组合压浆施工工艺流程 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 13 图2.9 桩端桩侧组合压浆具体流程 组合压浆施工工艺流程组合压浆施工工艺流程 2 桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺桩 端 桩 侧 组 合 压 浆 施 工 工 艺 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 14 3 组合后压浆桩自平衡测试研究组合后压浆桩自平
10、衡测试研究 本项目共做试桩14根 。主桥北侧靠近索塔 的辅助墩（主桥2、3 号墩）及滩桥跨南碾 子堤桥的北过渡墩（ 滩15号墩）开展试桩 研究，主桥试桩根数 共6根。主桥试桩 SSSZ-01SSSZ-02压 浆后加载；主桥试桩 SSSZ-03SSSZ-06压 浆前后均加载。 试桩概况试桩概况 主桥SSSZ-03SSSZ-06试桩参数汇总表 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 15 3 组合后压浆桩自平衡测试研究组合后压浆桩自平衡测试研究 引桥北侧（88、99号 墩）及南侧（226、 227号墩）、南干
11、堤 大桥（243、244号墩 ）开展试桩研究，引 桥试桩根数共8根。 引桥试桩SSSZY-05、 SSSZY-06及SSSZY- 08压浆前后均加载测 试。 试桩概况试桩概况 引桥试桩SSSZY-0508试桩参数汇总表 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 16 3 组合后压浆桩自平衡测试研究组合后压浆桩自平衡测试研究 检测方法检测方法 测试采用自平衡法。该 法主要利用专利产品荷 载箱进行加载。由高压 油泵在地面向荷载箱充 油加载，荷载箱将力传 递到桩身，其上部桩身 的摩擦力与下部桩的摩 擦力及端阻力相
12、平衡 自平衡来维持加载。根 据向上向下Q-s曲线、以 及等效转换曲线确定基 桩承载力。 图3.1 自平衡测试示意图 上荷载箱下荷载箱钢管(可用来测桩底位移或作为压浆管)数据采集仪加载设备油管基准梁测上盖板位移测下盖板位移测上盖板位移测下盖板位移L下L中L上配重块位移传感器滑轮东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 17 （1）检测试桩的成孔质量； （2）检测试桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别； （3）通过试验得出分层极限摩阻力和桩端极限阻力； （4）验证桩端后注浆及桩侧注浆对单桩承载力的提高作用；
13、（5）提出后压浆技术在本项目沿线各土层的作用机理及压浆效果； （6）为确定本项目后压浆各项设计参数提供理论和技术依据； 3 组合后压浆桩自平衡测试研究组合后压浆桩自平衡测试研究 试桩目的试桩目的 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 18 3 组合后压浆桩自平衡测试研究组合后压浆桩自平衡测试研究 试桩依据试桩依据 （1）基桩静载试验 自平衡法JT/T 738-2009 （2）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007） （3）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011） （4）潜江至石首高速公路石首长江公路大桥及接线工程地勘 勘察报告 （5） 设计图纸及相关文件要求 东南大学东南大学 南京东大自平衡桩基检测有限公司南京东大自平衡桩基检测有限公司 南京赛宝液压设备有限公司南京赛宝液压设备有限公司 19 3 组合后压浆桩自平衡测试研究组合后压浆桩自平衡测试研究 加载设备加载设备 （1）SSSZ-01SSSZ-02采用单荷载箱，SSSZ-03SSSZ-06采用双荷载箱（HZX）专利产品，其加载值的率定曲线由计量部门标定。 （2）高压油泵和0.4级精密压力表，压力表最大加压值为60MPa，其压力表亦由计量部门标定。 东南大学东南大学
