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灌漿案例 : 施工中橋樑基礎擋土圍堰湧水灌漿止漏

施工中橋樑基礎擋土圍堰湧水灌漿止漏-圍堰止水複合灌漿技術

1.工程背景

某新建橋樑橋墩採用大跨距樁筏基礎設計,基礎承台設置於水面以下深度約GL-21.0m。為能夠順利開挖構築,擋土設施採用榫接鋼管樁、鋼板樁雙層設計,兩者之間填充低透水性黏土,以達到擋土、擋水雙重功能。基礎開挖過程中遭逢強烈地震,導致鋼管樁接榫錯位,造成嚴重漏水、漏砂現象。為避免災情持續擴大,主辦單位除了採用注水方式減少砂土持續湧入外,另委託專業廠商提出解決方案,並於審核完成後交付執行。

灌漿案例

 

 

 

 

2.解決方案

本工址位於河流深槽側,地質條件屬於粉質細砂、砂質粉土及黏土互層。主要擋土設施為長度37m的榫接鋼管樁,榫間空隙則採用膨脹樹脂填充,以達到止水目的。但因為強震影響,發生多處脫榫及膨脹樹脂失效現象,其後方的回填黏土夾層及鋼板樁也形成局部錯位及擠出情形,失去擋水功能。為能夠順利恢復變形後的擋土設施阻水功能,同時避免對於內部支撐造成過度推擠,經評估後,決定採用複合式低壓灌漿技術進行雙層阻水功能修復。

 

 

 

 

 

3.施工設計

因為擋土設施變形情狀不一,水面下錯位現象更無從察覺,為確實達到阻水效果,灌漿設計分為3個執行步驟,分別如下:

(1)鋼管樁連接面。先填充管樁與鋼板樁間流失的砂土,再運用二重管順級灌漿工法,於管樁外側分3階段依序灌注速凝SSA化學漿、速凝FLW水泥漿及緩凝SSA化學漿,以達到填充樁間空隙、加固回填砂土及降低砂土透水係數目的。

(2)鋼管樁與鋼板樁間受擾動黏土夾層。因為原有錯位撕裂的黏土層與新回填砂土形成不均勻混和,為充分恢復其阻水功能,於夾層中運用雙環塞逆級注漿技術,利用CB漿的擠壓特性,加固夾層中受擾動軟弱區塊,再利用緩凝SSA化學漿充分滲透到夾層中砂土位置,形成均質的阻水層。

(3)內側漏水點。於上述兩中灌漿方法執行完成後,進行內部降水及湧入砂土清除,過程中若遭遇不大於20L/min的小規模樁間滲水,則使用高倍自膨脹聚氨酯樹脂進行灌注止水。萬一漏水量較大時,則利用該對應位置夾層中的預埋馬歇爾管進行局部瞬凝SSA化學漿材補充灌漿。

  灌漿 

 

 

 

 

 

灌漿案例

 

 

 

 

 

4.施工過程

因為地震發生後短時間內,圍堰內即湧入約550立方公尺砂土,周邊地層及夾層土壤擾動極為嚴重,導致初期灌漿時流量及壓力紀錄較無規律性。後來變更灌注程序為跳孔、多次灌注方式後,灌漿壓力逐漸趨於穩定。但因為管樁錯動,導致內支撐架設加壓時,圍苓無法完全與管樁緊密貼合,可能形成局部應力集中造成阻水層破裂湧水,需要專業現場工程師待命處理,施工過程人力耗費略大。

灌漿

 

 

 

 

 

5.執行成果

因為本工程距離河川出海口距離不遠,河水中具有鹽鹼特性,灌漿時化學漿材及水泥漿材均搭配具有耐鹽鹼特性的SSA系列矽酸鈉基質漿液進行調配,以確保各類漿材不會發生無法固化或水解現象。依照規畫完成灌漿工作後,開挖面湧水現象已經完全停止,開挖過程少量側壁滲水現象也由本公司派駐現場待命工程人員即時處理。順利完成施工中橋樑基礎擋土圍堰湧水灌漿止漏工作。

 

 

 

 

 

 

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