陡坡岩质河床上深水围堰水泥砂浆扩散试验研究

陡坡岩质河床上深水围堰水泥砂浆扩散试验研究
戴良军1.2.3，朱大勇2.3
(1.安徽建工集团，安徽合肥230001；2.合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009；3.安徽土木工程结构与材料省级实验室，安徽合肥230009)
[摘要]金寨县新建新桃大桥施工中，在陡坡岩质河床上进行深水围堰基础施工是一项重要且难度较大的工序。特别是在围堰工程中，深水水下施工复杂、不易控制且贯穿于整个施工组织设计，最突出的即是深水水下水泥砂浆灌注环节。为了有效确定水下水泥砂浆的凝结时间以及最优配合比，开展了水泥砂浆扩散的室内试验，以指导实际工程中水泥砂浆的灌注。室内试验安装根据现场施工，采用相似比关系进行确定。试验中，采用了不同的纵坡坡度以及不同的碎石层粗糙度以模拟实际工况，并开展了多组试验。最后对试验结果进行了分析和讨论。

内容摘抄：

1工程概况
新建金寨县新桃大桥位于金寨县梅山镇，跨越梅山水库，是连接县城梅山镇与桃岭乡的重要通道。主桥采用2孔跨度均为160m的上承式钢筋混凝土箱肋拱，引桥采用跨度13m的简支空心板，桥梁全长491m。桥位地处大别山区，地势起伏较大，地面高差大；桥位基岩出露，主要为石炭系梅山群角岩化泥灰岩(Cms)及燕山期侵人的钾长花岗岩。桥位区地下水属潜水类型。根据《公路工程地质勘察规范》JTGC20一2011及区域水文地质报告分析判定，场地地下水对混凝土无腐蚀作用。

2试验模型和方法
根据现场的水泥砂浆灌注和扩散工况（见图1),开展了室内原位恢复试验。其中，水泥砂浆的灌注工艺、碎石层分布、深水环境以及陡坡都在该试验中保留，以最大限度模拟水泥砂浆的扩散特性，且水泥砂浆的配合比采用现场施工的原位比例。

3试验结果及分析
根据拟定的试验安排，开展试验的结果如图4~6所示。（略）

4结语
根据工程需要，围堰底脚的固结范围为：压浆孔底端向外侧（平坡或坡度向下）≥50cm,向内侧(平坡或坡度向上)≥25cm。本试验的主要目的即是确定满足工程需要的最小注浆时间（水泥浆液凝结时间)。在注浆层厚度为12cm工况下，在平坡条件下注浆时间在480s时（浆液扩散距离为54cm)可以满足要求，在8°坡条件下注浆时间在300s时（浆液扩散距离为向下72cm、向上28cm)可以满足要求，在15°坡条件下注浆时间在300s时（浆液扩散距离为向下94cm、向上27cm)可以满足要求。水泥浆液是由压浆机在压力作用下通过压浆管送到压浆孔底端注入注浆层的，当水泥浆液流出压浆孔底端时即为无压的自由流体，当注浆层厚度较小时，在相同时间内水泥浆液的自由扩散半径也较小，另外需要的注浆层厚度可以控制在12cm以内。因此可以得出以下推论。

（略）