樁基溶洞處理施工方案(注漿法

1、目錄一、工程概況 2二、編制目的 2三、編制依據(jù) 2四、施工前的準備 3五、溶洞的分類 3六、溶洞樁基施工方案 4（一）、注漿法 4（二）、素混凝土回填法 11七、施工中出現(xiàn)的問題及處理 11八、質(zhì)量保證措施 14九、安全保證措施 14十、文明施工及環(huán)境保護措施 15一、工程概況工程名稱：邵陽市煙草公司物流配送中心 -武岡市中轉(zhuǎn)站及經(jīng)營 業(yè)務用房項目建設單位：邵陽市煙草公司武岡市分公司 設計單位：湖南化工醫(yī)藥設計院 監(jiān)理單位：邵陽市方正項目管理咨詢有限公司 勘察單位：武岡市建筑勘察設計院 質(zhì)量監(jiān)督：武岡市質(zhì)量監(jiān)督站 安全監(jiān)督：武岡市安全監(jiān)督站 本工程由湖南省第三工程有限公司施工總承包， 工程位

2、于武岡市 竹城公路西側，總建筑面積為 9270.00m2。本工程基礎采用人工挖孔灌注樁基礎， 結構體系現(xiàn)澆鋼筋砼框架 結構，抗震設防烈度 6 度以下。二、編制目的溶洞處理的目的是使溶洞的空腔能填充密實， 充填物能夠與周圍 環(huán)境固結成為一個整體，且具有一定的強度，切斷洞體與地下水、溶 隙水的聯(lián)系，使其不再發(fā)育，以保證樁基工程的安全、順利施工。三、編制依據(jù)1、邵陽市煙草公司物流配送中心 -武岡市中轉(zhuǎn)站及經(jīng)營業(yè)務用房 項目樁基施工圖；2、建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范；3、邵陽市煙草公司武岡市中轉(zhuǎn)站及經(jīng)營業(yè)務用房巖土工 程 施工勘察（探溶）報告；4、相關規(guī)范和標準等文件。四、施工前的準備1、根據(jù)邵

3、陽市煙草公司武岡市中轉(zhuǎn)站及經(jīng)營業(yè)務用房巖土 工 程施工 勘察 （探 溶）報 告結 果 ，本著“實事求是，面對現(xiàn)實”的精神， 2013年 7 月 5 日，建設單位組織設計、監(jiān)理、勘察、施工等相關單位 召開了專題會議，對本工程勘 察 （探溶 ）報 告進行了細化、比較、論 證，擬采取對 1、2、6、12、34共 5 個樁進行鉆孔注漿加固處理。對 于其余有半填充或無填充的單個或多個溶洞樁進行素混凝土回填法 加固處理。2、人員組織：項目部專門組織有關技術人員研究學習有關溶洞處 理的措施，并且成立了溶洞處理應急小組。 施工現(xiàn)場派 3 名技術人員 分三班在工地 24 小時輪流值班，發(fā)現(xiàn)問題及時上報處理。項目

4、部還 組織沖孔鉆機機長學習溶洞處理的知識， 使他們對溶洞處理做到心中 有數(shù)。總之，在人員組織方面，明確分工，各負其責。五、溶洞分類根據(jù)地質(zhì)勘察報告，可將本工程的溶洞按以下標準分類：1、按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高2.5m; b:大溶洞，洞高 2.5m。2、按洞內(nèi)有無添充物分：a有充填，已填滿，包括亞砂土和亞粘 土充填，有可塑、軟塑和流塑之分；b:半充填，有一半左右充填；c:無充填物，為空洞。4、按是否漏水分：a全漏水，與其它溶洞相連；b:半漏水；c:不 漏水。5、按溶洞垂向數(shù)量分：a単個溶洞；b:多個溶洞。六、溶洞樁基施工方案針對本工程溶洞分布較廣， 施工技術難度較大的特點， 我項目部 從

5、嚴把質(zhì)量關，確保工程進度，確保施工安全考慮，把樁基溶洞處理 列為重中之重并按設計及規(guī)范要求作相關施工監(jiān)控。 專門組織所有技 術人員討論、 研究方案并學習有關溶洞處理方面的知識。 根據(jù)本工程 溶洞分布的具體情況， 確定注漿采用沖擊鉆施工， 然后根據(jù)具體情況 采用水泥和 5%水泥速凝劑混合漿液的鉆機成孔注漿法、素混凝土回 填法等方法進行溶洞處理。、注漿法1、施工原則溶洞層數(shù)較多， 為串珠狀。 溶洞位置勘察準確， 溶洞最高 6.7 米， 土層中有較厚的砂層、溶泥，溶洞漏漿會引起坍方的情況，采用預先 壓注水泥漿，水泥漿壓注工作完成 24 小時后開始沖進。壓注時壓力 控制不大于0.4Mpa并直到穩(wěn)定2秒

6、后再進行下一個孔的注漿，或相 鄰孔冒漿為止。注漿總體施工順序遵循“先外后里、先大后小、先砼后漿”的原則：（ 1）巖溶注漿施工在樁基施工之前進行；（ 2）注漿應在鉆孔完成并安裝完注漿管或套管后進行；（ 3）先注砂漿孔，后注水泥漿孔；（ 4）先注基坑周邊孔，再注基坑內(nèi)的結構樁孔。（5）對于基坑內(nèi)其余注漿孔，宜先施工周邊相鄰多個注漿孔并 注漿，后施工中間的注漿孔，并采用間隔跳躍方式注漿。（ 6）對多層溶洞要先處理下層溶洞再處理上層的。2、溶洞注漿技術參數(shù)利用鉆機跟管鉆進， 采用袖閥管分段注漿加固工藝對溶洞進行灌 注雙液漿（水泥和 5%水泥速凝劑混合漿液），漿液凝固后形成的水 泥漿固結體， 堵塞溶洞漏

7、水通道或填堵溶洞， 從而為人工挖孔樁提供 保證足夠承載力強度的樁端持力層。布孔建議距樁邊 1 米四周均布 4 孔，樁中心布孔 1 個。注漿鉆孔開孔直徑要求不大于 130mm,垂直精度小于1.5%;注漿采用高壓雙液注漿。A液為水灰比（0.751.0）: 1.0的水泥 漿液，B液為具有一定波美度的水泥速凝劑溶液，水泥采用 32.5R普 通硅酸鹽水泥。上述兩種漿液采用體積比按 1:0.051:0.07混合,用雙液注漿泵通 過注漿管分層注入到溶洞的空隙中。 為了增加可灌性, 根據(jù)現(xiàn)場情況 適當調(diào)節(jié)各灌漿孔段的灌注時間和灌漿壓力。漿液凝固7日后，其結實體單軸無側限抗壓強度應在 1.5MPa以上。3、鉆孔

8、及注漿施工順序施工工藝流程圖4、注漿管安裝：鑒于本工程的復雜程度，注漿擬采用袖閥管注漿和單管雙液高壓注漿兩種方法進行現(xiàn)場試驗后再決定采取一種方法4.1 袖閥管注漿：袖閥管是在成孔后鋼套管拔出來之前下入袖閥 管，并向孔內(nèi)注入套殼漿， 拔出套管，待套殼漿有一定強度后再向袖 閥管內(nèi)下入帶雙塞的注漿管， 從下向上進行分段注漿。 袖閥管采用塑 料管制作，塑料管每隔一定距離鉆一組小直徑射漿孔，每組間距為 3350cm,即每米管長鉆2組到3組射漿孔。每組孔的縱向長度為 10 12cm?；ü艿膬?nèi)徑為38 50?；ü苊拷M灌漿孔外部都要包1 2 層橡皮套,防止泥漿或套殼料進入管內(nèi)。注漿時橡皮套被灌漿壓力 沖開,使

9、漿液穿過套殼料進入地層, 而當停止灌漿時橡皮套又回彈并 壓緊袖閥管,防止地層中的流體進入管內(nèi)。因此,橡皮套在灌漿過程 中起到逆止閥的作用,達到多次重復灌漿的目的。袖閥管注漿的優(yōu)點是能夠嚴格控制注漿段的長度, 實現(xiàn)分層分段 注漿,特別適宜于換層頻繁的地層注漿加固； 其缺點是袖閥管不能重 復使用、操作較麻煩、施工效率較低。4.2 單管雙液高壓注漿：地質(zhì)鉆桿鉆至設計深度后,向孔內(nèi)填入 1020mm 粒徑的礫石,拔出套管,之后將鉆具稍稍提起,錐形頭脫 落，g2鉆桿留置孔內(nèi)作為注漿管，漿液可以從鉆桿底口噴出，然后 按分段長度提起鉆桿,實現(xiàn)分段分層注漿的工藝要求。5、漿液制備5.1 漿液配合比漿液配比應經(jīng)

10、灌漿試驗最終確定或按相關方面指示執(zhí)行。 各機組 按設計要求配制漿液后, 用比重計和漏斗粘度計分別檢測漿液的比重 和粘度,并在灌漿過程根據(jù)要求定期檢測,并記錄在施工記錄表中；A液配合比：水泥：粉煤灰：水=1: 0.5: 1.0: 0.35（每立方米 漿液重量比635: 320: 670kg）,漿液比重1.63士 0.03;粘度30 士 3; 水固比 0.70： 1.0；B液配合比：水泥速凝劑：水=1:1=98:98; A液：B液（體積比）=1: 0.17; 預估結實體 d28 強度 15.018.0Mpa5.2漿液配制采用筒式高速制漿機， 按水粉煤灰粘土水泥水泥速凝劑 的順序加料，攪拌58分鐘，

11、使?jié){料攪拌均勻；6、注漿質(zhì)量檢測6.1 漿液性能檢測注漿施工前應作漿液配合比試驗， 并檢測漿液性能， 包括漿液比 重、粘度、初終凝時間、 1d、3d、7d、14d、28d 強度等6.2灌水試驗灌水試驗可作為注漿開始前的地層可灌性試驗， 為指導后續(xù)注漿 提供依據(jù)，又可作為注漿完成后的質(zhì)量檢驗手段。試驗孔采用自下而上分段單點法或五點法壓水試驗， 質(zhì)量檢查孔 采用五點法壓水試驗， 壓水試驗各點的壓水壓力按設計要求、 施工圖 紙或相關方指示執(zhí)行， 流量穩(wěn)定標準按 水工建筑物水泥灌漿施工技 術規(guī)范（DL/T5184-2001）規(guī)范附錄A中的規(guī)定執(zhí)行。6.3注漿質(zhì)量的評定 灌漿最終質(zhì)量檢查以檢查孔的壓水試

12、驗成果資料為主，以鉆孔取芯、竣工資料和其他測試成果資料為輔，進行綜合評定7、注漿施工中注意事項 制漿材料必須稱量，稱量誤差應小于5%,水泥等固相材料宜采用重量稱量法。 各類漿材必須攪拌均勻。 漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間宜大于4h。 灌漿泵的性能應與漿液類型、 濃度相適應, 容許工作壓力應大于最大灌漿壓力的 1.5倍,并應有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。 制漿機的能力應與灌漿泵的排量相匹配,以保證注漿連續(xù)和避免注漿中斷而造成堵管事故。 灌漿管路應保證漿液流動暢通，并應能承受1.5的做大灌漿壓力。 灌漿泵或孔口處應安設壓力表。使用壓力宜在壓力表量程的1/43/4 ； 塊石層上段注漿時應

13、注意注漿壓力控制,防止抬動海堤, 并進行抬動觀測。8、注漿施工控制參數(shù) 因注漿加固深度較大,主要涉及溶洞等,其空隙率不詳,實際施 工中的注漿參數(shù)應根據(jù)具體的實際情況進行調(diào)整。(1) 注漿速度：充填注漿按50100升/分控制。(2) 注漿時間：各分段(1.01.5米)1520分鐘左右控制。(3) 注漿壓力：按 1.52.5Mpa。(4) 注入漿量,與土層的空隙率、深度等有關,根據(jù)現(xiàn)場試驗和結束注漿標準，進一步確定具體參數(shù)。上述工藝參數(shù)應通過現(xiàn)場試驗確定9、主要施工機械序號機械名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1100型鉆機100型臺12雙液高壓注漿泵150臺23泥漿泵BW系列臺14攪拌機1000升臺15輸送泵

14、臺16輔助設備若干10、示意圖球筏連接注漿管-iA-:.h,:/砼封閉1? i樁體-樁底j、溶洞1i T、素混凝土回填法對于其余有半填充或無填充的單個或多個溶洞樁， 可采用素混凝 土回填法處理， 根據(jù)地質(zhì)勘察資料及實際情況， 也可以采取注漿與素 混凝土回填方法相結合進行處理，素混凝土型號采用 C30混凝土。遇到特殊溶洞如大溶洞，應事先做好準備，做到心中有數(shù)，在事 故發(fā)生時，做到不慌不亂， 同時采取事先準備的應急措施， 進行處理。 應查明原因， 采取具體有效的技術措施， 預先估算并儲備足夠的商品 混凝土，灌注時，需低壓、濃漿、限流、限量、間歇注漿或摻加速凝 劑等方式處理。在灌注素砼時，配合雙液漿

15、進行灌注?；蛱鬃{， 待相鄰孔內(nèi)漿液達到終凝后， 再繼續(xù)施工。 若施工現(xiàn)場還未能阻止串 孔、坍塌，應會同相關方，共同商討應對措施，使得問題得以及時解 決。七、施工中出現(xiàn)的問題及處理1、坍孔如果有透水層 ,當沖擊到溶洞后 ,由于突然漏漿造成水頭高度急劇 下降 ,透水層失穩(wěn) ,形成漏斗狀坍孔。為防止坍孔，可在樁基施工前將 護筒埋設位置采用C30素混凝土進行硬化，護筒坐落在硬化的混凝土 上埋設。出現(xiàn)坍孔可采用以下處理方法 :(1)當成孔深度不大時 ,可全孔回填粘土 ,暫停一段時間后再深埋鋼 護筒到不透水層 ,方可重新鉆孔 ;(2)當成孔深度較大時 ,可將鋼護筒一直坐落在坍孔的剌叭口下緣 的亞粘土層

16、上 ,護筒周圍回填粘土 ,擠實 ,或采用混凝土包裹后再重新鉆 孔。2、卡鉆卡鉆的原因和處理方法 :(1)沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小造成卡鉆 ,應經(jīng)常對沖擊鉆進行補 刃;(2)孔不圓 ,形成梅花孔 ,最好用五刃和四刃鉆頭打圓孔 ,不用一字 鉆;(3) 十字孔、探頭石、落石等物卡鉆，或鉆頭卡在溶洞內(nèi)，上下提 動無效時， 用“一”字形或半月形小鉆頭沿孔壁障礙物處沖擊， 將障 礙物擊破或擠走，提出鉆頭。鉆頭在沖擊填充的片石時,沖擊后彈起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住 ,鉆頭不能上下 ,可用小沖擊鉆沖動 ,或 用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石碴松動后再提出。(4) 鉆頭被溶洞頂板卡住時， 可用漏斗形鋼套管順著大

17、繩下入至鉆 頭頂，導出鉆頭。鉆頭提出后用小沖程慢慢修孔，必要時回填片石、 黏土重鉆。(5) 發(fā)生卡鉆事故后，不宜強提鉆頭 ,免得拉壞機械 ,拉斷鋼絲繩 ,掉 鉆頭。當鉆頭可以上下活動時，利用鉆機上下提動鉆頭，并用撬棍拔 動大繩使鉆頭旋轉(zhuǎn)，反復多次，提出鉆頭。3、斜孔由于溶洞面傾斜或出現(xiàn)探頭石 ,致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造 成斜孔。解決辦法是回填片石 ,三次以上無法調(diào)正就上報監(jiān)理及業(yè)主， 在取得同意后灌注水下砼 ,待強度形成后用小沖程打緊錘反復沖擊 ,直 至調(diào)正過來為止。但過大的沖程會導致成孔不圓，造成斜孔,一般以2 4 m 為宜。4、漏 漿(1) 在沖擊成孔中 ,由于有的溶洞與地下暗河或其他

18、溶洞相通 ,泥漿 迅速流走 ,水頭高度急劇下降 ,造成漏漿。施工時要在孔邊備足一定數(shù) 量的片石和粘土 ,一旦出現(xiàn)漏漿 ,要及時回填片石、粘土沖擊造壁 ,并馬 上補水 ,防止水頭高度繼續(xù)下降。(2) 意外跑漿：地質(zhì)資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞， 但突然發(fā) 生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁， 或小溶洞與旁邊的大溶洞 是相連的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆 孔順利通過巖溶區(qū)。5 埋鉆 埋鉆是由坍孔造成的。施工中發(fā)現(xiàn)漏漿應立即將鉆頭提到孔外 , 如果未及時提鉆 ,漏漿后坍孔 ,鉆頭便被埋在孔中。處理方法 :(1) 人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺10m以內(nèi)，地下水易于控制,

19、沒有大的承壓力 ,人可以下到樁孔中去邊挖坍落的泥石 ,邊護筒跟進 ,一 直挖到鉆頭位置 ,護筒也跟進到鉆頭位置。(2) 真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部 ,用 9m3 空壓機通過 50 66mm 鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔石頭的粒徑不大于 25mm 的情況。6、其它注意問題(1)遇到較大的溶洞時， 或連體薄層深洞迅速跨塌， 出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象， 在快到溶洞項板 2m 距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大 面積跨塌掉錘現(xiàn)象。(2)混凝土坍落度以1820cm為宜；澆筑導管必須密閉良好，澆 筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注比理論 計算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應增加。八、質(zhì)量保證措施1、施工過程中隊質(zhì)量實行“三檢制” ，嚴把質(zhì)量關。2、施工過程中，各道工序施工前向監(jiān)理申請，完成后