沖孔樁溶洞處理專項(xiàng)施工方案

1、星悅灣3#、6#樓鉆孔灌注樁工程裂隙及溶洞處理專項(xiàng)方案二零一七年十一月裂隙及溶洞處理專項(xiàng)施工方案本次施工范圍為3#、6#樓主樓部分沖孔灌注樁，建筑主體為分別為29層和27層，主體結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，輔房為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。針對(duì)本工程溶洞分布較廣，單個(gè)溶洞大，施工技術(shù)難度較大，我項(xiàng)目部從嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保工程進(jìn)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(shè)計(jì)要求作相關(guān)施工監(jiān)控。專門組織所有技術(shù)人員討論、研究方案并學(xué)習(xí)有關(guān)溶洞處理方面的知識(shí)。根據(jù)本工程溶洞分布的具體情況，確定先采用沖擊鉆成孔，然后根據(jù)具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞。 1、裂隙的處理方案裂隙是地應(yīng)力釋放在巖石中產(chǎn)生的裂縫

2、,它會(huì)導(dǎo)致樁孔的漏漿、掉石塊,甚至卡鉆、掉鉆、塌孔等事故. 現(xiàn)場(chǎng)施工人員事先熟悉該樁位勘察鉆探資料，當(dāng)進(jìn)尺達(dá)到不良區(qū)段時(shí)，嚴(yán)密監(jiān)控孔內(nèi)泥漿面，當(dāng)發(fā)現(xiàn)泥漿面出現(xiàn)下降時(shí)。判斷是裂隙還是溶洞。當(dāng)為裂隙時(shí)，泥漿面下降較緩，這時(shí)提鉆2-3m，同時(shí)向孔內(nèi)投入粘土塊和少量水泥，調(diào)整泥漿稠度。當(dāng)泥漿面下降較大時(shí)，可補(bǔ)入泥漿保證孔內(nèi)泥漿面壓力。待孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定后，繼續(xù)鉆進(jìn)。 2、溶洞的處理方案 根據(jù)溶洞的洞高和洞內(nèi)的填充物情況，對(duì)溶洞采用不同的處理方法，主要的處理方法有：常規(guī)成孔法、片石粘土筑壁法、灌注混凝土填充法、套放大小鋼護(hù)筒法等。（1） 常規(guī)成孔法(按照無溶洞地質(zhì)考慮)當(dāng)溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘

3、土，并且溶洞不漏水，這時(shí)不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向數(shù)量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質(zhì)情況施工。采用沖擊鉆成孔，洞內(nèi)的土質(zhì)和溶洞外的土質(zhì)沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。（2）片石粘土筑壁法溶洞內(nèi)無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內(nèi)，但存在嚴(yán)重漏漿,護(hù)筒內(nèi)泥漿高度不能保持時(shí)，可采用片石、粘土按1 m3：1 m3比例，回填沖擊，用0508 m小沖程，不循環(huán)泥漿干打幾分鐘，使回填物充分密實(shí)，再加漿提高泥漿面到正常高度，讓粘土與片石混合物充分?jǐn)D入溶洞，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進(jìn)，形成人工泥石護(hù)壁。如此反復(fù)多次回填片石、粘土，反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁并不再漏漿為

4、止。粘土片石筑壁法施工時(shí)，鋼護(hù)筒必須預(yù)埋牢固，這樣可以防止由于溶洞漏漿，水頭高度急劇下降而造成孔口塌孔，保證鉆孔順利通過巖溶區(qū)。（3）在沖擊成孔中,由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通,泥漿迅速流走,泥漿高度急劇下降,造成漏漿。施工時(shí)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(shí)回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補(bǔ)水,防止水頭高度繼續(xù)下降。（4）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(jì)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、粘土起到護(hù)壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。（5）遇到較大的土洞、空溶洞時(shí)，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，

5、在快到溶洞項(xiàng)板2m距離位置時(shí)應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌掉錘現(xiàn)象，保證樁基順利終孔。（6）溶洞在采用片石與粘土回填仍不能產(chǎn)生有效護(hù)壁時(shí)，采用C25混凝土進(jìn)行灌注填充，保證有效護(hù)壁樁基順利成孔。2、灌注混凝土填充法 溶洞的高度在1030m之間，且溶洞為填充或半填充的，則先向拋填片(碎)石、砂混合物（或商砼）和注水泥漿，然后用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成泥漿碎石外護(hù)壁 (見圖3)，水泥砂漿將片石空隙初步堵塞后，停止沖擊，24小時(shí)后，待水泥的強(qiáng)度達(dá)到25MPa后，再繼續(xù)沖擊，穿過溶洞。圖3：3、護(hù)筒跟進(jìn)法 1、溶洞高在3O<h<5Om，對(duì)于多層溶洞間距較小的采用鋼護(hù)筒穿越處

6、理(見圖4)。先用沖擊錘進(jìn)行沖孔、擴(kuò)孔處理，然后采用振動(dòng)錘將鋼護(hù)筒振動(dòng)下沉至溶洞底部，為保證鋼護(hù)筒的強(qiáng)度和剛度，每隔2m，設(shè)置加強(qiáng)鋼板箍。3、溶洞高大于50m(多層)，且溶洞間距較大時(shí)，擬采用套內(nèi)護(hù)筒法施工，即用內(nèi)護(hù)筒穿過溶洞的方法進(jìn)行施工。內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度L=h+2m(h為地質(zhì)超前鉆確定的多層溶洞高) 內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比設(shè)計(jì)樁徑大20cm左右，外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5cm左右，若遇第二層溶洞，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒外徑比上層內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑小35cm，具體見圖51、內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定護(hù)筒長(zhǎng)度Lh2（m）（h為多層溶洞高度）  2、內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定  內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于100cm，同時(shí)外徑應(yīng)小于外護(hù)

7、筒內(nèi)徑5cm左右，如果只下一次內(nèi)護(hù)筒（一層溶洞），內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑選用100cm，壁厚為1cm，則 外徑為105cm（樁徑為80cm）。當(dāng)遇到第二層溶洞時(shí)，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒（即第三次護(hù)筒）選用110cm內(nèi)徑。  3、溶洞頂部沖孔  根據(jù)超前鉆的資料，當(dāng)鉆孔施工接近溶洞頂部時(shí)，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機(jī)（gps15），采用沖擊鉆機(jī)cz60沖孔。用沖擊鉆沖孔時(shí)，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅(jiān)固，提升高度一般不超過50cm，一般進(jìn)程控制在6080cm/h。所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測(cè)試檢查，其它施工工藝及注意 事項(xiàng)與常規(guī)相同。  4、外護(hù)筒的制作及沉放方法

8、60; （1）外護(hù)筒的制作外鋼護(hù)筒制作時(shí)，先勘察地質(zhì)質(zhì)料，根據(jù)溶洞的層數(shù)確定外鋼護(hù)筒的直徑。鋼護(hù)筒分節(jié)制造，工地拼接。先采用樁錘進(jìn)行擴(kuò)孔，鋼護(hù)筒采用振動(dòng)下沉。振動(dòng)下沉采用振動(dòng)打拔錘，其振動(dòng)動(dòng)力為1600KN以上。鋼護(hù)筒下沉?xí)r，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)垂直的平面內(nèi)監(jiān)測(cè)傾斜度，以便隨時(shí)調(diào)正。護(hù)筒下沉至硬土層或巖面后，其傾斜度小于1。（2）內(nèi)護(hù)筒的沉放當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時(shí)要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時(shí)用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護(hù)管，用吊機(jī)（或沖機(jī)自吊）把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護(hù)筒不會(huì)靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。

9、此時(shí)，GPS15鉆機(jī)重新就位。  （3）護(hù)筒沉設(shè)利用GPS15鉆機(jī)進(jìn)行，在鉆機(jī)的鉆桿上附加壓架，利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內(nèi)護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉，直到溶洞的底部。  4、故障及處理  （1)卡鉆如果鉆進(jìn)過程中被卡鉆 (見圖6)，可采用以下方法：一 是水下割護(hù)筒底口擋住鉆頭部分，二是將鋼護(hù)筒上拔或頂起一定高度，騰出空間，將鉆頭拉出。如是因?yàn)樽o(hù)筒底變形而引起的卡鉆，可拋填片石反復(fù)沖砸，將變形部位擠出，或水下切割變形部位，將鉆頭斜拉上來。(2)斜孔、彎孔：產(chǎn)生斜孔、彎孔的原因有三：是斜面開孔，通過溶洞時(shí)，未按正確的施工方法，如拋填粘土不及時(shí)，溶洞的位置測(cè)量不準(zhǔn)確，以致鉆頭沿著軟的部位下滑，造成斜孔；是出現(xiàn)沒有預(yù)見的溶洞；是隔層相向的探頭石，在鉆進(jìn)時(shí)相互擴(kuò)孔，使鉆糾正斜孔、彎孔的方法：回填片石、粘土重鉆，反復(fù)數(shù)次；灌注水下素砼至彎曲部分以上的一定高度，待強(qiáng)度合格后重新施鉆。(3)清孔漏漿：由于覆蓋層和溶洞之間相互串通，在地下水的作用下產(chǎn)生動(dòng)壓力，導(dǎo)致溶洞內(nèi)鉆孔所形成的人工造壁坍塌，清孔時(shí)泥漿流失。其處理方法如下：探明泥漿流失的孔洞高程，在初步清基的基礎(chǔ)上，在鋼筋籠上焊接鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒上下口擴(kuò)成喇叭形，在其上設(shè)止水帶。當(dāng)鋼筋籠帶著堵漏護(hù)筒初步就位后，進(jìn)行正