樁基鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工方案

1、樂昌至廣州高速公路坪石至樟市段 T10 合同段樁基鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工方案編制：審核：審批：中鐵隧道集團(tuán)有限公司樂昌至廣州高速公路第 T10合同段項目經(jīng)理部二一二年二月目錄一、編制依據(jù)1二、工程概況12.1 設(shè)計概況12.2 工程地質(zhì)32.3 水文地質(zhì)3三、鋼護(hù)筒跟進(jìn)施工方案43.1 工藝流程43. 2 施工工藝43.3 護(hù)筒刃腳固結(jié)處理53. 4 擬采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工的樁基6四、施工應(yīng)急處理措施64.1 突發(fā)事件安全風(fēng)險分析64.2 各種突發(fā)事件的處理措施74.2.1 施工中遇到溶土洞應(yīng)急措施74.2.2 過串珠狀溶洞應(yīng)急處理措施8五、人員、機(jī)械配置95.1 人員配置及分工95.2 機(jī)械設(shè)備配

2、置10六、安全、質(zhì)量保證措施106.1 安全保證措施106.2 質(zhì)量保證措施116.2.1 施工組織管理方面的措施116.2.2 施工技術(shù)措施11一、編制依據(jù)1、樂昌至廣州高速公路坪石至樟市段T10 合同段施工設(shè)計圖；2、樁基地質(zhì)勘察資料；3、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）；4、公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（JTGF80/1-2004）；5、本工程的施工特殊性。（馬渡互通橋跨京珠高速和跨G323 公路）二、工程概況2.1 設(shè)計概況T10 合同段位于韶關(guān)市境內(nèi)，起點里程：K87+747，終點里程： K99+000，本合同段范圍內(nèi)包括馬渡互通特大橋，乳源河和江灣河兩座大橋。 其位置及范

3、圍見圖 2-1、2-2。S250 省道樂廣高速公路坪T10 合同段起點G323 國道G4 京港澳高速T10 合同段終點圖例：樂廣高速樂廣高速 T10標(biāo)段G4京港澳高速現(xiàn)有公路圖 2-1 工程位置圖1樂昌方向NK99廣州方向Z龍歸隧道K99樂廣高速 T10馬渡互通主線橋97ZK98Y合同段 終點點8江灣河 大橋ZK96ZK起YK995段ZKYK97YK96同4合K9509Y乳源河大橋1ZKT長基嶺隧道3K94速Y馬渡樞高9K紐互通州Z93廣西岸小 橋K樂2YK9圖例：KZ921新建線路橋梁88KZK89ZK909YZK91YK8輔助橫洞隧道里程YK90YK9圖 2-2 T10合同段范圍平面示意圖

4、本合同段馬渡互通特大橋、 乳源河大橋及江灣河大橋下部樁基礎(chǔ)設(shè)計均采用鉆孔灌注樁，以中風(fēng)化灰?guī)r作為基礎(chǔ)持力層。橋梁設(shè)計參數(shù)見表2-1。表 2-1 橋梁設(shè)計參數(shù)表序號橋梁名稱中心樁號橋梁全基礎(chǔ)類型總長 (m)/長（ m）根數(shù)1馬渡樞紐互通主線橋ZK95+310.152088 1.2m 、1.5m 1.8m 樁9614/225YK95+452.711840基礎(chǔ)A 匝道橋AK0+476.15614.91.3m、 1.5m 樁基礎(chǔ)1098/56B 匝道橋BK0+204.12231.2m、 1.3m 樁基礎(chǔ)556/26C 匝道橋CK0+461.05405.8 1.2m 、 1.3m、 1.5m844/45

5、樁基礎(chǔ)D 匝道 1號橋DK0+145.31563.031.2m、 1.3m 樁基礎(chǔ)180/10D 匝道 2號橋DK0+500.7851431.2m、 1.3m 樁基礎(chǔ)288/18E 匝道橋EK0+464.26595.81.3m、 1.5m 樁基礎(chǔ)1067/54F 匝道橋FK0+152.63134.5 1.3m 樁基礎(chǔ)223/14G 匝道橋GK0+526.02731.2m、 1.3m 樁基礎(chǔ)490/28H 匝道橋HK0+476.8853431.2m、 1.3m 樁基礎(chǔ)684/382拼寬小橋LK103+294241.0m、 1.2m 樁基礎(chǔ)148/142乳源河大橋ZK96+967.5671.8 1

6、.2m 、 1.5m、 1.8m2371/108YK96+954591.8樁基礎(chǔ)3ZK98+381.5421.8 1.2m 、 1.5m、 1.8m1756/76江灣河大橋樁基礎(chǔ)YK98+408436.84西岸小橋ZK89+64536.041.0m、 1.2m 樁基礎(chǔ)480/32YK89+646.536.042.2 水文地質(zhì)橋址區(qū)地表水為河溝水， 受季節(jié)影響明顯。 地下水為第四系孔隙潛水、 基巖裂隙水及巖溶水。 孔隙潛水主要賦存于第四系沖洪積層中， 含水量豐富， 局部具有承壓性。基巖裂隙水主要賦存于砂巖、灰?guī)r中，水量較貧。巖溶水主要賦存于灰?guī)r巖溶發(fā)育部位， 基巖在鉆探過程中， 存在溶洞的鉆孔及

7、部分基巖裂隙較發(fā)育的孔，鉆至溶洞及裂隙處出現(xiàn)微弱嚴(yán)重漏水現(xiàn)象， 說明溶洞或裂隙及溶隙間有一定的連通性， 且存在較大的儲水空間， 其水量豐富。 地下水的補(bǔ)給來源于大氣降水及砂層和溶洞、 溶隙的側(cè)向逕流補(bǔ)給， 向下游排泄。 區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給，總體徑流方向向溪匯集。地表水主要順坡向溝溪排泄，區(qū)內(nèi)地表水、地下水徑流條件較好。區(qū)內(nèi)地下水水量較豐富，對擬建橋梁墩、臺基礎(chǔ)施工影響較大。2.3 工程地質(zhì)橋址區(qū)出露地層主要為下統(tǒng)石磴子組(C1ds) 、石炭系測水組地層 (C1dc) 及第四系沖洪積層 (Qal+pl ) 、坡積層 (Qdl) 、殘積層 (Qel) 、填筑土 (Qme) 、

8、種植土 (Qpd) 。地層從上到下依次為： 填筑土、種植土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、 細(xì)砂、中砂、粗砂、角礫土、圓礫土、碎石土、卵石土、風(fēng)化煤層、風(fēng)化頁巖、風(fēng)化砂巖、 風(fēng)化灰?guī)r、風(fēng)化泥灰?guī)r、風(fēng)化粉砂巖。不良地質(zhì)：本次勘察揭露巖溶等不良地質(zhì)。 特殊巖土層為谷地中軟土和煤層，影響擬建橋臺、墩的穩(wěn)定性，須采取相應(yīng)的處理措施。巖溶影響擬建橋臺、墩的穩(wěn)定性，橋梁基礎(chǔ)應(yīng)嵌入完整連續(xù)的灰?guī)r內(nèi)， 且應(yīng)保證樁端持力層及其應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)不能存在有溶洞、溶槽或其它臨空面。溶洞情況：通過對樁基地質(zhì)勘察資料統(tǒng)計，絕大部分樁均存在溶洞， 且溶洞3數(shù)量都在 2 個以上，溶洞高度0.1 26.9m 不等，其中 8m 以上溶洞共有

9、 30 個，有全充填、半充填、無充填三種。溶洞充填物有粉質(zhì)粘土、灰?guī)r碎塊、卵石土。根據(jù)本項目的施工特點， 馬渡互通橋主線和匝道橋上跨京珠高速和G323線，為確保京珠高速和G323上的施工安全，樁基擬采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工確保既有線上的行車安全。三、鋼護(hù)筒跟進(jìn)施工方案3.1 工藝流程測量定位施工準(zhǔn)備加工鋼護(hù)筒鉆機(jī)就位震動下沉鋼護(hù)筒投入粘土沖擊鉆孔通過溶洞頂板隨鉆進(jìn)隨檢孔下沉內(nèi)護(hù)筒沖擊鉆孔至樁底清孔安放鋼筋籠、導(dǎo)管測量沉碴厚度二次清孔灌注水下砼3. 2 施工工藝 外護(hù)筒直徑較設(shè)計樁徑大 20cm，內(nèi)護(hù)筒直徑較設(shè)計樁徑大 5cm。護(hù)筒采用 8mm鋼板制作。 施工程序：根據(jù)地質(zhì)鉆探資料提供的溶洞分布情況

10、，按照先短后長，先易后難，先外后內(nèi)的原則確定各樁施工順序。4 外護(hù)筒下到巖面以后，即開始對覆蓋層和頂板進(jìn)行沖鉆，其鉆孔方法與傳統(tǒng)的沖擊鉆孔方法相同，但成孔的樁徑比設(shè)計樁徑大7cm，以便內(nèi)護(hù)筒順利通過頂板。護(hù)筒跟進(jìn)示意如下圖：當(dāng)鋼護(hù)筒打至第一層巖面或穿過溶洞到下一層巖面時，為使開孔堅實、 豎直、圓順和對繼續(xù)鉆孔起導(dǎo)向作用，應(yīng)在鉆孔前拋0.5-1.0m3 的小片石和適量粘土，借鉆頭沖擊力把泥漿、石塊擠向孔壁，以加固護(hù)筒刃腳。當(dāng)內(nèi)護(hù)筒下沉到位后，在內(nèi)外護(hù)內(nèi)護(hù)筒外護(hù)筒筒間進(jìn)行拋石壓漿處理，以增加護(hù)筒的整體剛度。之后進(jìn)行內(nèi)護(hù)筒的排泥和穩(wěn)固巖面的鉆孔。碎石水泥壓漿壁雙護(hù)筒沖擊鉆孔采用吸泥法清塊石、粘土沖壓

11、孔壁基巖面孔。為使鉆孔樁砼與孔底巖體粘接良好，灌注水下砼之前需用高壓水沖射排除殘溶洞碴。3.3 護(hù)筒刃腳固結(jié)處理內(nèi)護(hù)筒刃腳處理示意圖當(dāng)鋼護(hù)筒打至第一層巖面或穿過溶洞到下一層巖面時， 鋼護(hù)筒周邊不可能與巖面完全接觸，加上巖面巖面一般較為傾斜，內(nèi)護(hù)筒與巖面之間一般往往會形成較大間隙，若不加以固結(jié)， 在入巖沖進(jìn)過程中會成為樁孔與樁外的通道，極易造成埋鉆和過護(hù)筒腳時產(chǎn)生偏孔或斜孔，5留下質(zhì)量隱患。在施工中采取的方法如圖所示。利用沖擊成孔時對孔壁會產(chǎn)生擠壓的特點，在鋼護(hù)筒刃腳范圍內(nèi)拋填塊石、粘土，用2-4m 沖程進(jìn)行沖壓，使其密實造壁，反復(fù)多次，直至孔底平整才可以向下沖進(jìn)，處理同時可以沖平參差不齊的巖面

12、。3. 4 擬采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工的樁基序橋名墩號樁號樁徑樁長樁頂標(biāo)高樁底標(biāo)高穩(wěn)定層護(hù)筒重量號(m)(m)標(biāo)高長度(t)1A19361.31861.1843.1854.574.81.282馬渡互A19371.31861.1843.1854.025.41.443A2038#-11.33360.2627.2630.2628.27.50通 A 匝4A2038#-21.33560.2625.2643.8314.63.88道橋5A21391.34459.9915.9932.5325.76.846A21401.34159.9918.9922.2935.99.557馬渡互C5131.51159.30648.

13、30651.595.91.808C5141.51459.30645.30650.836.72.04通 C 匝9C6151.52160.1139.1147.2211.13.39道橋10C6161.52360.1137.1150.2982.4411馬渡互E1935#-11.32361.0238.0248.3910.82.8712E1935#-21.32361.0238.0242.1817.14.55通 E 匝13E2240#-11.32466.6642.6646.0118.85.00道橋14E2240#-21.32066.6646.6651.6713.23.5115F111.31260.3748.

14、3752.066.511.7316F121.32460.3736.3751.856.721.7917馬渡互F211.31061.6551.6555.334.521.2018F221.31361.6548.6555.044.81.28通 F 匝19F311.32163.76842.76849.3112.73.38道橋20F321.32863.76835.76837.8224.16.4121F411.32261.72639.72643.3216.64.4222F421.33061.72631.72640.92195.0523合計81.34備注：后附樁位平面圖。四、施工應(yīng)急處理措施4.1 突發(fā)事件安

15、全風(fēng)險分析根據(jù)巖溶處理的施工特點及本工程地質(zhì)情況，充分考慮到施工技術(shù)難度和困難、不利條件等，經(jīng)多方討論和分析，確定在沖孔時可能發(fā)生的突發(fā)事件、安全風(fēng)險分析如下：61、成孔過程中遇到厚砂層時泥漿物理指標(biāo)不合適，造成孔壁坍塌；2、沖孔樁施工中遇到未探知的土洞溶洞或是過串珠狀溶洞時，孔壁坍塌，嚴(yán)重時引起地面塌陷。3、臨時用電防護(hù)不到位或違章操作造成的觸電事故。4、機(jī)械設(shè)備因維修保養(yǎng)不到位或違章操作造成的機(jī)械事故。4.2 各種突發(fā)事件的處理措施4.2.1施工中遇到溶土洞應(yīng)急措施在施工中可能遇到未知的溶土洞，當(dāng)沖錘穿破溶、 土洞頂板， 孔內(nèi)的泥漿速度流失，造成砂層段孔壁內(nèi)外壓力失穩(wěn)而溜坍，嚴(yán)重時可引起地

16、面塌陷。技術(shù)人員及鉆機(jī)充分掌握地質(zhì)情況，每個孔的地質(zhì)資料都發(fā)給相關(guān)人員，讓其充分了解溶洞的位置，大小等，做到?jīng)_孔時心中有數(shù)。在現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備足夠的小片石或狗頭石（直徑10-20cm）和粘土，粘土要做成泥球（ 15-20cm），同時組織足夠的水源。在施工過程中配備一臺 ZL50C 型裝載機(jī)，司機(jī)隨時候命。 根據(jù)沖孔進(jìn)尺和沖繩拌動的情況， 結(jié)合孔樁所處的地質(zhì)描述圖、判斷出孔底位置是否是進(jìn)入灰?guī)r，在 1-1.5m 范圍內(nèi)變換為小沖程，逐漸將以防止卡錘。在入巖后要有專人觀測護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化，根據(jù)沖孔的進(jìn)尺情況， 如果進(jìn)尺由慢突然變快， 或泥漿面突然下降， 這時說明擊穿了未知溶洞， 當(dāng)遇到溶洞漏漿時，迅速

17、鏟起片石和粘土填孔， 同時集中水泵往孔內(nèi)大量補(bǔ)水。 應(yīng)迅速補(bǔ)水和改變沖程以防止斜孔和卡錘。 如果此時出現(xiàn)斜孔， 則采用塊石和粘土對斜孔部位全部回填，重新沖擊成孔。在溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時， 根據(jù)填充物的不同， 要采取不同的鉆進(jìn)方法。 當(dāng)充填物為軟弱粘性土或淤泥時， 應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、 片石混合物（比例 1：1），沖砸固壁；當(dāng)為砂層、卵石層時還應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。 只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使沖孔順利穿過溶洞。如果遇到多層溶洞， 先對溶洞大小和是否為串珠狀溶洞進(jìn)行判定， 如為串珠狀溶洞，且漏水，則直接采用鋼護(hù)筒通過，其施工方法見“過串珠狀溶洞施工” ，如不存在這種情況，則

18、采取向溶洞內(nèi)直接充填片石和粘土，泥漿護(hù)壁通過。對于遇到特大型溶洞或半充填的溶洞，且溶洞上方有較厚的沙層時， 先向孔7內(nèi)回灌濃泥漿， 同時拋填塊石和粘土球， 采用小沖程沖砸固壁， 直至漏漿現(xiàn)象消失。如果出現(xiàn)一下沖破溶土洞頂板，泥漿突然間流失， 引起整個孔坍塌嚴(yán)重， 則迅速提起沖錘，要求人員馬上離開鉆機(jī)， 待不再坍塌后，對整個孔進(jìn)行回填處理，先進(jìn)行預(yù)處理后，重新成孔。4.2.2過串珠狀溶洞應(yīng)急處理措施根據(jù)現(xiàn)場成孔深度和超前地質(zhì)沖孔的資料相對比，以及結(jié)合鉆桿鉆進(jìn)速度判斷出孔樁接近溶洞頂部巖層時，提起沖錘、鉆桿，移開回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，采用沖擊鉆機(jī)沖孔。用沖擊鉆沖孔時，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，提升高度一般

19、不超過50cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測試檢查，其它施工工藝及注意事項與常規(guī)相同。當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時要反復(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。在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的粘土和塊石， 同時制備大量的泥漿。 根據(jù)超前鉆探得的串珠狀溶洞頂標(biāo)高反算出地面至第一個溶洞頂?shù)纳疃龋?根據(jù)此溶洞與鉆進(jìn)深度相比較可知是否到達(dá)溶洞頂部， 裝載機(jī)和小推車就位， 密切注意泥漿面變化， 一旦穿通溶洞后，提起沖錘，向孔內(nèi)回灌泥漿，向孔內(nèi)回填片石和粘土，如果不發(fā)生塌陷，則用沖錘沖擊孔洞內(nèi)孤石和突石， 對洞底部斜巖面進(jìn)行沖平， 以保證鋼護(hù)筒順利下放。過第二個溶洞按過第一個溶洞

20、的方法過進(jìn)行。注意事項：(1)、過每層溶洞頂薄巖層時要采用小沖程錘擊，防止一下把巖層擊穿后引起鋼護(hù)筒脫落下沉，嚴(yán)重時引起地面塌陷。(2)、沖破巖層后，要及時提起沖錘，防止塌孔引起卡錘。(3)、在溶洞內(nèi)采用小沖程沖擊，以防止卡錘，同時清理洞內(nèi)的突石，錘平洞底部斜巖面，以保證鋼護(hù)筒在下放時不會較大的產(chǎn)生偏斜。五、人員、機(jī)械配置5.1 人員配置及分工人員配置及分工見5-1 所示。表 5-1 施工人員配備計劃表8序號部門、工種人數(shù)備注一管理層1沖孔樁作業(yè)隊隊長22現(xiàn)場技術(shù)人員23現(xiàn)場安全員1合計4二作業(yè)層1機(jī)械司機(jī)302泥漿拌制及泥漿清理工人43鋼筋工84電焊工45電 工26雜工4文明施工合計52總計

21、575.2 機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備配備遵循原則：根據(jù)單項施工技術(shù)要求和施工作業(yè)條件確定設(shè)備選型；按照施工進(jìn)度計劃指標(biāo)配備設(shè)備臺數(shù)，生產(chǎn)能力留有余地； 同時考慮突發(fā)性事件所需的工程搶險應(yīng)急設(shè)備。主要設(shè)備配備計劃見下表5-2 所示。表 5-2 主要施工設(shè)備表序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格型號主要工作使用部位性能指標(biāo)1沖擊鉆機(jī)6 1.3m 、 1.5m 、 1.8m2導(dǎo)管及提升井架2砼灌注3泥漿泵62L/2PWL3抽泥漿和回灌泥漿40m4鋼筋彎曲機(jī)1GW40B 40鋼筋籠加工5鋼筋切斷機(jī)1FGQ40A 40鋼筋籠加工6交流弧焊機(jī)3BX1-500500A鋼筋籠加工7裝載機(jī)1ZL50C應(yīng)急用8小斗車4應(yīng)急用9抽水機(jī)5Q

22、Y80-12-2.22.2KW應(yīng)急及抽基坑水9序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格型號主要工作使用部位性能指標(biāo)10發(fā)電機(jī)1DFC120GF120kw自發(fā)電六、安全、質(zhì)量保證措施6.1 安全保證措施(1)沖孔樁施工時，應(yīng)查明土洞、溶洞分布范圍和類型，確定處理方案；技術(shù)人員及沖孔作業(yè)人員應(yīng)充分掌握地質(zhì)情況，每個施工段的地質(zhì)資料都發(fā)給相關(guān)人員，讓其充分了解施工作業(yè)點地質(zhì)情況，做到施工時心中有數(shù)； 施工中如遇到溶洞，發(fā)生坍孔，則操作司先提起沖錘，人離開鉆機(jī)，挖掘機(jī)迅速鏟起片石和粘土填孔，同時集中水泵往孔內(nèi)大量補(bǔ)水，以防止斜孔和卡錘。待處理完成后，再進(jìn)行重新沖孔作業(yè)。(2)沖孔過程中，非相關(guān)人員距離鉆機(jī)不得太近，防止機(jī)

23、械傷人、挖掘機(jī)處理地面塌陷時，現(xiàn)場應(yīng)有警戒人員，無關(guān)人員不得進(jìn)入挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。(3) 鉆孔接近溶洞時，必須嚴(yán)格掌握松繩量，要勤松、少松，防止擊穿巖殼卡住鉆頭。(4)鋼筋籠吊裝過程中必須注意：對接完畢，必須檢查作業(yè)人員的腳是否縮回，防止鋼筋籠下放時將腳刮傷甚至將人帶入孔中的事故發(fā)生；吊裝前應(yīng)檢查鋼筋籠中是否有余料未清除，吊裝過程中無關(guān)人員禁止進(jìn)入警戒區(qū)內(nèi)。(5)吊車提升拆除導(dǎo)管過程中，各現(xiàn)場人員必須注意吊鉤位置，以免將頭砸傷。導(dǎo)管安裝須注意：導(dǎo)管對接必須注意手的位置，防止手被導(dǎo)管夾傷。(6)砼澆注過程中，砼攪拌運輸車倒車時，指揮員必須站在司機(jī)能夠看到的固定位置，防止指揮員走動過程中栽倒而發(fā)生

24、機(jī)械傷人事故。輪胎下必須墊有枕木。倒車過程中，車后不得有人。(7)鋼護(hù)筒接長安設(shè)時，操作人員不得在吊錘下作業(yè)。(8)施工時的高壓泥漿泵應(yīng)做好以下安全檢查工作：泵體內(nèi)不得留有殘渣和鐵屑，各類密封套完整良好，無泄漏現(xiàn)象；安全閥中的安全銷要進(jìn)行試壓檢驗，必須確保在規(guī)定達(dá)到最高壓力時，能斷銷卸壓，決不可安裝未經(jīng)試壓檢驗的或自制的安全銷；指定專人管理，壓力表定期檢修，保證正常使用。106.2 質(zhì)量保證措施6.2.1施工組織管理方面的措施（1）邀請設(shè)計、監(jiān)理、科研和大專院校等單位專家參加技術(shù)攻關(guān)研討會，制訂切實可行的施工方案。（2）對施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，制定相應(yīng)的規(guī)章制度，使施工人員有章可循，強(qiáng)化組織指揮，建立必要的獎懲制度。（3）組織技術(shù)革新、質(zhì)量管理和科技攻關(guān)組。6.2.2施工技術(shù)措施溶洞地質(zhì)同一般地質(zhì)相比較，其特點表現(xiàn)在它的非均