巖溶地段樁基施工專項方案(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 巖溶地段橋梁樁基施工方案及技術(shù)措施1 工程簡介新建貴廣鐵路中鐵二十三局一項目部所轄區(qū)段位于廣西省靈川縣境內(nèi)，里程范圍: DK429+154.54DK465+312.5，全長36.158km，線路所處區(qū)域?qū)俟饢|北剝蝕中山及巖溶低山、丘陵區(qū)，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，其間可溶巖與碎屑巖相間分布；裂隙溶洞水占巖溶水分布面積的46%，富水性強；基巖裂隙水分布于海洋山、銀殿山及部分丘陵地區(qū)，孔隙水主要分布在漓江兩岸、恭城河、洛清江I 、級階地。該段不良地質(zhì)較多，主要有：巖溶、滑坡、危巖落石、順層等；特殊巖土主要為軟土，其次為紅黏土。尤以巖溶不良地質(zhì)為最，對橋梁樁基成孔影響較大，容易造

2、成坍孔、鉆機傾斜、漏漿、偏孔 、卡鉆、掉鉆、斷樁等影響，因此針對巖溶對樁基施工影響較大的特殊性，特編制此巖溶地段橋梁樁基施工方案及技術(shù)措施。2 巖溶地段樁基施工特點2.1 溶洞尺寸、形狀、位置多樣化，巖層強度不均勻溶洞的形成,雖然有一定規(guī)律可循，但溶洞尺寸、形狀、位置都不盡相同，存在多樣化，具有一定的復(fù)雜性；巖層強度也不均勻；與樁體位置關(guān)系也不相同，有些溶洞僅僅側(cè)壁伸入樁孔位置、有些則全部包裹樁體，所以在鉆孔過程中，極易出現(xiàn)偏孔(彎孔)和卡鉆情況。2.2 填充物的多樣化溶洞內(nèi)的填充物各不相同，有硬塑狀、軟塑狀、流塑狀，有些為干洞填充物為軟塑狀的大尺寸溶洞，鉆孔中易發(fā)生坍孔；而填充物為流塑狀的大

3、尺寸的溶洞，在施工中會因涌漿(填充物回流孔中)而發(fā)生堵孔現(xiàn)象，清孔困難，在灌注砼時也容易斷樁；沒有充填物的大尺寸溶洞，在向樁孔中灌注砼時易發(fā)生砼流失現(xiàn)象。3 重點和難點分析由于溶洞形狀、尺寸、位置的多樣性，巖層強度的不均勻性，填充物的復(fù)雜性和多樣性，決定了巖溶地段樁基施工的復(fù)雜性和困難度，其重、難點如下：3.1 裂隙漏漿巖溶地段樁基施工時因溶洞的存在，在成孔過程中容易漏漿，所以如何保證成孔過程中不漏漿是巖溶地段樁基施工中的一個難點。3.2 坍孔在成孔過程中，即使產(chǎn)生漏漿，如何及時處理使其不發(fā)生坍孔，保證樁孔順利成孔是巖溶地段樁基施工中的又一個難點。3.3 糾偏因溶溝、溶槽巖面傾斜,頂板厚度不均

4、,加上有孤石等,在沖孔過程中，易出現(xiàn)偏孔，糾偏將貫穿于該段樁基施工的整個過程，因此糾偏是巖溶地段樁基施工中的重點。3.4 卡鉆、掉鉆巖溶地段容易造成卡鉆、掉鉆，一方面主要由于巖面一般都比較傾斜，溶溝、溶槽容易擠鉆，而鉆頭轉(zhuǎn)向裝置不靈活產(chǎn)生梅花孔造成卡鉆；另一方面由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,判斷失誤也易造成卡鉆，在處理卡鉆時,鋼絲繩斷或鉆頭擠死無法打撈而形成掉鉆。因此，如何確保巖溶地段成孔過程中，不發(fā)生卡鉆或者掉鉆，是巖溶地段樁基施工中的又一個重點。3.5 斷樁巖溶地段灌樁過程中容易出現(xiàn)斷樁，主要原因是在巖溶地段由于溶洞相互連通,灌注時難以測出混凝土數(shù)量,使水下砼流失無法估量，容易造成斷樁。所以確保在砼澆

5、注過程中，不出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象是巖溶地段樁基施工中的第三個重點。4 主要施工方案及技術(shù)措施4.1 主要施工方案巖溶地段樁基施工,根據(jù)溶洞的形狀、尺寸、位置以及填充物的不同而選用，主要有兩種方法：當(dāng)穿越尺寸較小的溶洞或充填物呈硬塑狀砂礫土或粘性土的溶洞時，可采取向孔中回填片石或灌注水玻璃等漿液固結(jié)，再沖擊鉆進的方案。當(dāng)穿越尺寸較大的溶洞且填充物為流塑狀的溶洞,可采取鋼護筒跟進沖擊成孔的施工方案。4.2 施工方法及技術(shù)措施4.2.1 洞頂覆蓋層段成孔施工方法及技術(shù)措施巖溶地區(qū)溶洞頂部巖層傾斜、巖石強度不一，都易導(dǎo)致偏孔、卡鉆等問題發(fā)生，因此在鉆進過程中仔細核對地質(zhì)情況，隨時檢查鉆進機具和孔位。在鉆至溶洞

6、頂0.5 m左右時，根據(jù)地質(zhì)資料提供的巖層強度,調(diào)整鉆機沖程，改用小沖程鉆進，做到輕擊、慢打，以防止偏孔、卡鉆發(fā)生。當(dāng)發(fā)現(xiàn)主繩擺動加大，并偏離樁設(shè)計中心，此時則注意孔內(nèi)水位、泥漿稠度及其它情況，當(dāng)孔內(nèi)水位變化較大，或泥漿稠度、顏色發(fā)生變化時，則說明溶洞頂板已被擊穿,此時采用高度與孔徑成4倍關(guān)系的鼠籠式測孔器檢查在穿越溶洞頂板時是否偏孔，如偏孔，則回填塊徑為30 cm左右的片石至原偏孔位置以上0.5 m左右，鉆進后再用測孔器檢測偏孔是否已被糾正。如此反復(fù)進行，直至完全糾正偏孔為止，對于仍無法糾正的偏孔，進行孔內(nèi)水壓爆破或清孔后灌注水下砼到偏孔位置，待水下砼達到3天強度后再實施鉆孔，效果很好。4.

7、2.2 穿過溶洞的施工方法及技術(shù)措施當(dāng)鉆進速度明顯加快又無偏孔現(xiàn)象時，表明已進入溶洞，進入溶洞后，要根據(jù)溶洞大小和填充物的情況采取相應(yīng)的處理措施:4.2.2.1 洞高小于1.0 m的小溶洞在鉆進前采用礫石和粘土的混合物回填至洞頂以上0.5 m后開鉆，在鉆進過程中，要求保持泥漿合適的稠度(泥漿比重以1.151.25 g/cm3為宜)。若一次加填的混合料不能完全填充溶洞時，可再回填一次，使混合物完全填充溶洞。4.2.2.2 洞高較大且無填充物或填充物呈軟-硬塑狀的溶洞先鉆進至溶洞底板，然后采用片石、礫石混合物回填溶洞，回填高度一次以1.52.0 m為準，每回填一次后利用小沖程擠壓，再回填，再擠壓，

8、如此反復(fù)進行，直至完全填充溶洞后再進行鉆進。在鉆進過程中，應(yīng)適當(dāng)增加粘土數(shù)量，提高泥漿密度(泥漿比重以1.251.35 g/cm3為宜)。 4.2.2.3 洞高較大且填充物為流塑狀的溶洞（1）長鋼護筒跟進沖擊成孔施工方法洞高較大且填充物為流塑狀的溶洞，首選方案采用長鋼護筒跟進沖擊成孔的施工方案，即：首先，在覆蓋層中以十字型鉆頭沖擊成孔，泥漿護壁，下沉外鋼護筒達基巖面，其作用是防止孔壁坍塌，這是巖溶鉆孔的特殊性所決定的。其次，在巖溶地層中仍以十字型鉆頭沖擊基巖成孔，當(dāng)鉆穿巖溶頂板時暫停鉆孔，將小于外鋼護筒直徑20cm的內(nèi)鋼護筒沉入巖溶層，并隨鉆孔跟進至穩(wěn)定性巖面。內(nèi)鋼護筒作用是防止溶洞中填充物涌

9、入鉆孔，并為鉆孔過程中清碴和終孔后清孔創(chuàng)造較好條件（巖溶地層鉆孔時取碴和終孔后取碴清孔時極易塌孔，甚至導(dǎo)致墩位地表發(fā)生大塌陷）。最后，沖擊鉆進至設(shè)計標(biāo)高、清孔、安放鋼筋籠、灌注水下混凝土，內(nèi)鋼護筒則留在巖溶地層中與水下混凝土結(jié)合成為一根“鋼管混凝土樁”。護筒跟進示意如圖：施工注意事項：、長鋼護筒跟進沖擊成孔過程中，因為樁孔四周泥漿側(cè)向壓力不均勻，易造成護筒傾斜，所以在施工過程中要加強觀測鋼絲繩與中心線變化，發(fā)現(xiàn)偏移，停止沖擊，采取其他辦法進行施工。、如溶洞內(nèi)有突出巖塊，護筒跟進困難，且很難保證護筒順直的，施工過程中注重觀測，采取擴大樁錘進行處理后，再下護筒。 、溶洞底部巖面如若傾斜，在護筒及時

10、跟進后，泥漿也可能從巖面低處缺口涌入樁孔，影響成樁質(zhì)量，在施工過程中要注意觀測，澆注砼加強澆注砼的連續(xù)性和一次澆注的方量。4.2.3 洞底巖面上鉆孔施工技術(shù)措施鉆孔穿過溶洞后到達溶洞底板時，鉆進速度明顯比溶洞內(nèi)鉆進速度會降低，且繩擺動有所加大。若溶洞底板巖面傾斜、呈現(xiàn)臺階、或基巖因溶蝕程度不同而傾斜，極易造成鉆孔過程偏孔。因此，鉆進達溶洞底板時，需調(diào)整鉆機沖程，改用小沖程鉆進，并隨時檢查孔位。當(dāng)主繩擺動加大，并朝同一方向偏離樁孔設(shè)計中心時，則說明已發(fā)生偏孔。此時采用提鉆回填片石的方法進行處理，回填高度以原偏孔位置為準，再鉆進，反復(fù)進行，直至完全糾正為止。此過程中出現(xiàn)坍塌、漏漿、不規(guī)則孔形、卡鉆

11、、掉鉆等常見情況的處理方法按常規(guī)辦法處理。5 施工注意事項巖溶地段地質(zhì)情況都比較復(fù)雜，不確定因素較多，經(jīng)常有新問題出現(xiàn)，因此，樁基施工過程中，首先要加強監(jiān)控，加強施工過程的觀察和檢測，監(jiān)控地質(zhì)變化情況，重點監(jiān)控泥漿稠度、洞頂和洞底巖層傾斜、溶洞側(cè)壁伸入樁孔、溶洞層數(shù)和大小及填充物形態(tài)等情況，及時分析和反饋地質(zhì)信息，以便對不同的地質(zhì)情況采取對癥有效的技術(shù)措施，確保鉆孔質(zhì)量。其次是在施工工藝和方法上做好超前準備，加強工藝控制，在施工過程中各工序施工注意事項如下：5.1 加固鉆機底座由于巖溶地區(qū)地質(zhì)情況異常復(fù)雜，雖進行了地質(zhì)鉆探，但也難以保證全面摸清地質(zhì)情況，因此每個樁位鉆機就位前，對鉆機底座都要進

12、行支墊加固，以有效防止坍孔時鉆機下沉和傾斜。5.2 埋設(shè)護筒埋設(shè)適當(dāng)深度的護筒，從節(jié)省成本出發(fā)，根據(jù)鉆探地質(zhì)情況埋設(shè)4m6m護筒。5.3 做好填充準備工作溶洞處理以做好準備工作為主，鉆孔前在場內(nèi)準備大量片石、袋裝粘土及適當(dāng)數(shù)量的袋裝水泥。5.4 及時加固樁孔孔壁沖孔至離溶洞頂板1m左右時，加大泥漿比重，選用小沖程進尺，逐漸將頂板擊穿，防止卡鉆。同時在擊穿頂板之前，安排專人密切觀察孔內(nèi)泥漿面的變化，發(fā)現(xiàn)漏漿時應(yīng)馬上提錘、加補泥漿拋填片石、加填袋裝粘土混合料（重量比1：1：1.5）等使泥漿面不再下降并穩(wěn)定后，采用小沖程輕打擠壓形成泥石孔壁護孔。若樁孔仍繼續(xù)漏漿，則改拋片石、袋裝粘土、袋裝水泥沖擊擠

13、壓到溶洞中，堵塞溶洞通道，如此反復(fù)操作，直到不再漏漿為止，轉(zhuǎn)入小沖程沖孔固壁成孔，順利穿越溶洞。5.5 減少灌注時混凝土擴散流失沖錘擊穿溶洞頂板后，不論是否漏漿，不論溶洞原來是否填充或半填充，或溶洞內(nèi)填充物為軟弱粘性土或淤泥或卵石，進入溶洞后均應(yīng)向孔內(nèi)投入片石（加適量35cm的碎石），袋裝粘土（比例約1：1），加填超過溶洞頂面2.53.0m，然后用小沖程沖擊填入的混合物，不取渣，使其擠入裂隙、溶洞內(nèi)，如此反復(fù)操作，多次擠塞溶洞通道加固孔壁，會大大減少灌樁時混凝土擴散流失量，降低樁基施工成本。5.6 注意沖錘及鋼絲繩工作狀況沖錘沖破溶洞時，沖錘可能會滑入溶洞中，提錘時易被溶洞頂板巖石卡住而造成掉錘、埋錘。施工時嚴禁在溶洞范圍內(nèi)大沖程沖擊，應(yīng)繃緊鋼絲繩，采用小沖程進行低打緊擊。一旦發(fā)現(xiàn)漏漿或異常情況，馬上提升沖錘到孔口，然后采取其他措施。穿越溶洞時，要密切注意鋼絲繩的情況，以便判斷是否斜孔，若出現(xiàn)斜孔必須及時進行處理，按1：1的比例回填片石和粘土至彎孔處0.8m以上，用錘牙好的樁錘進行修孔。要求低打緊擊，慢慢