廣西港口工程鉆孔灌注樁遇溶洞處理施工方案

PAGEPAGE14xx港xx轉(zhuǎn)運站作業(yè)區(qū)水工及陸域工程C22灌注樁遇21.2m溶洞施工方案一、 工程概況：1、工程地點本工程名稱為xx港xx轉(zhuǎn)運站作業(yè)區(qū)水工及陸域工程，位于xxxx鎮(zhèn)xx大橋上游357m處，正常蓄水位黃海高程62.1m。2、工程內(nèi)容本工程主要施工范圍1#~4#泊位，港區(qū)場地土石方工程、陸域形成、護坡、道路、堆場等。施工主要內(nèi)容包括：碼頭水工結(jié)構(gòu)、駁岸、陸域形成、地基處理、道路堆場、供電照明、給排水及相應(yīng)配套輔助設(shè)施。3、主要結(jié)構(gòu)型式1#~4#泊位均為2000噸級泊位，泊位總長434m。本工程碼頭結(jié)構(gòu)為滿堂式高樁碼頭，接岸結(jié)構(gòu)為擋土墻。4、C22樁的工程情況因B.C列樁無地勘報告，經(jīng)業(yè)主同意，此兩列樁位由施工單位組織人員進場鉆探。我公司在C22樁位超前鉆施工中，小鉆鉆到27.3m入巖，至29.1m出現(xiàn)21.2m的溶洞，鉆到50.3m標高時，出現(xiàn)巖層，小鉆在鉆至53.08m，因溶洞太高，提鉆頭時無法對準原鉆孔，沒有辦法繼續(xù)鉆孔。向業(yè)主匯報后，此鉆孔停鉆。后經(jīng)設(shè)計院要求我單位在C22樁位橫向及縱向各鉆1個孔，以探明周邊的地質(zhì)狀況。周邊的地質(zhì)情況詳附圖1：沿C22縱向各隔8m小鉆鉆孔剖面圖；附圖2：沿C22橫向各隔6m小鉆鉆孔剖面圖。一、 施工工藝流程：定軸線，樁位→埋深護筒→鉆機就位→成孔→第一次清孔→鋼筋籠制作、吊裝→安放導漿管→第二次清孔→灌注水下混凝土→成樁→鉆機移位本工程設(shè)計鉆孔灌注樁直徑1.3m，混凝土采用C30混凝土，鋼筋籠采用現(xiàn)場制作。二、 施工工藝技術(shù)要求本工程樁的施工應(yīng)嚴格按照《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》《鉆孔灌注樁施工規(guī)程》操作。具體如下：1、樁機定位每個樁位應(yīng)按設(shè)計要求，用全站儀配合鋼卷尺定放，并請監(jiān)理方進行復(fù)核。開工前，用水準儀對施工現(xiàn)場標高進行測量。并計算出平均值，作為地坪標高，當護筒埋好后，對護筒進行標高測量，一次控制成孔深度。2、放樁位線⑴各軸線引出樁位中心線⑵樁位中心點處用鋼筋做出標志，以標志為圓心，樁半徑為半徑畫控制護筒埋設(shè)位置。⑶樁位線及標志要經(jīng)常檢查，看不清時及時補上。⑷軸線樁及樁位線放好后，須進行檢查，再請建設(shè)單位，監(jiān)理單位組織人員認真檢查，并及時辦理復(fù)核手續(xù)。3、填設(shè)護筒定好樁位后，先在樁位外引測出樁位控制線，再進行開挖，本樁因其特殊性，護筒直徑設(shè)置為1800mm，填設(shè)護筒時，其中心與樁位中心線偏差不得大于20mm，護筒底部應(yīng)深入原土層不得少于20cm。護筒與周圍垂直，且挖填設(shè)的護筒周圍用粘土分層回填夯實。4、鉆機就位鉆機就位后，底座必須用水平尺打好水平，達到平整，穩(wěn)固，以確保鉆進中不發(fā)生傾斜和移動；轉(zhuǎn)盤中心與樁位中心的允許偏差應(yīng)小于20mm，轉(zhuǎn)盤在四個方向上的水平度誤差小于1／300。4、正循環(huán)成孔⑴采用工程鉆機進行工程施工時，采用泥漿護壁正循環(huán)成孔，正循環(huán)清孔的施工工藝，泥漿采用原土造漿。⑵本工程設(shè)計樁徑Φ800mm，施工時使用鉆頭直徑應(yīng)保證設(shè)計樁徑。⑶鉆進壓力及鉆速控制：開孔時應(yīng)遵守小水量、輕壓力、慢轉(zhuǎn)速，以防擴徑過大；護筒腳附近要慢速鉆進，使護筒腳有一定的粘泥皮；在鉆進過程中最大鉆進速度不大于1m／min；在鉆進淤泥質(zhì)粘土層時，要適當控制壓力（粘土5~25kpa，砂土5~15kpa）和轉(zhuǎn)速（粘土為40~70r／min,砂土為40r／min，最小泵量為50m／h），以防擴徑過大，且要少提動鉆具，換鉆桿時應(yīng)輕提，以防坍鉆孔，一般開孔及鉆孔進淤泥層時宜開一檔。⑷相鄰樁距小于4D時，鉆孔必須跳打，以免串漿和連孔，或混凝土灌注后相隔36小時以上，方能在相鄰孔位施工。⑸鉆進過程中應(yīng)切實計算好鉆桿和鉆具長度，以便丈量桿上余尺，正確計算孔深。加接鉆桿應(yīng)先將鉆具稍提離孔底，待泥漿循環(huán)2~3分鐘再擰卸鉆具。⑹鉆進中，上下串動鉆具要適當，最好一根鉆桿打完，在加鉆桿前串動幾下即可，即達到將孔內(nèi)粘泥塊打碎及使孔拉直的目的，又不至于造成鉆桿脫扣和加快連接處的磨損。⑺鉆孔深度不得小于設(shè)計孔深，超深不得大于30cm。⑻成孔垂直度偏差按不超過1／100控制。⑼成孔泥漿的配制管理合理地配制泥漿，是成孔成敗的關(guān)鍵，在施工過程中，應(yīng)嚴格按照土層條件的不同選用不同性能的泥漿護壁。①在粘土層中成孔時，出口泥漿的比重控制在1.15~1.2。②在砂土層，淤泥質(zhì)及易坍孔土層中成孔時，排渣泥漿的比重控制在1.2~1.3，并應(yīng)選擇含砂量較小的泥漿。③泥漿的粘度控制在18~20秒，含砂量小于4%。④遇有流砂及易坍孔徑土層如加大泥漿比重尚不能解決的，應(yīng)適當調(diào)整施工工藝參數(shù)。⑤在成孔過程中，排出的泥漿應(yīng)先入泥漿沉淀池，降低泥漿的含沙量及比重，然后再進入循環(huán)池利用。⑥經(jīng)常對沉淀池，循環(huán)池進行清理，清楚沉砂，積淤，對不符合要求的泥漿應(yīng)及時排放到廢漿池外運，確保泥漿質(zhì)量。6、第一次清孔⑴本工程成孔結(jié)束后，分一次清孔和二次清孔，第一次清孔在終孔驗收合格后立即進行，（第二次清孔在下放鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝后進行），采用換漿法清孔，先使用鉆桿進行第一次清孔，鉆進終了，將鉆具提離孔底0.2m左右，空轉(zhuǎn)并保持泥漿正常循環(huán)，以中速壓人優(yōu)質(zhì)泥漿，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣的泥漿置換取代，并同步灌入相對比較小的泥漿，以保持穩(wěn)定的水位，“實現(xiàn)一次清孔為主，二次清孔為輔”的清孔排渣原則，清孔后的泥漿比重必須在1.2以內(nèi)，沉淤厚度不大于100mm，在沉孔過程中不允許故意打探樁底標高，用此來隱瞞沉淤厚度。⑵本工程采用“換漿法”進行清孔，當鉆至設(shè)計標高后，應(yīng)停止鉆進，并及時用換漿法進行一次清孔，具體方法：在鉆進終孔后利用成孔鉆具直接進行，清孔時先將鉆頭提離孔底10~20cm,鉆盤回轉(zhuǎn)沖孔，泥漿循環(huán)不斷地進行，并時常串動鉆具，以提高一次清孔效果，一次清孔時間不宜定死，應(yīng)根據(jù)鉆具回落實驗孔底沉渣厚度和反漿比來決定清孔是否可以結(jié)束，清孔泥漿進漿比重應(yīng)小于1.15，返漿比重應(yīng)小于1.20，手觸泥漿無顆粒感覺，且沉渣厚度小于30cm，一次清孔即可結(jié)束。6、鋼筋籠施工⑴鋼筋籠制作①鋼筋籠分節(jié)制作，一般分節(jié)長度為9m，分節(jié)吊放，吊拼焊接而成；主筋的搭接以50%錯開，但面焊接長度應(yīng)大于或等于10d；焊接寬度不應(yīng)大于0.7d，厚度不小于0.35d。②鋼筋籠制作前，應(yīng)將主筋校直，除銹，下料長度要準確；③鋼筋籠制作允許偏差：主筋間距：±10mm；箍筋間距：±20mm；鋼筋籠直徑：±10mm;鋼筋籠長度：±100mm；④主筋保護層為50mm，允許偏差為±20mm，為保護厚度，每節(jié)鋼筋籠設(shè)置兩組水泥餅，每組四塊。⑤環(huán)行箍筋，螺旋箍筋與主筋的連接采用直接電焊固定。⑥成形鋼筋籠應(yīng)平臥堆放，且不得超過兩層。⑦現(xiàn)場使用鋼筋必須具有質(zhì)保書，并經(jīng)現(xiàn)場抽樣檢測后方可使用，鋼筋以每60T抽檢一組，鋼筋接頭實驗為每300個接頭做一組焊接實驗。⑵鋼筋籠安裝清孔后，測量其孔深，將鉆具提出孔外，做好記錄，吊放鋼筋籠時，可利用鉆架及時吊放鋼筋籠。為保證鋼筋籠的安放深度符合設(shè)計標高，安放前由施工員測定具體標高尺寸，確定吊筋長度，以保證偏差在±100mm以內(nèi)。鋼筋籠吊放入孔時，不得碰撞孔壁。為防止灌注混凝土時鋼筋籠移位及上浮現(xiàn)象發(fā)生，鋼筋籠下到設(shè)計位置后必須固定好，以確保鋼筋籠保護層偏差為±20mm，籠頂，底標高偏差在±50mm之間。鋼筋籠吊放時，應(yīng)確保鉆孔和鋼筋籠的同心度。鋼筋籠孔口焊接應(yīng)符合如下規(guī)定：⒈上節(jié)籠上端露出操作平臺高度宜在1米左右；⒉主筋焊接部位的污垢應(yīng)予以清楚；⒊上下接籠各主筋位置應(yīng)對正，且上下籠均處于垂直狀態(tài)時方可施焊，焊接時宜兩邊對稱施焊，并敲去灰渣；⒋焊接完畢后，應(yīng)補足焊接部位的箍筋；⒌為保證焊接質(zhì)量，按規(guī)范標準主筋二級鋼筋焊接焊條必須采用J502焊條，一級鋼筋環(huán)形箍電焊采用J422焊條焊接。7、導管安裝及二次清孔⑴本工程鉆孔澆筑樁砼灌注宜采用250mm直徑導管，灌注應(yīng)準確量好導管總長度。⑵檢查導管的密封性能，即檢查導管有無漏水，導管連接密封圈的好壞情況。⑶當鋼筋籠安入完畢后，應(yīng)盡快安放導管，進行第二次清孔，吊放導管時，應(yīng)位置居中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁，安放完畢后，應(yīng)在導管上口設(shè)計漏斗和儲料斗，下口離孔約30cm，用3PNL泵進行泥漿循環(huán)清孔，并進行泥漿指標的調(diào)整，利用鉆機的正循環(huán)系統(tǒng)的砂石泵從導管中持續(xù)壓入優(yōu)質(zhì)泥漿（泥漿比重不小1.15），使孔底沉渣從空口泛出（比重大于1.25泥漿清除至泯漿沉淀池中，由泥漿車組織外運），清孔后的泥漿比重必須在1.2以內(nèi)，沉淤厚度小于100mm。⑷二次清孔結(jié)束后，由施工員進行孔底沉渣的測試，在滿足沉渣厚度控制指標后，會同建設(shè)單位，監(jiān)理單位進行驗收，合格后及時簽證，并及時進行下道工序—混凝土灌注工作。8、混凝土施工實際施工的砼比設(shè)計強度高一級配置，本工程采用Φ250mm導管進行水下砼灌注，砼采用C30砼，砼灌注質(zhì)量應(yīng)按下列要求控制：⑴采用混凝土，混凝土塌落度控制在18~22cm之間，混凝土初凝時間控制在6~8小時，級配單應(yīng)在混凝土開澆時隨車附來。嚴格把好質(zhì)量關(guān)，每批進場混凝土攪拌站必須附送級配單?，F(xiàn)場應(yīng)仔細核對配合比組成情況，發(fā)現(xiàn)問題及時阻止更正。攪拌站后期附送混凝土質(zhì)量證明單。每根樁的混凝土灌注必須做好二次塌落度實驗，以及混凝土試塊。⑵導管下入孔內(nèi)之前應(yīng)仔細檢查連接絲扣，焊點及密封槽的好壞，并編號，丈量，記錄長度，導管底口距孔底高度一般控制在50cm左右，且第一節(jié)導管長度應(yīng)大于4m，以保證初灌時埋入砼面大于1.5m。⑶混凝土的灌注應(yīng)在第二次清孔后30分鐘內(nèi)進行，若超過30分鐘應(yīng)重新測量孔底泥漿厚度，如不符合要求進行重新清孔。⑷混凝土灌注前安放好隔水板后，導管提離孔底50cm，第一斗混凝土灌入后導管埋入混凝土面大于0.8~1.3m以上，每一斗混凝土灌注后不得提升導管，待第二斗混凝土灌注后，經(jīng)過測試確認混凝土面埋入導管0.8~1.3m以上，方可小幅度提升，漏斗中的混凝土開始灌入時，立刻向漏斗中繼續(xù)主送混凝土，以確保混凝土注灌的連續(xù)性，從而保證混凝土的澆灌量，單樁灌注時間不大于8小時。⑸混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進行，導管埋深應(yīng)控制在5~7m，最小埋深不得小于2m，導管應(yīng)勤提勤拆，依次提管長度不得超過5m，最佳提管長度為2.5m應(yīng)經(jīng)常測定混凝土面高度，以確保提管長度，且不可將導管提出混凝土面以上。⑹當混凝土面接近鋼筋籠底端時，導管埋入混凝土面的深度宜保持在3米左右，灌注速度應(yīng)適當放慢，當混凝土面進入鋼筋籠底端1~2米后，可適當提升導管，導管提升要平穩(wěn)，避免出料沖擊過大或鉤帶鋼筋籠。⑺注意檢查導管吊繩及井口臺板的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時更換，并注意鋼筋籠的固定情況，防止跑籠。⑻灌注樁混凝土灌注高度，由施工員測定后方可停止灌注。⑼灌注完畢后，拔出護筒，清洗導管和護筒，清除孔口泥漿（灌注時排出的廢泥漿引入排污池），然后回填孔口，以保證施工現(xiàn)場安全文明。⑽規(guī)定由專人做好混凝土試塊的制作，根據(jù)設(shè)計要求做好混凝土的試塊，每組三塊，注明日期，樁號，按標準養(yǎng)護28天，然后測定其抗壓程度。三、質(zhì)量保證的技術(shù)設(shè)施1、確保成孔質(zhì)量措施⑴鉆頭外徑不小于設(shè)計樁位，并經(jīng)常核驗鉆頭直徑，防止出現(xiàn)縮徑。⑵護筒埋設(shè)位置應(yīng)正確，垂直，埋設(shè)深度應(yīng)超過雜填土層厚度，且護筒底口埋進原土深度不小于20cm，確保其穩(wěn)固。⑶預(yù)防孔斜措施：①鉆機定位要準確、水平、穩(wěn)固，定位后要墊實，以保證鉆機平衡運行；成孔過程中，鉆機搭架頭部滑輪組邊緣，轉(zhuǎn)盤中心，鉆孔中心應(yīng)開始始終保持在同一鉛垂線上，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即調(diào)整，確保樁孔傾斜率小于1%。②第一、第二根據(jù)鉆桿鉆進時不能加壓，應(yīng)爭取低參數(shù)鉆進，同時應(yīng)根據(jù)不同的軟，硬土層變化，合理選擇鉆進參數(shù)。③操作人員，機長，施工人員應(yīng)加強鉆進過程中的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象及時處理糾正。④根據(jù)情況檢查成孔后的孔徑及垂直度測試。⑷鉆桿接頭應(yīng)逐個檢查，及時調(diào)整，發(fā)現(xiàn)主動鉆桿彎曲，要用千斤頂及時調(diào)整或更換鉆桿。⑸開機鉆進時，應(yīng)先輕壓慢轉(zhuǎn)并控制泵量，待進入正常工作狀態(tài)后再逐漸加大轉(zhuǎn)速和鉆壓；鉆進不同地層時應(yīng)及時調(diào)整鉆壓，轉(zhuǎn)速和泵量。在軟土層，淤泥質(zhì)易坍地層中鉆進時，不適應(yīng)加大泥漿比重，防止坍孔。⑹在鉆進過程中應(yīng)適當串動鉆具，上下掃孔，以便將孔內(nèi)、粘泥塊打碎并使孔拉直。⑺在傾斜的軟硬地層鉆進時，應(yīng)吊住鉆桿，控制進尺，低速鉆進，防止孔身偏斜。在發(fā)現(xiàn)孔身偏斜處吊住鉆頭，上下反復(fù)掃孔，使孔校直。⑻成孔過程中，孔內(nèi)泥漿液面（正循環(huán)成孔不應(yīng)低于自然地面30cm）應(yīng)保持穩(wěn)定，以保持孔內(nèi)外壓力的平衡，確保泥皮的護壁作用。⑼鉆進過程中，采用人工造漿和人造化學泥漿相配合，以保證正常成孔，防止孔內(nèi)漏水，塌孔，縮孔。如有上述情況發(fā)生，應(yīng)采取如下措施：控制鉆進速度，低速鉆進，如縮孔采用反復(fù)掃孔的方法；如遇到砂層較厚，漏水塌孔現(xiàn)象嚴重時，應(yīng)加大泥漿比重（此時排出泥漿比重可達到1.3~1.5）。如加大泥漿比重后仍無效果時，應(yīng)部分回填粘土，待回填沉積密實后再進行泥漿護壁鉆進；泥漿質(zhì)量應(yīng)有專人進行管理，并經(jīng)常對其粘度，含砂率，膠體率進行測定，以確保成孔質(zhì)量；鉆孔傾斜時，可反復(fù)掃孔糾正，如糾正無效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進。⑽預(yù)防縮徑措施①根據(jù)孔徑的測試結(jié)果，及時調(diào)整鉆頭的規(guī)格和鉆進方法。②操作人員應(yīng)注意提升鉆具時，發(fā)現(xiàn)有受阻現(xiàn)象，必須重新復(fù)鉆。2、確保鋼筋籠制作及質(zhì)保措施⑴制作鋼筋籠的鋼材必須有出廠合格證和按批量進行機械性能復(fù)試報告，經(jīng)復(fù)試合格后才能使用。鋼筋，鋼筋籠對焊時應(yīng)有同等條件的焊接試驗報告，按現(xiàn)場焊接300個接頭為一批，做一組試件試驗報告，原材料鋼筋試驗為每60T為一批次。⑵歸納鋼筋籠的制作應(yīng)按設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范制作成型。⑶為防止鋼筋籠太長易變形，本工程中鋼筋籠長度宜分段進行，最大分段長度不宜超過9m，鋼筋籠孔內(nèi)單面焊接長度大于10d，雙面焊接長度大于5d。⑷鋼筋籠采用環(huán)形模制作，鋼