樁基溶洞施工方案

水汲江大橋工程樁基溶洞解決專項方案長沙市桔洲建筑工程有限公司水汲江大道大橋工程項目經(jīng)理部二0一一年一月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u一、 工程概況 1二、 樁基溶洞解決辦法 1三、 施工注意事項 5四、 普通事件解決 7五、 施工組織 8編制根據(jù)1、本工程現(xiàn)場狀況及勘探資料、設計圖紙；2、我單位類似工程施工經(jīng)驗；3、8月-12月溶洞解決方案專項會議中各單位意見。工程概況水汲江大橋鉆孔灌注樁48根，已施工樁基31根，本橋處在巖溶發(fā)育區(qū)，地質(zhì)狀況復雜，除0#臺、1#墩無溶洞，其它6排36根樁都不同程度，有溶洞、溶槽、流砂、地下河等特殊地質(zhì)狀況。根據(jù)本工程狀況、勘察資料、設計圖及我部已施工的23根樁基的溶洞解決狀況和施工狀況（投入了大量片石、粘土、水泥，混凝土超灌量較大，充盈系數(shù)達2.5）。特制訂樁基溶洞解決專項方案，以指導溶洞段樁基施工。樁基溶洞解決辦法根據(jù)橋位地質(zhì)狀況，本橋樁基施工全部采用沖擊鉆孔辦法施工。1、當溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向數(shù)量多少，都能夠不考慮溶洞的存在，在注意不卡鉆的狀況按照正常的地質(zhì)狀況施工成孔。但須注意下列兩點：①較大溶洞要注意投入片石固壁，避免混凝土超灌量過大，確保成樁質(zhì)量。②如樁基為摩擦樁，溶洞深度超出1米時,提請設計單位增加樁長。2、無充填或半充填小溶洞施工2.1、溶洞內(nèi)無充填或半充填，溶洞高度不太大，普通在3m以內(nèi)，但存在嚴重漏水,護筒內(nèi)水頭高度不能保持時，擬采用片石粘土水泥筑壁法，既投入片石、粘土、水泥辦法解決：2.1.2.1.2.2.2、兩層及多層小溶洞施工2.2.1兩層及多層小溶洞解決辦法同單層小溶洞，采用投入片石、粘土和水泥辦法施工。對于兩層及多層溶洞，特別是本工程部分兩層及以上溶洞間夾層較?。▊€別僅有70cm），在靠近溶洞頂板1m左右時，加大泥漿比重，換成小沖錘小沖程沖擊，逐步擊穿頂板，同時加強對孔內(nèi)泥漿面變化的監(jiān)測，沖破頂板后換回原沖錘并重復多次投入片石、粘土和水泥，按上述辦法2.2.23、較大溶洞施工溶洞較大（普通不不大于3米），洞內(nèi)無充填物或流塑充填物，漏水很嚴重，采用片石加粘土重復打密，仍然無法形成泥石護壁的，擬采用下列三種方案解決：3.1回填法施工中出現(xiàn)上述狀況后，先對溶洞進行充填加固，用石塊、水泥、粉煤灰漿填滿溶洞，并扎實，同時加大孔內(nèi)泥漿比重，以防已成孔段塌孔，7天后再進行成孔。施工辦法同上。3.2套內(nèi)護筒施工3.23.2.2普通鉆頭外徑和鋼護筒內(nèi)徑空隙控制在3~5cm3.根據(jù)超前鉆的資料，當鉆孔施工靠近溶洞頂部時，用沖擊鉆沖孔時，規(guī)定輕錘慢打，使孔壁圓滑結實，提高高度普通不超出50cm。全部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)相似。3.當沖擊穿過溶洞頂部時要重復提高沖錘，在頂部厚度范疇上下慢放輕提，沖錘不明顯受妨礙，闡明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護管，用吊機（或沖機自吊）把內(nèi)護筒放入外護筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護筒不會靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）,運用鉆頭重量及其震動使內(nèi)護筒隨鉆頭的鉆進而下沉，直到溶洞的底部。3.（1）在內(nèi)護筒底部及頂部100cm范疇內(nèi)回填砂、碎石，中部回填中砂。（2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對回填體進行灌漿解決。灌漿后，內(nèi)護筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結，固結強度規(guī)定達成30mpa，其抗?jié)B系數(shù)可達10－7m／s。灌漿解決后，即可重新沖孔。（3）在內(nèi)護筒頂部及底部100cm范疇內(nèi)回填小碎石素水泥混凝土，內(nèi)護筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。（4）對于需要解決多層溶洞的樁基，普通仍采用上述灌漿法填充固結空隙進行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強度，并且增加內(nèi)、外護筒間的膠合力。（5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當符合設計及規(guī)范規(guī)定時，經(jīng)監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。3.3超前鉆孔預灌漿施工3.3.1當以上方案解決溶洞效果不佳時。其它類似樁基采用超前鉆孔注漿漿法。因溶洞的不規(guī)則，本工程擬采用靜壓化學灌漿法并兼用噴射灌漿法，增進填充物強度的加強。3.3.2靜壓化學灌漿的加固特點為漿材可在幾秒或在幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范疇內(nèi)且不流失，材料的運用率高，比較經(jīng)濟。漿材的結石率為100％，即1m3體積漿材可得1m3結石體。對溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲入作用板結砂和礫的；對于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中首先滲入、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周邊形成防水帷幕，避免流砂和確保護壁泥漿不流失；另首先，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，避免坍孔。3.3.3工藝設計布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個灌漿孔。鉆孔：孔徑80mm，孔深規(guī)定達成最深溶洞的底部。材料：普硅425＃水泥與化學漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進行全孔灌漿，規(guī)定少量多次、重復灌漿。4、溶洞解決程序發(fā)現(xiàn)溶洞及時告知監(jiān)理,并及時按此溶洞施工方案進行初步解決，以防坍孔。程序：→監(jiān)理查看有關狀況告知業(yè)主→業(yè)主組織有關單位擬定采用何種解決方法解決溶洞并確認解決工程量→溶洞區(qū)通過后且靠近設計標高時，設計、勘察單位擬定地質(zhì)狀況及與否增加樁長→按設計、勘察單位擬定的標高終孔并灌注混凝土→監(jiān)理旁站統(tǒng)計混凝土灌注數(shù)量，業(yè)主、監(jiān)理及有關單位擬定溶洞區(qū)混凝土超灌數(shù)量及整根樁基溶洞解決工程量→總結解決經(jīng)驗。聯(lián)系線條為：施工→監(jiān)理→業(yè)主→設計、勘察單位成孔后的工序工藝與常規(guī)相似。施工注意事項1、鉆頭鉆至溶頂時，為避免由于溶洞頂板巖層厚度、硬度不均而出現(xiàn)斜孔，除采用拋填片石平衡鉆頭外，也可采用質(zhì)量較大的鉆頭解決。2、溶洞解決時，速度稍微放慢某些或稍停一段時間，可促使片石、粘土和水泥的固結利于固壁。3、充填物的溶洞采用拋填物的辦法解決是可行的，但為了避免發(fā)生縮孔，可采用大塊片石。4、溶洞內(nèi)泥漿濃度要大，比重不不大于1.4。5、孔內(nèi)泥漿流失時解決：①如孔內(nèi)泥漿流失量較小(泥漿高度下降1m以內(nèi))，投入片石、水泥、粘土解決，②如孔內(nèi)泥漿流失量較大(泥漿高度下降1~3m)，投入片石、水泥、粘土解決，粘土、水泥袋裝投入并補充泥漿③如孔內(nèi)泥漿流失量較大(泥漿高度下降3m以上)，投入片石、水泥、粘土解決，粘土、水泥袋裝大量投入并及時補充泥漿6、若溶洞內(nèi)為流塑狀粘土，即使孔內(nèi)不漏漿，為加大泥漿濃度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土3:1的比例加入。7、當解決住漏漿時或達成溶洞位置但不漏漿，要向孔內(nèi)拋填片石及粘土進行固壁，小沖程重復沖砸，使拋填片石充足擠入孔壁，粘土充足填塞片石空隙，避免混凝土超灌量過大，確保成樁質(zhì)量。8、鉆頭鉆至溶頂時，要注意采用輕錘小沖程，以防出現(xiàn)卡鉆、掉鉆現(xiàn)象發(fā)生。9、無論哪一類型的溶洞,在成孔時都不可能完全堵死溶洞,因此,灌注混凝土時應事先擬定灌注方案,配備足夠的材料,若溶洞底板離樁底局限性1m時,則在灌注第一斗料時,應充足考慮第一斗料的體積,避免第一斗料灌注下去后,導管埋置深度局限性1m,甚至出現(xiàn)導管內(nèi)有泥漿的現(xiàn)象。在灌注至溶洞區(qū)時,應加強檢測孔內(nèi)混凝土的厚度,每一次落料都應進行檢測,嚴格控制導管的埋深,千萬不要以理論計算值來擬定導管的埋深,以免出現(xiàn)“斷樁”現(xiàn)象。普通事件解決1、坍孔1.1防止坍孔的辦法1.1.11.1.2發(fā)現(xiàn)漏漿及時回填及補漿1.1.3遇溶洞漏漿，上部卵石層最容易坍孔，施工用鋼護筒（直徑比樁徑大20-30cm,厚度1-2cm,）最佳穿過卵石層，支撐在巖石或不透水層上。鋼護筒可用沖錘、挖掘機打入，遇困難可用50t-100t振動錘打入。1.2坍孔的解決辦法1.2.1當成孔深度不大時，可全孔回填粘土，并暫停一段時間后，再深埋鋼護筒至1.2.2當成孔深度較大時，可將鋼護筒始終座落在坍孔的嗽叭口下緣處2、卡鉆2.2卡鉆的因素和解決辦法：2.22.2.2鉆頭沖破溶洞頂板，掉入溶洞，鉆頭傾斜，提不出來，應放小炮炸頂板巖。普通用藥量為300~2.23、斜孔斜孔是由于巖石表面傾斜或出現(xiàn)探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成的。解決的辦法是回填片石，也能夠灌注水下砼，待強度形成后用小沖程打緊繩重復沖擊，直至調(diào)正過來為止。過大的沖程會成孔不圓，造成斜孔，普通應采用1~4m為宜。4、坍孔埋鉆埋鉆的因素是坍孔造成的。施工中發(fā)現(xiàn)漏漿應立刻將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆，漏漿后坍孔，鉆頭便被埋在孔中。擬采用真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部，用9m3空壓機通過鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種辦法合用于坍孔的石子粒徑不大于25cm(導管的內(nèi)徑)。施工組織1、組織現(xiàn)場技術人員、施工人員熟悉橋位地質(zhì)狀況和解