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文檔簡介
1、溆懷高速第7合同段 樁基溶洞處理專項施工方案樁基溶洞處理專項施工方案一、 編制依據1、溆懷高速公路第七合同段工程施工合同。2、溆懷高速公路第七合同段工程施工招標文件。3、國家及交通部現行橋涵施工技術規范及驗收標準等。4、溆懷高速公路第七合同段施工圖。5、溆懷高速公路第七合同段樁基地質補勘圖。二、 工程概況溆懷高速公路第七合同段起于K118+300,終于K121+200,全長2.9km。本標段處于湖南省中部至西部的過渡地帶,雪峰山脈的北東向延伸區,海拔高程100500米之間。地貌類似以山前丘陵間構造盆地、巖溶洼地、剝蝕殘丘、崗地,沅水、溆水地帶發育二級階地。該區域內開闊的“U”型河谷、渾圓狀山脊
2、與“V”字型河谷、長條形山脊同時發育。總體工程地質條件差,處于東北向構造帶與北向構造復合部位,地質構造較發育,有隱伏斷裂通過,有含煤層,附近可見大型溶洞發育,地表發育有落水洞、巖溶洼地。初步地質勘察資料顯示統計橋位鉆孔為215個,揭露發育溶洞的鉆孔76個,見洞率為35;有52個鉆孔揭露兩層溶洞或多層溶洞,占揭露巖溶鉆孔的68,說明橋位內巖溶極為發育;單個溶洞高度大于2.5m的鉆孔有39個,占揭露巖溶鉆孔的51。在勘探深度范圍內溶洞最小高度0.2m,溶洞最大高度達13.4m。本標段橋梁2座,1座特大橋、1座大橋,樁基礎工程量D120cm樁基160m/8根,D150cm樁基132m/2962根,D
3、180cm樁基1492m/80根。三、 施工前的準備 1、人員組織:項目部專門組織有關技術人員研究學習有關溶洞處理的措施,并且成立了溶洞處理應急小組。施工現場派4名技術人員分兩班在工地24小時輪流值班,發現問題及時上報處理。項目部還組織樁基隊鉆機機長學習溶洞處理的知識,使他們對溶洞處理做到心中有數。總之,在人員組織方面,明確分工,各負其責。見后附表現場主要管理人員一覽表2、材料準備:工地現場常備片石120 m3,粘土180 m3,水泥10T,編織袋200條,鋼護筒30m。3、機械配備:裝載機50型一臺,25T吊車一臺,1m3挖掘機一臺。四、溶洞的分類根據地質勘察報告,可將我合同段內的溶洞按以下
4、標準分類:4.1 按溶洞的大小分:a:小溶洞,洞高2.5m;b:大溶洞,洞高2.5m。4.2 按洞內有無添充物分:a:有充填,已填滿,包括亞砂土和亞粘土充填,有可塑、軟塑和流塑之分;b:半充填,有一半左右充填;c:無充填物,為空洞。4.3 按是否漏水分:a:全漏水,與其它溶洞相連;b:半漏水;c:不漏水。4.4 按溶洞垂向數量分:a:單個溶洞;b:多個溶洞。五、溶洞樁基施工方案針對本工程溶洞分布較廣,施工技術難度較大,本工程又為國家重點工程,我項目部嚴把質量關,確保工程進度,確保施工安全考慮,把樁基溶洞處理列為重中之重并按設計要求作相關施工監控。專門組織所有技術人員討論、研究方案并學習有關溶洞
5、處理方面的知識。根據本工程溶洞分布的具體情況,確定先采用沖擊鉆成孔,然后根據具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞,后考慮采用下放鋼護筒的方案。5.1 常規成孔法(按照無溶洞地質考慮)當溶洞內有充填物,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,也不管溶洞垂向數量多少,都可以不考慮溶洞的存在,而按照正常的地質情況施工。采用沖擊鉆成孔,洞內的土質和溶洞外的土質沒有什么區別,可以按無溶洞的情況施工。5.2 片石粘土筑壁法溶洞內無充填或半充填,溶洞高度不太大,一般在2.5m以內,但存在嚴重漏水,護筒內水頭高度不能保持時,可采用片石、粘土和整包水泥(按1 m3:3 m3:05t比例,順序為
6、袋裝水泥、袋裝粘土、片石)回填沖擊,用0508 m小沖程,不循環泥漿干打幾分鐘,使回填物充分密實,再加漿提高水頭到正常高度,等水泥初凝具有一定強度,將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續鉆進,形成人工泥石護壁。如此反復多次回填片石、粘土和整包水泥,反復沖擊直至形成泥石護壁并不再漏漿為止,這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時,鋼護筒必須穿透砂礫及卵石層等透水層,座落在不透水的亞粘土層上,這樣可以防止由于溶洞漏水,水頭高度急劇下降而造成的坍孔。嚴禁因為鋼護筒短,沒座落在亞粘土層上,造成坍孔,導致鉆頭被埋在孔內,護筒埋置采用鋼護筒跟進法。對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時采取投放片石、粘土,整
7、袋水泥堵塞起到護壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區。5.3 鋼護筒跟進法溶洞較大(洞高2.5m,單層或多層溶洞成垂直串珠裝)采取鋼護筒跟進法施工。該方法就是一面沖孔,一面接高護筒,并且將其壓到或震動下沉至已鉆成的孔內。當樁孔穿過多個溶洞,并且均已成功造壁,在下面沖孔時,上面已形成的泥石護壁坍塌漏水并且無法解決時,可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏。:鋼護筒選擇。內護筒長度和內徑的確定:護筒長度L=(h+H+1)m(h為地質鉆探確定的溶洞高度,H為溶洞頂到地面加30cm的高度);單層護筒內徑大于樁直徑10cm,多層護筒最內層護筒內徑大于樁直徑10cm,其外面一層護筒內徑大于內層護筒外徑1
8、0cm,并以此類推。鋼護筒孔徑要準確,連接要順直,用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度,鋼板厚為10mm,單個大溶洞用單層護筒,兩個大溶洞用雙層護筒,并以此類推。:內護筒的沉放。當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘,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,此時用鋼絲繩活扣綁住內護筒,用吊機(或樁機自身重量)把內護筒放入外護筒內沉至孔底,必要時用振動錘下沉。用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工時,施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能,使鋼護筒能順利下沉。鉆頭直徑大于鋼護筒外徑3-5cm,護筒到位后鉆頭改為滿足成孔要求的鉆頭直徑。如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數較小,不能滿
9、足護筒下沉要求的,回填并加大鉆頭直徑二次沖孔,以保證鋼護筒順利下沉。為保證鋼護筒順利下滑,要求樁孔要豎直,無歪斜、縮頸。5.4 注漿法溶洞層數較多,為串珠狀。溶洞位置勘察準確,洞高大于0.5米,小于2.5米,土層中有較厚的砂層,溶洞漏漿會引起坍方的情況,采用預先壓注水泥漿,待水泥漿壓注工作完成24小時后開始鉆進。壓注時壓力控制不大于0.4Mpa,并直到穩定2秒后再進行下一個孔的注漿,或相鄰孔冒漿為止。六、施工中出現的問題及處理6.1 坍 孔如果有透水層,當沖擊到溶洞后,由于突然漏漿造成水頭高度急劇下降,透水層失穩,形成漏斗狀坍孔。預防坍孔的方法:采用沖擊鉆沖孔施工時,可將鋼護筒坐落在亞粘土層上
10、,再繼續沖擊成孔;發現漏漿及時補水。坍孔的處理方法:a. 當成孔深度不大時,可全孔回填粘土,暫停一段時間后再深埋鋼護筒到不透水層,方可重新鉆孔;b. 當成孔深度較大時,可將鋼護筒一直坐落在坍孔的剌叭口下緣的亞粘土層上,護筒周圍回填粘土,擠實,再重新鉆孔。6.2 卡 鉆卡鉆的原因和處理方法: 沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小造成卡鉆,應經常對沖擊鉆進行補刃; 孔不圓,形成梅花孔,最好用五刃和四刃鉆頭打圓孔,不用一字鉆;十字孔、探頭石、落石等物卡鉆,或鉆頭卡在溶洞內,上下提動無效時,用“一”字形或半月形小鉆頭沿孔壁障礙物處沖擊,將障礙物擊破或擠走,提出鉆頭。鉆頭在沖擊填充的片石時,沖擊后彈起的石塊將鉆頭和
11、孔壁的空隙擠住,鉆頭不能上下,可用小沖擊鉆沖動,或用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石碴松動后再提出。鉆頭被溶洞頂板卡住時,可用漏斗形鋼套管順著大繩下入至鉆頭頂,導出鉆頭。鉆頭提出后用小沖程慢慢修孔,必要時回填片石、黏土重鉆。發生卡鉆事故后,不宜強提鉆頭,免得拉壞機械,拉斷鋼絲繩,掉鉆頭。當鉆頭可以上下活動時,利用鉆機上下提動鉆頭,并用撬棍拔動大繩使鉆頭旋轉,反復多次,提出鉆頭。6.3 斜 孔由于溶洞面傾斜或出現探頭石,致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔。解決辦法是回填片石,三次以上無法調正就上報監理及業主,在取得同意后灌注水下砼,待強度形成后用小沖程打緊錘反復沖擊,直至調正過來為止。但過大的沖程會導
12、致成孔不圓,造成斜孔,一般以24 m 為宜。6.4 漏 漿 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,水頭高度急劇下降,造成漏漿。施工時要在孔邊備足一定數量的片石和粘土,一旦出現漏漿,要及時回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補水,防止水頭高度繼續下降。 意外跑漿:地質資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞,但突然發生跑漿,估計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,整袋水泥堵塞起到護壁作用,使鉆孔順利通過巖溶區。6.5 埋鉆埋鉆是由坍孔造成的。施工中發現漏漿應立即將鉆頭提到孔外,如果未及時提鉆,漏漿后坍孔,鉆頭便被埋在孔中。處理方法:人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺10m以內,地下水易于控制,沒有大的承壓力,人可以下到樁孔中去邊挖坍落的泥石,邊護筒跟進,一直挖到鉆頭位置,護筒也跟進到鉆頭位置。真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部,用9m3 空壓機通過5066mm鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔石頭的粒徑不大于25mm的情況。6.7 其它注意問題 遇到較大的土洞、空溶洞時,或連體薄層深洞迅速跨塌,出現掉錘現象,在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊,減少溶洞大面積跨塌掉錘現象。 混凝土坍落度以1820cm為宜;澆筑導管必須密閉良好,澆筑時先放置隔水塞,澆注混凝土必須連續、
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