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溆怀高速第7合同段桩基溶洞处理专项施工方案
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桩基溶洞处理专项施工方案
一、编制依据
1、溆怀高速公路第七合同段工程施工合同。
2、溆怀高速公路第七合同段工程施工招标文件。
3、国家及交通部现行桥涵施工技术规范及验收标准等。
4、溆怀高速公路第七合同段施工图。
5、溆怀高速公路第七合同段桩基地质补勘图。
二、工程概况
溆怀高速公路第七合同段起于K118+300,终于K121+200,。本标段处于湖南省中部至西部的过渡地带,雪峰山脉的北东向延伸区,海拔高程100~500米之间。地貌类似以山前丘陵间构造盆地、岩溶洼地、剥蚀残丘、岗地,沅水、溆水地带发育二级阶地。该区域内开阔的“U”型河谷、浑圆状山脊与“V”字型河谷、长条形山脊同时发育。总体工程地质条件差,处于东北向构造带与北向构造复合部位,地质构造较发育,有隐伏断裂通过,有含煤层,附近可见大型溶洞发育,地表发育有落水洞、岩溶洼地。
初步地质勘察资料显示统计桥位钻孔为215个,揭露发育溶洞的钻孔76个,见洞率为35%;有52个钻孔揭露两层溶洞或多层溶洞,占揭露岩溶钻孔的68%,说明桥位内岩溶极为发育;,占揭露岩溶钻孔的51%。,。
本标段桥梁2座,1座特大桥、1座大桥,桩基础工程量D120cm桩基160m/8根,D150cm桩基132m/2962根,D180cm桩基1492m/80根。
三、施工前的准备
1、人员组织:项目部专门组织有关技术人员研究学****有关溶洞处理的措施,并且成立了溶洞处理应急小组。施工现场派4名技术人员分两班在工地24小时轮流值班,发现问题及时上报处理。项目部还组织桩基队钻机机长学****溶洞处理的知识,使他们对溶洞处理做到心中有数。总之,在人员组织方面,明确分工,各负其责。见后附表《现场主要管理人员一览表》
2、材料准备:工地现场常备片石120m3,粘土180m3,水泥10T,编织袋200条,
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石层等透水层,座落在不透水的亚粘土层上,这样可以防止由于溶洞漏水,水头高度急剧下降而造成的坍孔。严禁因为钢护筒短,没座落在亚粘土层上,造成坍孔,导致钻头被埋在孔内,护筒埋置采用钢护筒跟进法。
对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时采取投放片石、粘土,整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。
溶洞较大(洞高≥,单层或多层溶洞成垂直串珠装)采取钢护筒跟进法施工。该方法就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内。当桩孔穿过多个溶洞,并且均已成功造壁,在下面冲孔时,上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时,可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏。
①:钢护筒选择。内护筒长度和内径的确定:护筒长度L=(h+H+1)m(h为地质钻探确定的溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30cm的高度);单层护筒内径大于桩直径10cm,多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm,其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm,并以此类推。钢护筒孔径要准确,连接要顺直,用卷板机成型。钢护筒要有一定的刚度,钢板厚为δ10mm,单个大溶洞用单层护筒,两个大溶洞用双层护筒,并以此类推。
②:内护筒的沉放。当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护筒,用吊机(或桩机自身重量)把内护筒放入外护筒内沉至孔底,必要时用振动锤下沉。
用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时,施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能,使钢护筒能顺利下沉。钻头直径大于钢护筒外径3-5cm,护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。
如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小,不能满足护筒下沉要求的,回填并加大钻头直径二次冲孔,以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑,要求桩孔要竖直,无歪斜、缩颈。
溶洞层数较多,为串珠状。溶洞位置勘察准确,,,土层中有较厚的砂层,
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溶洞漏浆会引起坍方的情况,采用预先压注水泥浆,待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进。,并直到稳定2秒后再进行下一个孔的注浆,或相邻孔冒浆为止。
六、施工中出现的问题及处理
如果有透水层,当冲击到溶洞后,由于突然漏浆造成水头高度急剧下降,透水层失稳,形成漏斗状坍孔。
预防坍孔的方法:
①采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;
②发现漏浆及时补水。坍孔的处理方法:
,可全孔回填粘土,暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层,方可重新钻孔;
,可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。
卡钻的原因和处理方法:
①冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应经常对冲击钻进行补刃;
②孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一字钻;
③十字孔、探头石、落石等物卡钻,或钻头卡在溶洞内,上下提动无效时,用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击,将障碍物击破或挤走,提出钻头。钻头在冲击填充的片石时,冲击后弹起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出。
④钻头被溶洞顶板卡住时,可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶,导出钻头。钻头提出后用小冲程慢慢修孔,必要时回填片石、黏土重钻。
⑤发生卡钻事故后,不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头可以上下活动时,利用钻机上下提动钻头,并用撬棍拔动大绳使钻头旋转,反复多次,提出钻头。
由于溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。解决办法是回填片石
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,三次以上无法调正就上报监理及业主,在取得同意后灌注水下砼,待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击,直至调正过来为止。但过大的冲程会导致成孔不圆,造成斜孔,一般以2~4m为宜。
①在冲击成孔中,由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,要及时回填片石、粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降。
②意外跑浆:地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、粘土,整袋水泥堵塞起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。
处理方法:
①人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内,地下水易于控制,没有大的承压力,人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石,边护筒跟进,一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。
②真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用9m3空压机通过50~66mm钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25mm的情况。
①遇到较大的土洞、空溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌,出现掉锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积跨塌掉锤现象。
②混凝土坍落度以18~20cm为宜;浇筑导管必须密闭良好,浇筑时先放置隔水塞,浇注混凝土必须连续、快速;混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞,在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加。
通过以往的工程的实践,我们认为:做好超前地质钻探,重点注意冲桩成孔,控制灌注混凝土,一定能控制好溶洞处理效果,确保工程质量。
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施工现场主要管理人员一览表
序号
姓名
职称
职务
联系方式
1
工程师
项目副经理(主管安全、生产)
2
工程师
工程部长
3
工程师
试验室主任
4
工程师
安全主管
5
技术员
桩基技术员
6
技术员
桩基技术员
7
桩基工长
8
桩基工长
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