樂昌至廣州高速公路樁基鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工方案

1、目 錄 一、編制依據(jù)1二、工程概況12.1 設(shè)計概況12.2 工程地質(zhì)32.3 水文地質(zhì)3三、鋼護(hù)筒跟進(jìn)施工方案43.1 工藝流程43. 2 施工工藝43.3 護(hù)筒刃腳固結(jié)處理5四、施工應(yīng)急處理措施64.1 突發(fā)事件安全風(fēng)險分析64.2 各種突發(fā)事件的處理措施64.2.1 施工中遇到溶土洞應(yīng)急措施64.2.2 過串珠狀溶洞應(yīng)急處理措施7五、人員、機(jī)械配置85.1 人員配置及分工85.2 機(jī)械設(shè)備配置8六、安全、質(zhì)量保證措施96.1 安全保證措施96.2 質(zhì)量保證措施106.2.1 施工組織管理方面的措施106.2.2 施工技術(shù)措施10一、編制依據(jù)1、樂昌至廣州高速公路坪石至樟市段T10合同段施

2、工設(shè)計圖；2、樁基地質(zhì)勘察資料； 3、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）；4、公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（JTGF80/1-2004）；5、本工程的施工特殊性。（馬渡互通橋跨京珠高速和跨G323公路）二、工程概況2.1 設(shè)計概況T10合同段位于韶關(guān)市境內(nèi)，起點里程： K87+747，終點里程：K99+000，本合同段范圍內(nèi)包括馬渡互通特大橋，乳源河和江灣河兩座大橋。其位置及范圍見圖2-1、2-2。圖2-1 工程位置圖 圖2-2 T10合同段范圍平面示意圖本合同段馬渡互通特大橋、乳源河大橋及江灣河大橋下部樁基礎(chǔ)設(shè)計均采用鉆孔灌注樁，以中風(fēng)化灰?guī)r作為基礎(chǔ)持力層。橋梁設(shè)計參數(shù)見表2-1。表

3、2-1 橋梁設(shè)計參數(shù)表序號橋梁名稱中心樁號橋梁全長（m）基礎(chǔ)類型總長(m)/根數(shù)1馬渡樞紐互通主線橋ZK95+310.1520881.2m、1.5m1.8m樁基礎(chǔ)9614/225YK95+452.711840A匝道橋AK0+476.15614.91.3m、1.5m樁基礎(chǔ)1098/56B匝道橋BK0+204.12231.2m、1.3m樁基礎(chǔ)556/26C匝道橋CK0+461.05405.81.2m、1.3m、1.5m樁基礎(chǔ)844/45D匝道1號橋DK0+145.31563.031.2m、1.3m樁基礎(chǔ)180/10D匝道2號橋DK0+500.7851431.2m、1.3m樁基礎(chǔ)288/18E匝道橋

4、EK0+464.26595.81.3m、1.5m樁基礎(chǔ)1067/54F匝道橋FK0+152.63134.51.3m樁基礎(chǔ)223/14G匝道橋GK0+526.02731.2m、1.3m樁基礎(chǔ)490/28H匝道橋HK0+476.8853431.2m、1.3m樁基礎(chǔ)684/38拼寬小橋LK103+294241.0m、1.2m樁基礎(chǔ)148/142乳源河大橋ZK96+967.5671.81.2m、1.5m、1.8m樁基礎(chǔ)2371/108YK96+954591.83江灣河大橋ZK98+381.5421.81.2m、1.5m、1.8m樁基礎(chǔ)1756/76YK98+408436.84西岸小橋ZK89+6453

5、6.041.0m、1.2m樁基礎(chǔ)480/32YK89+646.536.042.2 水文地質(zhì)橋址區(qū)地表水為河溝水，受季節(jié)影響明顯。地下水為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水及巖溶水?？紫稘撍饕x存于第四系沖洪積層中，含水量豐富，局部具有承壓性?；鶐r裂隙水主要賦存于砂巖、灰?guī)r中，水量較貧。巖溶水主要賦存于灰?guī)r巖溶發(fā)育部位，基巖在鉆探過程中，存在溶洞的鉆孔及部分基巖裂隙較發(fā)育的孔，鉆至溶洞及裂隙處出現(xiàn)微弱嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，說明溶洞或裂隙及溶隙間有一定的連通性，且存在較大的儲水空間，其水量豐富。地下水的補(bǔ)給來源于大氣降水及砂層和溶洞、溶隙的側(cè)向逕流補(bǔ)給，向下游排泄。區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給，總體

6、徑流方向向溪匯集。地表水主要順坡向溝溪排泄，區(qū)內(nèi)地表水、地下水徑流條件較好。區(qū)內(nèi)地下水水量較豐富，對擬建橋梁墩、臺基礎(chǔ)施工影響較大。2.3 工程地質(zhì)橋址區(qū)出露地層主要為下統(tǒng)石磴子組(C1ds)、石炭系測水組地層(C1dc)及第四系沖洪積層(Qal+pl)、坡積層(Qdl)、殘積層(Qel)、填筑土(Qme)、種植土(Qpd)。地層從上到下依次為：填筑土、種植土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂、中砂、粗砂、角礫土、圓礫土、碎石土、卵石土、風(fēng)化煤層、風(fēng)化頁巖、風(fēng)化砂巖、風(fēng)化灰?guī)r、風(fēng)化泥灰?guī)r、風(fēng)化粉砂巖。不良地質(zhì)：本次勘察揭露巖溶等不良地質(zhì)。特殊巖土層為谷地中軟土和煤層，影響擬建橋臺、墩的穩(wěn)定性，須采取相

7、應(yīng)的處理措施。巖溶影響擬建橋臺、墩的穩(wěn)定性，橋梁基礎(chǔ)應(yīng)嵌入完整連續(xù)的灰?guī)r內(nèi)，且應(yīng)保證樁端持力層及其應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)不能存在有溶洞、溶槽或其它臨空面。溶洞情況：通過對樁基地質(zhì)勘察資料統(tǒng)計，絕大部分樁均存在溶洞，且溶洞數(shù)量都在2個以上，溶洞高度0.126.9m不等，其中8m以上溶洞共有30個，有全充填、半充填、無充填三種。溶洞充填物有粉質(zhì)粘土、灰?guī)r碎塊、卵石土。根據(jù)本項目的施工特點，馬渡互通橋主線和匝道橋上跨京珠高速和G323線，為確保京珠高速和G323上的施工安全，樁基擬采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工確保既有線上的行車安全。三、鋼護(hù)筒跟進(jìn)施工方案3.1 工藝流程施工準(zhǔn)備鉆機(jī)就位灌注水下砼震動下沉鋼護(hù)筒沖擊鉆

8、孔通過溶洞頂板下沉內(nèi)護(hù)筒清孔安放鋼筋籠、導(dǎo)管隨鉆進(jìn)隨檢孔加工鋼護(hù)筒投入粘土測量定位沖擊鉆孔至樁底二次清孔測量沉碴厚度3. 2 施工工藝 外護(hù)筒直徑較設(shè)計樁徑大20cm，內(nèi)護(hù)筒直徑較設(shè)計樁徑大護(hù)筒采用8mm鋼板制作。 施工程序：根據(jù)地質(zhì)鉆探資料提供的溶洞分布情況，按照先短后長，先易后難，先外后內(nèi)的原則確定各樁施工順序。 外護(hù)筒下到巖面以后，即開始對覆蓋層和頂板進(jìn)行沖鉆，其鉆孔方法與傳統(tǒng)的沖擊鉆孔方法相同，但成孔的樁徑比設(shè)計樁徑大7cm，以便內(nèi)護(hù)筒順利通過頂板。護(hù)筒跟進(jìn)示意如下圖：3的小片石和適量粘土，借鉆頭沖擊力把泥漿、石塊擠向孔壁，以加固護(hù)筒刃腳。當(dāng)內(nèi)護(hù)筒下沉到位后，在內(nèi)外護(hù)筒間進(jìn)行拋石壓漿處

9、理，以增加護(hù)筒的整體剛度。之后進(jìn)行內(nèi)護(hù)筒的排泥和穩(wěn)固巖面的鉆孔。雙護(hù)筒沖擊鉆孔采用吸泥法清孔。為使鉆孔樁砼與孔底巖體粘接良好，灌注水下砼之前需用高壓水沖射排除殘碴。3.3 護(hù)筒刃腳固結(jié)處理當(dāng)鋼護(hù)筒打至第一層巖面或穿過溶洞到下一層巖面時，鋼護(hù)筒周邊不可能與巖面完全接觸，加上巖面巖面一般較為傾斜，內(nèi)護(hù)筒與巖面之間一般往往會形成較大間隙，若不加以固結(jié)，在入巖沖進(jìn)過程中會成為樁孔與樁外的通道，極易造成埋鉆和過護(hù)筒腳時產(chǎn)生偏孔或斜孔，留下質(zhì)量隱患。在施工中采取的方法如圖所示。利用沖擊成孔時對孔壁會產(chǎn)生擠壓的特點，在鋼護(hù)筒刃腳范圍內(nèi)拋填塊石、粘土，用2-4m沖程進(jìn)行沖壓，使其密實造壁，反復(fù)多次，直至孔底平

10、整才可以向下沖進(jìn)，處理同時可以沖平參差不齊的巖面。3. 4 擬采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工的樁基1馬渡互通主線橋2345678910馬渡互通A匝道橋11121314151617馬渡互通C匝道橋181920212223242526馬渡互通E匝道橋272829303132333435合計四、施工應(yīng)急處理措施4.1 突發(fā)事件安全風(fēng)險分析根據(jù)巖溶處理的施工特點及本工程地質(zhì)情況，充分考慮到施工技術(shù)難度和困難、不利條件等，經(jīng)多方討論和分析，確定在沖孔時可能發(fā)生的突發(fā)事件、安全風(fēng)險分析如下：1、成孔過程中遇到厚砂層時泥漿物理指標(biāo)不合適，造成孔壁坍塌；2、沖孔樁施工中遇到未探知的土洞溶洞或是過串珠狀溶洞時，孔壁坍塌，

11、嚴(yán)重時引起地面塌陷。3、臨時用電防護(hù)不到位或違章操作造成的觸電事故。4、機(jī)械設(shè)備因維修保養(yǎng)不到位或違章操作造成的機(jī)械事故。4.2 各種突發(fā)事件的處理措施4.2.1 施工中遇到溶土洞應(yīng)急措施在施工中可能遇到未知的溶土洞，當(dāng)沖錘穿破溶、土洞頂板，孔內(nèi)的泥漿速度流失，造成砂層段孔壁內(nèi)外壓力失穩(wěn)而溜坍，嚴(yán)重時可引起地面塌陷。技術(shù)人員及鉆機(jī)充分掌握地質(zhì)情況，每個孔的地質(zhì)資料都發(fā)給相關(guān)人員，讓其充分了解溶洞的位置，大小等，做到?jīng)_孔時心中有數(shù)。在現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備足夠的小片石或狗頭石（直徑10-20cm）和粘土，粘土要做成泥球（15-20cm），同時組織足夠的水源。在施工過程中配備一臺ZL50C型裝載機(jī)，司機(jī)隨時候

12、命。根據(jù)沖孔進(jìn)尺和沖繩拌動的情況，結(jié)合孔樁所處的地質(zhì)描述圖、判斷出孔底位置是否是進(jìn)入灰?guī)r，在1-1.5m范圍內(nèi)變換為小沖程，逐漸將以防止卡錘。在入巖后要有專人觀測護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化，根據(jù)沖孔的進(jìn)尺情況，如果進(jìn)尺由慢突然變快，或泥漿面突然下降，這時說明擊穿了未知溶洞，當(dāng)遇到溶洞漏漿時，迅速鏟起片石和粘土填孔，同時集中水泵往孔內(nèi)大量補(bǔ)水。應(yīng)迅速補(bǔ)水和改變沖程以防止斜孔和卡錘。如果此時出現(xiàn)斜孔，則采用塊石和粘土對斜孔部位全部回填，重新沖擊成孔。在溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時，根據(jù)填充物的不同，要采取不同的鉆進(jìn)方法。當(dāng)充填物為軟弱粘性土或淤泥時，應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物（比例1：1），沖砸固壁；當(dāng)為砂層、卵石層時

13、還應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使沖孔順利穿過溶洞。如果遇到多層溶洞，先對溶洞大小和是否為串珠狀溶洞進(jìn)行判定，如為串珠狀溶洞，且漏水，則直接采用鋼護(hù)筒通過，其施工方法見“過串珠狀溶洞施工”，如不存在這種情況，則采取向溶洞內(nèi)直接充填片石和粘土，泥漿護(hù)壁通過。對于遇到特大型溶洞或半充填的溶洞，且溶洞上方有較厚的沙層時，先向孔內(nèi)回灌濃泥漿，同時拋填塊石和粘土球，采用小沖程沖砸固壁，直至漏漿現(xiàn)象消失。如果出現(xiàn)一下沖破溶土洞頂板，泥漿突然間流失，引起整個孔坍塌嚴(yán)重，則迅速提起沖錘，要求人員馬上離開鉆機(jī)，待不再坍塌后，對整個孔進(jìn)行回填處理，先進(jìn)行預(yù)處理后，

14、重新成孔。4.2.2 過串珠狀溶洞應(yīng)急處理措施根據(jù)現(xiàn)場成孔深度和超前地質(zhì)沖孔的資料相對比，以及結(jié)合鉆桿鉆進(jìn)速度判斷出孔樁接近溶洞頂部巖層時，提起沖錘、鉆桿，移開回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，采用沖擊鉆機(jī)沖孔。用沖擊鉆沖孔時，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，提升高度一般不超過50cm。所有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)相同。當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時要反復(fù)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。在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的粘土和塊石，同時制備大量的泥漿。根據(jù)超前鉆探得的串珠狀溶洞頂標(biāo)高反算出地面至第一個溶洞頂?shù)纳疃龋鶕?jù)此溶洞與鉆進(jìn)深度相比較可知是否到達(dá)溶

15、洞頂部，裝載機(jī)和小推車就位，密切注意泥漿面變化，一旦穿通溶洞后，提起沖錘，向孔內(nèi)回灌泥漿，向孔內(nèi)回填片石和粘土，如果不發(fā)生塌陷，則用沖錘沖擊孔洞內(nèi)孤石和突石，對洞底部斜巖面進(jìn)行沖平，以保證鋼護(hù)筒順利下放。過第二個溶洞按過第一個溶洞的方法過進(jìn)行。注意事項：(1)、過每層溶洞頂薄巖層時要采用小沖程錘擊，防止一下把巖層擊穿后引起鋼護(hù)筒脫落下沉，嚴(yán)重時引起地面塌陷。(2)、沖破巖層后，要及時提起沖錘，防止塌孔引起卡錘。(3)、在溶洞內(nèi)采用小沖程沖擊，以防止卡錘，同時清理洞內(nèi)的突石，錘平洞底部斜巖面，以保證鋼護(hù)筒在下放時不會較大的產(chǎn)生偏斜。五、人員、機(jī)械配置5.1 人員配置及分工 人員配置及分工見5-1

16、所示。表5-1 施工人員配備計劃表序號部門、工種人數(shù)備注一管理層1沖孔樁作業(yè)隊隊長22現(xiàn)場技術(shù)人員23現(xiàn)場安全員1合 計4二作業(yè)層1機(jī)械司機(jī)302泥漿拌制及泥漿清理工人43鋼筋工84電焊工45電 工26雜工4文明施工合 計52總 計575.2 機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備配備遵循原則：根據(jù)單項施工技術(shù)要求和施工作業(yè)條件確定設(shè)備選型；按照施工進(jìn)度計劃指標(biāo)配備設(shè)備臺數(shù)，生產(chǎn)能力留有余地；同時考慮突發(fā)性事件所需的工程搶險應(yīng)急設(shè)備。主要設(shè)備配備計劃見下表5-2所示。表5-2 主要施工設(shè)備表序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格型號主要工作性能指標(biāo)使用部位1沖擊鉆機(jī)61.3m、1.5m、1.8m2導(dǎo)管及提升井架2砼澆注3泥漿泵62L

17、/2PWL40m3抽泥漿和回灌泥漿4鋼筋彎曲機(jī)1GW40B40鋼筋籠加工5鋼筋切斷機(jī)1FGQ40A40鋼筋籠加工6交流弧焊機(jī)3BX1-500500A鋼筋籠加工7裝載機(jī)1ZL50C應(yīng)急用8小斗車4應(yīng)急用9抽水機(jī)5QY80-12-2.22.2KW應(yīng)急及抽基坑水10發(fā)電機(jī)1DFC120GF120kw自發(fā)電六、安全、質(zhì)量保證措施6.1 安全保證措施(1)沖孔樁施工時，應(yīng)查明土洞、溶洞分布范圍和類型，確定處理方案；技術(shù)人員及沖孔作業(yè)人員應(yīng)充分掌握地質(zhì)情況，每個施工段的地質(zhì)資料都發(fā)給相關(guān)人員，讓其充分了解施工作業(yè)點地質(zhì)情況，做到施工時心中有數(shù)；施工中如遇到溶洞，發(fā)生坍孔，則操作司先提起沖錘，人離開鉆機(jī)，挖

18、掘機(jī)迅速鏟起片石和粘土填孔，同時集中水泵往孔內(nèi)大量補(bǔ)水，以防止斜孔和卡錘。待處理完成后，再進(jìn)行重新沖孔作業(yè)。 (2)沖孔過程中，非相關(guān)人員距離鉆機(jī)不得太近，防止機(jī)械傷人、挖掘機(jī)處理地面塌陷時，現(xiàn)場應(yīng)有警戒人員，無關(guān)人員不得進(jìn)入挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。(3)鉆孔接近溶洞時，必須嚴(yán)格掌握松繩量，要勤松、少松，防止擊穿巖殼卡住鉆頭。(4)鋼筋籠吊裝過程中必須注意：對接完畢，必須檢查作業(yè)人員的腳是否縮回，防止鋼筋籠下放時將腳刮傷甚至將人帶入孔中的事故發(fā)生；吊裝前應(yīng)檢查鋼筋籠中是否有余料未清除，吊裝過程中無關(guān)人員禁止進(jìn)入警戒區(qū)內(nèi)。(5)吊車提升拆除導(dǎo)管過程中，各現(xiàn)場人員必須注意吊鉤位置，以免將頭砸傷。導(dǎo)管安裝

19、須注意：導(dǎo)管對接必須注意手的位置，防止手被導(dǎo)管夾傷。(6)砼澆注過程中，砼攪拌運輸車倒車時，指揮員必須站在司機(jī)能夠看到的固定位置，防止指揮員走動過程中栽倒而發(fā)生機(jī)械傷人事故。輪胎下必須墊有枕木。倒車過程中，車后不得有人。(7)鋼護(hù)筒接長安設(shè)時，操作人員不得在吊錘下作業(yè)。(8)施工時的高壓泥漿泵應(yīng)做好以下安全檢查工作：泵體內(nèi)不得留有殘渣和鐵屑，各類密封套完整良好，無泄漏現(xiàn)象；安全閥中的安全銷要進(jìn)行試壓檢驗，必須確保在規(guī)定達(dá)到最高壓力時，能斷銷卸壓，決不可安裝未經(jīng)試壓檢驗的或自制的安全銷；指定專人管理，壓力表定期檢修，保證正常使用。6.2 質(zhì)量保證措施6.2.1 施工組織管理方面的措施（1）邀請設(shè)計、監(jiān)理、科研和大專院校等單位專家參加技術(shù)攻關(guān)研討會，制訂切實可行的施工方案。（2）對施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，制定相應(yīng)的規(guī)章制度，使施工人員有章可循，強(qiáng)化組織指揮，建立必要的獎懲制度。（3）組織技術(shù)革新、質(zhì)量管理和科技攻關(guān)組。6.2.2 施工技術(shù)措施溶洞地質(zhì)同一般地質(zhì)相比較，其特點表現(xiàn)在它的非均質(zhì)性和非密實性，反映在鉆孔施工中的形式為：A空隙漏漿造成塌孔；B難以形成符合設(shè)計樁徑的標(biāo)準(zhǔn)圓孔；C水下砼灌注流失無法估量，容易造成斷樁。（1）漏漿、坍孔的技術(shù)對策 要求司鉆人員隨時對照地質(zhì)鉆探資料檢查孔內(nèi)水頭高度、泥漿稠度和鉆頭負(fù)荷是否正常。 長護(hù)筒跟進(jìn)。