XXX大橋巖溶樁基施工方案

1、 XXX大橋巖溶樁基施工方案一、工程概況XXX大橋共有樁基1331根，其中直徑1m樁基1076根、直徑1.25m樁基179根、直徑1.5m樁基76根。依據(jù)地質(zhì)資料顯示穿過溶洞的樁基共有33個(gè)承臺(tái)下的313根樁基。二、溶洞分類為了根據(jù)溶洞的發(fā)育規(guī)模而在鉆孔時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,需對(duì)溶洞做判斷和分類,溶洞類型按下表所示的方法進(jìn)行判斷和分類：溶洞分類類 別溶洞特征充填物情況小型溶洞單層洞高小于2m,全充填水或半漏水小型溶槽、溶溝、小裂隙等粉砂、硬塑或軟塑狀黏土一般溶洞洞高小于2m的半充填溶洞或25m的全充填溶洞,二層以下串珠狀溶洞粉砂、硬塑或軟塑狀黏土大型溶洞二層以上串珠狀有充填溶洞；5m以上全充填

2、溶洞粉砂、硬塑或軟塑狀黏土特大型溶洞大型溶洞,多層串珠狀已充填或充填物差的溶洞；洞的規(guī)模覆蓋到相鄰樁位或更大無充填或充填物為流塑狀三、巖深樁基施工方案1、小型溶洞的處理對(duì)于小型溶洞，采用拋填片石 、黏土互層(或碎石黏土團(tuán))反復(fù)用重錘小沖程鉆進(jìn)方式，進(jìn)行樁孔的填塞和樁壁擠密。對(duì)于較小的密閉溶洞，鉆孔中也可不需要進(jìn)行處理，直接灌注水下混凝土充填。采用拋填片石、黏土互層處理小溶洞方案時(shí)，鉆孔樁開鉆轉(zhuǎn)入正常成孔前，泥漿應(yīng)盡可能地保持高密度和強(qiáng)黏性，不需要泥漿循環(huán)。該工藝建立在添加片石(或碎石)強(qiáng)度相當(dāng)于沖擊部位巖石強(qiáng)度的條件下。2、一般溶洞及大型溶洞的處理（1）、超前注漿預(yù)處理對(duì)于全充填或半充填的一般

3、溶洞,普遍存在漏水或半漏水現(xiàn)象,為防止鉆孔時(shí)泥漿突然流失,通常在鉆孔前需進(jìn)行注漿處理。在地質(zhì)核查超前鉆孔過程中,每遇到漏漿溶洞或裂隙，立即進(jìn)行注漿處理。并用純漿液的流動(dòng)性,在壓力作用下,充滿空洞及裂隙。利用注漿泵進(jìn)行注漿,控制注漿量;當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)量或頂部返漿后,上拔注漿鉆桿，直至注漿結(jié)束后,清洗注漿設(shè)備,防止殘留漿液凝固,堵塞鉆桿。注漿主要技術(shù)參數(shù)注漿流量: 810 L /m in漿液配比(質(zhì)量比) :水泥 水= 0.18(0.16)1多層溶洞應(yīng)從下層向上層進(jìn)行。由于注漿壓力與強(qiáng)度、初始應(yīng)力、孔深、位置及注漿次序等因素有關(guān)而這些因素又難以確定。注漿深度不同,其注漿需要的壓力就不同,一般注漿

4、壓力較注漿孔底水壓大0.10.2MPa為宜?？椎椎乃畨嚎筛鶕?jù)水位高程與孔底高程計(jì)算出地下水的壓力,再確定注漿壓力。在注漿過程中根據(jù)具體情況再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。注漿速度810L/min,滲透最小半徑保證大于樁半徑以上。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的注漿壓力下,注漿壓力持續(xù)在0.2MPa不變孔段吸漿量小于0.6L /min,單孔注漿量達(dá)到平均注漿量1.52.0倍,且進(jìn)漿量明顯減少時(shí),延續(xù)30m in即可結(jié)束注漿。為了保證注漿壓力或注漿過程的連續(xù)性加壓注漿前采取必要的封孔措施。鉆孔樁開鉆時(shí)間的確定已注漿地層必須待漿體達(dá)到一定強(qiáng)度后才能鉆孔，否則注漿加固會(huì)失去效果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)漿體的強(qiáng)度一般在7d后可以達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的8

5、0%。（2）、間歇式注漿預(yù)處理對(duì)于大型溶洞,為防止注漿時(shí)漿液流失造成浪費(fèi),通常采用間歇式注漿處理,間歇時(shí)間 6 h時(shí)，使得先注入的漿液與砂(或碎石)初步達(dá)到膠結(jié)后再注漿，循環(huán)注漿多次，直至達(dá)到規(guī)定最小注漿量和注漿壓力控制值為止 。間歇式注漿是針對(duì)較大的空洞或地下水流動(dòng)的地層,為防止?jié){液流失造成不必要的浪費(fèi)而采用的一種工藝。由于鉆孔樁樁徑小,注漿加固范圍只需到達(dá)樁壁以外12 m即可。由于間歇式注漿的施工周期較長(zhǎng),一定程度上影響了施工進(jìn)度。（3）、沖擊鉆孔過程中溶洞的處理從實(shí)際情況考慮，制訂先易后難的總體施工原則，即把巖面情況較平、無溶洞或只有單只小溶洞的先施工成孔，等基本摸清溶洞地質(zhì)施工規(guī)律掌握

6、溶洞處理措施后，再解決那些大溶洞。技術(shù)人員及鉆機(jī)機(jī)組人員充分掌握地質(zhì)資料情況。每個(gè)孔位的地質(zhì)柱狀圖都單獨(dú)列出，發(fā)給有關(guān)人員，讓他們知道溶洞的位置、大小、充填情況。鉆至離溶洞頂部 1 米左右時(shí)，準(zhǔn)備足夠的小片石或狗頭石（直徑 1020cm）和粘土，粘土要做成泥球（1520cm大小）。對(duì)于半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源。鉆至離溶洞頂部 1 米左右時(shí)，在 11.5 米范圍內(nèi)變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆。對(duì)于空溶洞或半充填的溶洞，在擊穿洞頂之前，要有專人密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化，一量泥漿面下降，應(yīng)迅速補(bǔ)水，然后根據(jù)溶洞的大小按 1：1 的比例回填粘土和片石、整包水泥后沖擠壓密實(shí)，只有當(dāng)

7、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)使鉆孔順利穿越溶洞。遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí)，先在孔口附近準(zhǔn)備好足夠的塊石、粘土、水泥。在洞頂打穿時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)漏漿，要迅速填堵，防止塌孔。一般溶洞洞頂擊穿后，樁孔中泥漿會(huì)很快下降，此時(shí)要用鏟車及時(shí)將準(zhǔn)備好的塊石、粘土、水泥按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻?，直至孔中的泥漿停止下降，并慢慢上升，此時(shí)可用沖錘進(jìn)行適當(dāng)擠壓，反復(fù)拋塊石、粘土、水泥，直至把樁基兩側(cè)的溶洞都填滿或堵死為止，最后補(bǔ)充滿泥漿再重新成孔，溶洞較大的等 12 天后再重新沖孔成樁。對(duì)于溶洞內(nèi)填充物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞，進(jìn)入溶洞后也應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物（比例 1：1），沖砸固壁。鉆頭穿

8、越溶洞時(shí)要密切注意大繩的情況，以便判斷是否歪鉆。若歪鉆應(yīng)按 1：1 的比例回填粘土和片石至彎孔處0.5 米以上，重新沖砸。（4）、裂隙漏漿的處理裂隙對(duì)鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。由于護(hù)筒埋深淺（最初入土深度 3 米左右，處于土質(zhì)地層中），漏漿極易引起孔壁坍塌。主要處理措施為：入巖前，準(zhǔn)備充足的水源和一至二臺(tái)水泵。準(zhǔn)備足夠的粘土，并將粘土做成泥球，直徑 1520cm。準(zhǔn)備一定數(shù)量的小片石或狗頭石，直徑 1020cm。 密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況，當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí)，證明在漏漿，首先要趕快補(bǔ)水，然后將泥球往下投，如此即可將漏漿堵住，之后，將粘土和片石按大約 1：1 的比例往下投約 2 米，

9、再重新開鉆，這樣砸碎的片石和大顆粒土可將裂隙填充一定的距離（阻礙裂隙寬度變化），即可鉆進(jìn)一定深度而不漏漿。當(dāng)再次漏漿時(shí)，仍按上述方法處理，即可逐步鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高。3、特大型溶洞的處理特大型溶洞發(fā)育規(guī)模大、溶洞內(nèi)充填物性能差、地下水豐富,為避免溶洞頂板被擊穿后泥漿突然流失而導(dǎo)致塌孔或地面大面積塌陷,原則上要求采用護(hù)筒跟進(jìn)工藝,以確保施工安全和順利成樁 對(duì)于溶洞較發(fā)育的跨既有線樁基,為保證既有線的路基穩(wěn)定和行車安全,也可考慮采用護(hù)筒跟進(jìn)工藝 。（1）、護(hù)筒跟進(jìn)施工工藝護(hù)筒跟進(jìn)施工工藝流程為:預(yù)埋鋼護(hù)筒 鉆孔 下沉輔助護(hù)筒 振動(dòng)護(hù)筒穿越溶洞 鉆至下層溶洞頂注漿 鉆進(jìn)至基巖 。對(duì)于單層特大型溶洞,只

10、需下1層鋼護(hù)筒即可,多層特大型溶洞,根據(jù)具體情況打入23層護(hù)筒 。第1層護(hù)筒就位后,采用水下混凝土對(duì)護(hù)筒底封閉,避免沖孔時(shí)漏漿 。下第2層護(hù)筒時(shí),應(yīng)在護(hù)筒外側(cè)焊耳筋以起到導(dǎo)向作用,防止偏位 。第2次護(hù)筒長(zhǎng)度為孔口至層溶洞底板的深度 。第2層護(hù)筒在第1個(gè)溶洞頂板擊穿后再下,必須保證就位到第1個(gè)溶洞底板處 。鋼護(hù)筒采用振動(dòng)錘下沉就位,振動(dòng)錘功率根據(jù)護(hù)筒大小、打入深度及地層情況計(jì)算確定 。一般入土深15 m以內(nèi)時(shí),可采用65kW振動(dòng)錘;大于15 m采用90 kW振動(dòng)錘為宜。振動(dòng)下沉?xí)r應(yīng)注意控制鋼護(hù)筒的垂直度,可以通過調(diào)整夾口位置來調(diào)整。（2）、內(nèi)、外護(hù)筒間空隙及內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理采用護(hù)筒跟

11、進(jìn)施工后,兩層護(hù)筒之間必須做注漿充填加固處理,以保證樁基側(cè)向抗力要求。一般方法是在內(nèi)護(hù)筒底部及頂部100cm范圍內(nèi)回填砂、碎石,中部回填中砂,然后用高壓噴射灌漿法施噴法)對(duì)回填體進(jìn)行灌漿處理。灌漿后,內(nèi)護(hù)筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結(jié),固結(jié)強(qiáng)度要求30MPa,其抗?jié)B系數(shù)可達(dá)107m/s。灌漿處理即可重新沖孔。施工中也可通過壓注水泥漿來進(jìn)行充填加固處理 。（3）、 護(hù)筒跟進(jìn)施工控制對(duì)于特大型溶洞的處理,應(yīng)遵循以確保施工安全為前提,增加地質(zhì)超前鉆探,摸清溶洞的發(fā)育規(guī)模是至關(guān)重要的。位于特大型溶洞地層中的鉆孔樁,在鉆進(jìn)中極易發(fā)生塌孔、地面塌陷等事故,安全隱患極高。因此,鉆進(jìn)前,務(wù)必要摸清地下

12、溶洞的發(fā)育情況,為護(hù)筒跟進(jìn)作好充分準(zhǔn)備,根據(jù)溶洞的埋深、產(chǎn)狀、發(fā)育層數(shù)等確定護(hù)筒跟進(jìn)深度、跟進(jìn)層數(shù)。護(hù)筒跟進(jìn)法在鉆孔作業(yè)過程中,應(yīng)準(zhǔn)備好充足的搶險(xiǎn)物資,以備不測(cè)。雖然護(hù)筒跟進(jìn)工藝能確保巖面以上土體不坍塌,但在施工中,當(dāng)護(hù)筒跟進(jìn)到一定深度后,由于孔壁內(nèi)外摩擦力作用,采用振動(dòng)外向錘很難一次性到位,實(shí)際施工中,采取邊鉆孔邊跟進(jìn)的工藝。在這個(gè)過程中,因作業(yè)工人疏忽或沒有勤測(cè)孔深,可能導(dǎo)致鉆孔超出護(hù)筒跟進(jìn)的深度,這樣也極易造成塌孔,或者對(duì)于斜巖地層,護(hù)筒僅能對(duì)一個(gè)方向支護(hù),斜巖下端的土層或砂層圍護(hù)不到,鉆進(jìn)中也會(huì)產(chǎn)生漏漿而發(fā)生意外,因此,即使采用護(hù)筒跟進(jìn)工藝,也要準(zhǔn)備必要的搶險(xiǎn)預(yù)案。四、施工中的質(zhì)量控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制，