2011.3.14RY雙元水庫特大橋巖溶區樁基施工專項施工方案.doc
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2024-09-20
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1、雙元水庫特大橋巖溶樁基處理專項方案1、編制依據、原則及范圍1.1編制依據1.1.1國家現行頒布的標準,鐵道部現行頒布的施工規范、工程質量檢驗評定標準、試驗規程、安全規程、施工指南以及水保、環保行業標準等,地方法規及相關要求。1.1.2中鐵第四勘察設計院設計的“DK294+306.000DK295+318.500 雙元水庫特大橋施工圖”及“杭長客專施圖橋參01”。1.1.3滬昆鐵路客運專線杭州至長沙(江西)段指導性施工組織設計。1.1.4中鐵第四勘察設計院下發的“上海至昆明客運專線杭州至長沙段技術交底”。1.1.5 我分部對該橋址現場的勘察,調查和了解。1.1.6 我分部根據投入的施工管理、專業2、技術人員、機械設備等資源情況。1.2編制原則1.2.1認真貫徹黨和國家對工程建設的各項方針和政策,嚴格執行建設程序。1.2.2在充分調查研究的基礎上,遵循橋梁施工工藝規律、技術規律和安全生產規律,合理安排施工程序及施工順序。1.2.3全面規劃、統籌安排、保證重點、優先安排控制工期的關鍵工序,確保合同工期。1.2.4科學的確定施工方案。積極采用新技術、新工藝、新設備和新材料,努力提高產品質量水平。1.2.5充分利用我分部現有的施工機械,擴大機械化施工范圍,提高機械化程度,改善勞動條件,提高勞動效率。1.2.6合理布置施工平面圖,盡量減少臨時工程,減少施工用地,降低工程成本。1.2.7采用流水施工3、方法、網絡計劃技術安排施工進度計劃,科學安排冬、雨季項目施工,保證施工連續、均衡、有節奏地進行。1.3編制范圍鐵四院關于滬昆客專江西段站前工程HKJX-1標段DK294+306.000DK295+318.500雙元水庫特大橋設計施工圖紙及杭長客專施圖橋參-01參考圖。2、工程概況2.1橋址概況雙元水庫特大橋位于上饒市玉山縣境內,橋梁起訖里程為DK294+306.000DK295+318.500,全長1012.50m,中心里程為DK294+812.25。橋式布置為29-32m+2-24m簡支箱梁。2.2氣候特征本管段屬中亞熱帶季風濕潤氣候。具有四季分明、雨量充沛、日照充足、無霜期較長的特點。年平4、均氣溫為16.718.3,年最冷(1月)平均氣溫為4.65.9,極端最低氣溫為-14.3(余干縣1991年12月29日);年最熱月(7月)平均氣溫為28.030.0,極端最高氣溫為43.3(玉山縣1953年8月10日)。全市無霜期為251274天。年日照時數為17802100小時之間,占可照時數的4047%。年平均降水量為16001850毫米,屬降水較多地區。2.3地質資料2.3.1地形地貌橋址位于河流沖積階地,地勢平坦、開闊,現部分地段已掘為鎮開發區,大多為菜地,階地中零星分布水塘(魚塘),丘陵區地勢起伏不大,地面自然坡度為1320,植被稍發育,坡角出露基巖,線路跨越瀏陽河并跨越多處高速公路5、城市道路和城鄉道路,交通非常方便。2.3.2地層巖性及地質構造丘坡表層為第四系坡殘積(Qel-dl)粉質粘土、粗角礫土、碎石土,坡谷表層為第四系全新統沖洪積層(Q4al-pl)粉質粘土、中砂、細、粗圓礫土,下伏基巖為石炭系葉家塘組(Cly)砂巖,以及石炭系黃龍組(C2h)灰巖,橋址區的巖土層按其成因分類自上而下詳細敘述如下:2.3.2.1第四系全新統沖洪積層(Q4al-pl):(2)1-2粉質黏土,淺黃-黃褐色,軟塑,層面埋深9.010.0m;層面標高123.10124.08,層厚約4.46.5m,平均層厚5.45m;零星分布于24#墩附近;(2)1-4粉質黏土,褐黃-黃褐-灰褐色,硬塑,局6、部含有礫石,層面埋深0.07.8m,層面標高125.86135.80m,層厚約1.017.0m,平均層厚6.86m,分布于DK295+050DK295+200范圍內;(2)5-2中砂,淺黃-黃褐-灰褐色,飽和,中密,局部含有礫石,層面埋深1.06.5m,層面標高126.85132.37m,層厚約1.39.6m,平均層厚4.51m,零星分布于DK295+050DK295+160范圍內;(2)7-1組細圓礫土,淺灰色,飽和,中密,局部含有礫石;層面埋深2.95.4m,層面標高127.52130.63m,層厚約3.28.5m,平均層厚5.93m,零星分布于DK295+050DK295+160范圍內;7、(2)8-2組粗圓礫土,灰褐-褐黃色,飽和,中密,層面埋深3.810.0m,層面標高122.30129.08m,層厚約3.310.6m,平均層厚6.09m,零星分布于DK295+050DK295+160范圍內;2.3.2.2第四系坡殘積層(Qel-dl)(3)1-2粉質黏土,褐黃-黃褐色,軟塑,局部含有礫石,與基巖接觸面處層面埋深6.115.2m,層面標高123.85146.16m,層厚約1.613.7m,平均層厚7.79m,零星分布于DK294+890DK295+050范圍內;(3)1-3粉質黏土,褐黃-黃褐色,硬塑,含有礫石,層面埋深0.013.2m,層面標高136.28170.80m,層8、厚約1.344.6m,平均層厚10.73m,分布于橋杭臺DK295+050與DK295+200長臺范圍內;(3)2-1粗角礫土,褐黃色,稍濕,稍密;層面埋深0.02.9m,層面標高143.27171.47m,層厚約0.912.3m平均層厚3.13m;零星分布于15#墩長臺附近;(3)3-1碎石土,褐黃-黃褐色,稍濕,稍密;層面埋深4.09.0m,層面標高149.05157.27m,層厚約1.65.6m,平均層厚2.85m;零星分布于30#墩附近。2.3.2.3石炭系葉家塘組(Cly):(11)2-1砂巖,褐黃-灰褐色,全風化,原巖結構構造已完全破壞,巖芯呈土柱狀,局部夾強風化巖塊:層面埋深0.9、00m,層面標高160.03170.15m,層厚約6.79.5m,平均層厚8.47m;分布于橋起點DK294+460范圍內;(11)2-2砂巖,灰-褐黃,強風化,原巖結構構造已大部分破壞,巖芯呈碎塊狀、柱狀;層面埋深0.014.4m,層面標高130.68172.10m,層厚7.727.50m,平均層厚16.46m;分布于橋起點DK294+525范圍內;(11)2-3砂巖,灰-灰黑色,弱風化,砂質結構,層狀構造,結理發育,巖芯呈長、短柱狀;層面埋深13.136.9m,層面標高108.82159.00m,分布于橋起點DK294+525范圍內;2.3.2.4石炭系黃龍組(C2h):(11)11-2灰10、巖,灰色,強風化,原巖結構構造已大部分破壞,巖芯呈碎塊狀;層面埋深6.5m,層面標高140.17m,層厚約0.8m;分布于16#墩附近;(11)11-2灰巖,灰色,灰黑色,弱風化,隱晶質結構,層狀構造,裂隙發育,巖芯呈長、短柱狀;層面埋深1.369.70m,層面標高101.01152.43m,分布于DK294+490橋終點范圍內。根據區域地質資料分析,產狀23740,為單斜構造。根據測繪及勘探資料,橋址內主要地層為第四系沖洪積層(Q4al-pl)粉質黏土,中砂,細、粗圓礫土;第四系坡殘積層(Qel-dl)粉質黏土,粗角礫土,碎石土;下伏基巖為石炭系葉家塘組(Cly)砂巖;石炭系黃龍組(C2h)11、灰巖;下伏基巖為石炭系葉家塘組(Cly)砂巖與石炭系黃龍組(C2h)灰巖地層呈平行整合接觸。2.3.3不良地質與特殊巖土該橋位于灰巖區,巖溶為橋的主要不良地質現象。巖溶發育情況及分布特性:據鉆探揭露,橋址區巖溶主要分布于灰巖層中,根據鉆探揭露,巖溶洞隙的分布范圍較大,主要分布于DK294+490至長臺區段,主要發育形態為溶溝、溶槽及溶洞,本橋32個墩臺,其中灰巖墩28個,有溶洞分布的為28個,墩臺見洞率為87.5%,本區屬隱狀巖溶區,地表被覆蓋,根據鉆探揭露,在已揭露的243個鉆孔中,其中灰巖鉆孔232個,見溶洞的鉆孔147個,鉆孔見洞率為63.36%,溶洞總數227個,頂板埋深2.961.912、0m,頂板標高105.19151.33m,洞高0.311.7m,平均2.87m,其中洞高1.0m的有54個,占23.79%,1.02.0m的59個,占25.99%,2.05.0m的有69個,占30.40%,5.0m的有45個,占18.82%。鉆孔揭露可溶巖總進尺4253.54m(含溶洞深度),見溶洞總深度596.7m,鉆孔總巖溶率29.3%。其中最大洞高達11.70m(Jz-093-雙補24-3,發育于9.9m-21.6m),全充填(見附表8“巖溶發育特征一覽表)。溶洞埋深2.961.90m,部分溶洞為空洞,部分為軟塑黏性土、砂夾碎石全充填或半充填,少量為溶蝕明顯的蜂窩狀灰巖碎塊,溶洞在鉆進過13、程中,部分漏漿明顯,具體情況見墩臺展示圖。巖溶發育強度及地基均勻性評價該橋位于灰巖區,根據鉆探揭露,橋址可溶巖區巖溶以溶溝、溶槽及溶洞發育,灰巖巖面高低起伏不平,(巖面標高101.01158.64米,高差約58米),溶洞頂板厚薄不均,按鐵路工程不良地質勘查規定中的巖溶分類,結合橋址巖溶統計數據,橋址可巖溶區巖溶發育強度屬強發育,場地為不均勻場地。不良地質及特殊地質對工程的影響擬建雙元水庫特大橋,根據勘察,灰巖地層中巖溶發育屬強發育,炭質灰巖弱,主要巖溶發育形態為溶溝、溶槽及溶洞等。巖溶發育可使周圍作為基礎持力層的巖土體強度及穩定性大為降低,引起基礎失效乃至上部結構破壞。橋址巖溶覆蓋層主要為粉質14、黏土,基巖面附近土體粘結強度易受巖溶水破壞,土顆粒易隨地下水搬運而流失,形成土洞,當土洞發育至一定規模時,在機械振動,真空吸蝕及地下水位波動作用下,容易引發地面塌陷。橋梁的設計與施工,均應考慮上述因素所產生的不利影響。特殊巖土橋區內主要松軟土為(2)1-2粉質黏土軟塑狀及(3)1-2粉質黏土軟塑狀,結構松軟,壓縮性高、強度低,工程特性較差,易產生過大、不均勻的沉降;樁基施工易發生縮徑、斷樁,影響成樁質量。擬建橋梁樁基礎施工時應采取適當護壁措施防止軟土層位孔壁縮徑或坍孔。2.3.4水文地質特征及評價2.3.4.1地表水橋址區地表水沿溝渠、水塘等附近發育,受大氣降雨補給,季節性變化大;地表水以徑流15、形式匯入河中及水庫進行排泄。2.3.4.2基巖裂隙水區內地下水主要為第四系全新統孔隙潛水和巖溶水三種類型。2.3.4.3環境水對混凝土的侵蝕性判定按照鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定(鐵建設(2005)157號)判定結果為DK291+530+650段(根據現場調查訪問,該段右側上游有一工廠排水溝流經此段)地表水有酸性侵蝕、二氧化碳侵蝕,二氧化碳侵蝕化學侵蝕等級為H2,酸性侵蝕等級H3(詳見表6、7、8);地下水有二氧化碳侵蝕,化學環境作用等級為H1級。2.3.5地震動參數地震烈度:6度根據中國地震動參數區劃圖(GP18306-2001)(50年10%概率),本區地震動峰值加速度為0.05g,地16、震動反應鐠特征周期為0.35S,場地類別:類。3、巖溶區樁基施工方案3.1 溶洞處理目的溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達到一定的強度,防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發生,保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預處理施工,在鉆孔樁施工之前進行,相當于在樁基礎施工過程中,于鉆孔樁施工工序之前加入一道預處理工序,與樁基施工的各工序一起形成流水作業。3.2溶洞樁基地質災害分析3.2.1巖溶區樁基施工的主要病因:一是覆蓋層主要為易垮塌的流塑狀淤泥和流砂;二是灰巖本身存在未充真的裂隙、溶洞。當樁基施工至溶洞、裂隙處時,孔內泥漿迅速滲漏,如補漿不及時,上17、部覆蓋層由于護壁失穩而極易垮孔,嚴重者造成大規模地面沉陷。3.2.2由于溶洞及溶蝕發育,導致巖面起伏不平,有時甚至在樁徑范圍內亦出現有半邊巖,沖樁過程中經常出現斜孔、卡錘、掉錘或沖錘開裂破壞等現象。3.2.3樁基一旦停止施工或者在清孔停止時,溶洞內已形成的穩定護壁往往由于負壓釋放,護壁失穩,導致灌注過程中出現沉渣過厚或者出現團塊狀夾石現象。樁基在首批水下混凝土灌注前溶洞內的充填物回流至孔內,導致樁底沉渣厚超標,樁中出現夾泥現象。3.3準備工作3.3.1施工技術和物資準備在施工過程中,若鉆孔灌注樁鉆進時遇到溶洞、裂隙地帶,就會出現孔內泥漿急劇下降,如不及時補充水頭和拋填粘土、片石等回填物堵塞溶洞18、裂隙帶的漏漿空洞,抬高水頭以增加孔壁側壓力,孔壁土層就不能承受地下水和周圍土層的側壓力,就會造成護簡底部地層坍塌和埋鉆的現象,護簡周圍地面大面積整體下陷,地面也可能出現裂縫。一旦出現這種異常情況,若處理不及時或處理不當將會影響到工程質量和人員、設備的安全,造成經濟上的重大損失,施工周期也將延長。在施工前,現場負責人必須根據逐樁鉆探資料認真研究各墩臺溶洞分布的平面位置、高程、范圍、連通性和有無充填物等情況,大概計算出溶洞的體積,并根據設計要求在現場備足水、粘土、片石、碎石、和水泥等必備材料,同時設置容量不小于2倍單孔容量的泥漿池和沉淀池,制備符合要求的優質泥漿,應急電源和施工機械也應作充分準備19、,確保意外情況出現時,能按照應急預案中的施工方案及時進行處理。3.3.2埋置好鋼護筒為防止鋼護筒在鉆進成孔過程中水頭突然下降、地層擾動后液化發生坍塌傾斜等事故,在埋置護筒時,將護筒0.51.0m周圍內的原狀土挖除,回填粘性土至護筒底以下0.5m處并夯實,然后通過定位的控制樁放樣,把鉆孔中心位置標于孔底,再把護筒放進坑內,然后移動護簡、使護筒中心與鉆孔中心位置重合。在護筒周圍對稱、均勻回填最佳含水量的粘土,分層夯實、達到最佳密實度,同時也選用剛度好、接頭嚴密、不漏水、抗擠壓的鋼護簡。3.4溶洞施工控制要點樁基礎施工均采用沖擊鉆成孔工藝。由于大量溶洞的存在,給樁基礎施工帶來很多困難,大至分為三種類20、型:溶洞較小,鉆孔過程中有漏漿現象;溶洞較小,鉆孔過程中孔底巖面傾斜,溶洞漏漿;溶洞較大,鉆孔過程中漏漿嚴重,大面積塌孔。針對施工過程中出現的情況采取相應的處理措施。3.4.1對于溶蝕發育輕微比較小的溶洞對溶蝕發育輕微、空洞不大、施工時漏漿量小的樁基施工,可采取反復投入黃土和片石,片石和粘土比例控制為1:11:1.5,利用鉆頭沖擊將黃土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中,還可摻入水泥、燒堿和鋸末,增大孔壁的自穩能力;若溶洞內有充填物且充填物呈松散或軟塑狀態時,鉆孔時出現漏漿現象,反復回填片石和粘土時,可加入一定比例的袋裝水泥,通過沖擊將回填物擠入溶洞,水泥可起到固結護壁的作用;若充填物已固結呈硬塑狀態21、時,則可以直接沖孔,但需加大泥漿濃度以加強護壁。3.4.2對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時可采取投放片石、碎石夾粘土,甚至投入整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。3.4.3對于空溶洞溶洞內無填充物或填充物較少,采用先填粘土和片石,錐形錘壓入空溶洞,必要時采用壓風機向孔內灌砂,用壓風機將干砂壓入,為防止洞內高壓阻止灌砂,利用其它孔作為減壓孔,然后再注漿固結。填充粘土和片石效果不佳時,利用沖擊鉆穿溶洞頂板后,灌注低標號砼,使砼面高于溶洞頂面,砼灌注時采取間歇方式,待砼達到一定強度后再繼續鉆孔,穿過低標號砼,鉆至溶洞穩定層成孔。3.4.4溶洞發育且對樁基承載力有影響的22、樁基施工,在樁基施工前進行石粉加水泥壓漿堆填處理,使溶洞封閉,保證鉆孔過程中不漏漿,根據地質情況在每一根樁的中心位置鉆注漿孔,然后進行壓漿處理,待漿液凝固到一定強度后即進行鉆孔樁的施工,施工按常規鉆孔樁施工方法。3.4.5溶洞附近成孔經過處理后的巖溶處,成孔方法基本上與普通沖擊鉆成孔方法相同,采取用沖擊鉆方式成孔。成孔時應注意以下幾點。(1)沖擊成孔必須待注漿凝固后或灌注的砼達到一定強度才能進行。 (2)為防止意外,沖孔前應有備用措施,備好材料,一旦泥漿泄露,及時向孔內投放粘土、水泥和片石,依靠沖擠在溶洞內形成片石夾粘土的圍護結構墻,保持孔內泥漿高度,使得沖鉆順利進行。3.5鉆孔樁溶洞處理措施23、3.5.1 常規處理方法(1)樁機安裝時,要盡量加大它的觸地面積,在鉆機底座滾筒下加鋪二根長18m 的30cm 無縫鋼管,防止坍孔時鉆機下沉或傾斜,并在樁機后用纜繩拉住。(2)對地質資料中有溶洞的鉆孔樁基礎加大泥漿制備量,以應付隨時出現的失漿現象,同時根據需要加大泥漿的稠度。(3)在鉆機附近儲備一定長度的鋼護筒,以應付突發事件。(4)遇到較大溶洞時,先在孔口附近準備足夠的塊石、粘土、水泥,在洞頂擊穿時,一旦發現漏漿,要迅速填堵,防止坍塌,一般土洞、溶洞在洞頂擊穿后,樁中的泥漿會下降的很快,此時要將準備好的塊石、粘土、水泥按照比例拋入,直至孔中的泥漿停滯下降,并慢慢上升,此時可用沖錘進行適當的擠24、壓,反復作業直至把樁基兩側的溶洞填滿或堵死。最后補充泥漿重新成孔。較大的溶洞最好等12天后再重新沖孔成樁。(5)在成孔過程中,要特別注意快到土洞、溶洞的洞頂時,沖錘采用低錘密擊的方法施工,以防止頂板過早被破壞,造成失漿,同時防止卡錘、掉錘等現象,在鉆進中,密切觀測。3.5.2鋼護筒跟進法溶洞較大,洞內無充填物或流塑充填物,漏水很嚴重,采取片石加粘土反復打密,仍然無法形成泥石護壁的,可采取鋼護筒跳進法施工。該方法就是一面沖孔,一面接高護筒,并且將其震動下沉至已鉆成的孔內,有以隔斷溶洞內流塑充填物或水的活動。鋼護筒跟進有兩種施工方法。一是沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法。還有一種情況就是樁孔穿過多個溶洞,并25、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,漏幾個溶洞鋼護筒跟到幾個溶洞。沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法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。鉆頭外徑和鋼護筒內徑空隙控制在10cm,保證沖擊店在護筒內順利提升或下沖為度。在護筒跟進很困難時,可以先下在大護筒后下小護筒,然后割掉在大護筒下緣以上的內護筒,以保證樁砼與外護筒的連接。如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數較小,不能使鋼護筒下沉時,可采用小藥量電雷管焊破,保證鋼護筒順利下沉,可在井口上部估一個簡易導向裝置進行控制。在井口用20槽鋼焊一個井字架,兩槽鋼間的距離大于鋼護筒外26、徑10mm左右。在距孔口23m的位置設一個導向用的環形鋼筋,內徑也是大于鋼護筒外徑10mm左右,錨固在砼護壁上,鋼護筒沿這兩個定向裝置下滑。上下鋼護筒拼接時,用2臺經緯儀(或2人持垂球)在兩個垂直方向看護筒邊緣均在豎直線上,護筒是豎直的。拼好的鋼護筒沿導向裝置下滑。為保證鋼護筒順利下滑,要求樁孔要豎直,無歪斜、縮頸。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810mm為宜。3.5.3成孔時注意事項(1)沖擊成孔必須待注漿凝固后才能進行。(2)為防止意外,沖孔前必須備好材料,一旦泥漿泄漏,能及時向孔內投放粘土、水泥和片石,依靠沖擠在溶洞內形成片石夾粘土的圍護結構,27、保護孔內泥漿高度,使沖鉆順利進行。(3)加大泥漿量和密度。(4)當巖面傾斜較大,鉆頭擺動撞擊護筒或孔壁時,回填片石,使孔底形成一個平臺后再轉入正常沖孔。(5)接近巖溶地段時采取輕錘沖擊,加大泥漿密度的方法成孔,防止卡鉆和掉鉆。3.6鉆孔樁施工中常見事故及處理辦法3.6.1塌孔(1)塌孔的表征是孔內水位突然下降,孔口冒細密的水泡,出碴量顯著增加而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等,原因如下:泥漿比重不夠或泥漿其它性能不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮,孔壁滲漏。孔內水頭高度不足,支護孔壁壓力不夠。護筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水泡軟化或鉆機擱置在護筒上由于振動使孔口坍塌、擴展或較大塌孔28、。在松軟砂層中鉆進,進尺太快護壁不好。提著鉆頭鉆進,旋轉速度過快,空轉時間太長。清孔后泥漿比重、粘度等指標降低,反循環清孔,泥漿吸出后未及時補漿。起落鉆頭時碰撞孔壁。(2)預防及處理原則:保證鉆孔時泥漿的各項質量指標滿足規范要求。保證鉆孔時有足夠的水頭高度,不同土層中選用不同的轉速和進尺。起落鉆頭時對準鉆孔中心插入。塌孔事故發生后,回填砂和粘土的混合物到塌孔處以上1-2m,待回填土層穩定后重新鉆孔。3.6.2鉆孔偏斜或縮孔(1)偏斜、縮孔原因:鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石,擴孔較大處鉆頭擺動偏向一方。在有傾斜度的軟硬地層交界處鉆進或粒徑大小懸殊的砂石中鉆進,鉆頭受力不均。鉆桿剛度不夠、鉆桿彎曲29、接頭不正,鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷等。在軟地層中鉆進過快,水頭壓力差小。(2)預防和處理:安裝鉆機時地基基礎密實穩固,使底座水平,起重滑輪、鉆頭中心和孔位中心三者在一條豎直線上,并經常檢查校正。在有傾斜的軟硬地層鉆進時,采取減壓低速鉆進。鉆桿、接頭逐個檢查,及時調整。遇有斜孔、偏孔時用檢孔器檢查探明孔偏斜和縮孔的位置情況,在偏孔、縮孔處上下反復掃孔??s孔、偏孔嚴重時回填砂粘土重鉆。3.6.3掉鉆(1)主要原因:鉆進時強提強扭、鉆桿接頭不良或疲勞破壞易使鉆頭掉入孔中,另外由于操作不當,也易使鐵件等雜物掉入孔內。(2)預防與處理:小鐵件可用電磁鐵打撈,鉆頭的打撈應視具體情況而定,主要有采30、用打撈叉、打撈勾、打撈活套、偏鉤和鉆錐平鉤等器具。在鉆孔過程中除以上幾種主要事故外,還必須注意防止糊鉆、擴孔、偏孔、卡鉆、鉆桿折斷、鉆孔漏漿等。3.6.4水下混凝土灌注時導管進水主要原因有:首批混凝土儲量不足或導管底口距孔底間距過大,混凝土下落后不能埋住導管底口以致泥水從底口進入,此時,將導管提出,將散落在孔底的混凝土拌和物用空氣吸泥機或抓斗清除,重新灌注。3.6.5導管卡鉆灌注過程中,混凝土在導管中下不去稱為卡管。初灌時隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因如塌落度過小、流動性差、粗骨料過大、拌和物不均勻產生離析、導管接縫處漏水、大雨中運送混凝土未加遮蓋使混凝土中的水泥漿被沖走,粗骨料集中造成堵31、塞。機械發生故障和其它原因使混凝土在導管內停留時間過長,或灌注時初凝間持續過長,最初灌注的混凝土已經初凝,增大了管內混凝土的下落阻力,混凝土堵在管內。預防措施:準備備用機械、摻入緩凝劑、選好配合比、改善混凝土的性能。處理辦法:應視卡管的具體情況、位置選擇拔管、吸碴重灌或拔管、待其具有一定強度后重鉆等方法及時果斷地進行處理。3.6.6埋管導管無法拔出稱為埋管,其原因是導管埋入混凝土過深,應及時采取措施提升導管,控制埋深。3.6.7水下混凝土灌注時塌孔發生塌孔后,應查明原因采取相應措施,如保持或加大水頭,排除振動等防止繼續塌孔,然后用吸泥機吸除孔中礫土,如恢復正常灌注,如塌孔不停止、塌孔部位較深,32、宜將導管和鋼筋籠拔出,保存孔位回填粘土重鉆。3.6.8浮籠的處理鋼筋籠可以拔出時的處理(1)停止灌注混凝土,拔出鋼筋籠原位重鉆當發現浮籠而混凝土灌注時間不長尚未初凝時情況下鋼筋籠可以從樁孔混凝土中拔出來時,應立即停止灌注混凝土,盡快拔出鋼筋籠,并用高壓水沖洗、擾動混凝土,原位重鉆、清孔,下鋼筋籠、重新灌注水下混凝土。(2)繼續灌注混凝土,使用鋼筋籠繼續上浮,邊浮邊割,然后原位重鉆當發現浮籠,而現有設備又拔不出鋼筋籠,若停止混凝土灌注,會在樁孔中殘留空鋼筋籠,處理難度很大。應一邊繼續灌注混凝土,并加快灌注速度,一邊向上拔鋼筋籠,使鋼筋籠繼續上浮,邊浮邊割,然后,原位重鉆,清孔,下鋼筋籠,重新灌注33、水下混凝土。鋼筋籠不能拔出時的處理(1)繼續將樁身混凝土灌注至孔口,待混凝土達到一定強度后,原位重鉆。(2)在樁孔孔壁較為穩定,孔徑較大,斷樁位置離地面較近,并且有潛水人員和水下切割設備。發現浮籠后可考慮停止灌注混凝土,采取水下切割空鋼筋籠,原位重鉆重灌。(3)當樁位處地質條件較好,且無滲水,樁較短。也可考慮停止灌注混凝土。采取抽干孔內泥漿,對孔壁進行防護后按接樁處理或切割空鋼筋籠原位重鉆重灌。4、巖溶樁基施工工藝4.1 巖溶沖孔灌注樁基礎施工根據現場地質、設計樁徑、樁長,鉆孔樁基礎擬定采用沖擊鉆成孔的方式。將原地面整平壓實進行鉆孔作業施工,鉆進中嚴格控制泥漿比重,確定合適的溶洞處理方式,成孔34、后采用換漿法清孔。4.2施工工藝詳見巖溶樁基沖擊成孔樁施工工藝流程圖巖溶樁基沖擊成孔樁施工工藝流程圖護筒埋設泥漿鉆機就位鉆進抽漿清孔成孔驗收下放鋼筋籠二次清孔拔出導管拔出最上一節護筒原材料檢驗鋼筋籠運輸驗收鋼筋籠制作導管試拼試壓混凝土攪拌與運輸混凝土復檢,作試件測放樁位原材料檢驗混凝土配合比試驗下放導管水下混凝土灌注溶洞處理反復回填沖擊注漿處理護筒跟進4.3施工方法及措施4.3.1場地平整施工場地平整壓實,作為施工用地。4.3.2樁位放樣測定樁位和地面高程。樁位放樣時,樁的縱橫向允許偏差滿足驗標要求,并在樁的前后左右距中心2m處分別設置護樁,以供隨時檢測樁中心和高程。4.3.3護筒埋設護筒用535、10mm厚鋼板制成,內徑比樁徑大2040cm。護筒四周夯填粘土,護筒頂要高出地面30cm以上,護筒長度不小于2m。4.3.4鉆孔泥漿選擇并備足良好的造漿粘土,保證滿足鉆孔內泥漿頂高程始終高于外部水位或地下水位2.0m,使泥漿的壓力超過靜水壓力,在孔壁上形成一層泥皮,阻隔孔隙滲流,保護孔壁防止坍塌。泥漿比重:沖擊鉆機使用管形鉆頭時,入孔泥漿比重為1.11.3;沖擊鉆采用實心鉆頭鉆孔時,孔底泥漿比重砂黏土不宜大于1.3,大漂石、卵石層不宜大于1.4,巖石不宜大于1.2。黏度:一般地層1622s,松散易坍地層1928s。含砂率:新制泥漿不大于4%。膠體率:不小于95%。PH值:大于6.5。4.3.536、鉆孔鉆機就位前,對主要機具及配套設備進行檢修后開始安裝就位,將鉆錐徐徐放入護筒內。鉆機底座和頂端保持平穩,防止產生位移和沉陷,鉆機的起吊滑輪線、鉆錐和樁孔中心三者應保持同一鉛垂線。經常注意地層變化,在地層變化處撈取渣樣,判斷地質類別,并與設計提供的地質剖面圖相對照,及時根據地質條件調整鉆進工藝。鉆孔作業連續進行。因特殊情況必須停鉆時,將鉆錐提至孔外,以防埋鉆,并在孔口加護蓋,以策安全。4.3.6溶洞處理對于封閉的比較小的溶洞,即洞內無充填物或不密實,空洞范圍不大,采取常規的處理方法:即洞頂打穿后反復回填粘土、片石和整袋水泥后沖擊壓實,凝固后復沖;對于基巖中的大溶洞,反復回填片石無法處理的,先進37、行溶腔內填充,再注漿固結洞內填充物,凝固后復沖;對于大溶洞,且上層地質較差,一旦漏漿就會塌孔,則采用打鋼護筒跟進的措施,來穿過溶洞。4.3.7清孔清孔采用換漿法,以相對密度較低的泥漿逐步把鉆孔內浮懸的鉆渣和相對密度較大的泥漿換出。清孔應達到以下標準:孔內排出或抽出的泥漿手摸無23mm顆粒,泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度1720s。4.3.8鋼筋骨架的制作和安裝鋼筋籠加工在鋼筋加工廠加工成型,自制平板車拉運。成孔清孔驗收合格后,利用吊車將鋼筋骨架吊入樁孔內。吊放鋼筋骨架入樁孔時,下落速度要均勻,忌撞擊孔壁。骨架落到設計高程后,將其校正在樁中心位置并固定。4.3.9二次清孔鋼筋籠安裝好38、后,在澆注砼前進行二次清孔,使孔底沉渣厚度滿足設計要求(柱樁不大于5cm,摩擦樁不大于10cm。嚴禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔)。經監理工程師檢查合格并簽證后,立即進行水下砼的灌注。4.3.10澆筑混凝土混凝土采用自動計量拌合站集中拌合?;炷撂涠瓤刂圃?822cm之間。導管吊裝前先試拼,并進行水密性試驗,試驗壓力不小于孔底靜水壓力的1.5倍。導管接口應連接牢固,封閉嚴密,同時檢查拼裝后的垂直情況與密封性,根據樁孔的深度,確定導管的拼裝長度,吊裝時導管位于樁孔中央,并在澆筑前進行升降實驗。首批混凝土用剪球法進行。在漏斗下口隔水球,當漏斗內儲足首批澆筑的混凝土量后,剪斷球體的鐵絲,使混凝土快39、速落下,迅速落至孔底并把導管裹住,保證首批初灌混凝土將導管埋深不小于1m,澆筑連續進行。邊澆筑混凝土邊提升導管和拆除上一節導管,使混凝土經常處于流動狀態,提升速度不能過快,導管埋深24米。澆筑到樁身上部5米以內時,可以不提升導管,至規定高程再一次提出導管,拔管時注意提拔及反插,保證樁芯混凝土密實度。為確保樁頂質量,在樁頂設計高程上超灌0.71.0m左右,待混凝土凝固后鑿除。5、質量和安全保證措施5.1質量措施5.1.1強化質量創優意識,堅持“百年大計,質量第一”的方針,制定創優計劃和工程質量的包保措施,統一施工工藝標準,教育全體職工樹立主人翁責任感,增強職業道德,嚴格執行崗位責任制和施工技術管40、理規程,努力提高一次成優率,爭創優質工程。5.1.2認真貫徹執行ISO9000質量管理標準,加強對工程質量全方位的檢查監督和控制,嚴格工序管理,創一流的質量水平。5.1.3認真熟悉審查圖紙,領會設計意圖。堅持按圖施工并做好技術交底工作。5.1.4嚴格按國家現行的有關規定、標準和技術規范及施工圖紙要求,進行工程質量監督、檢驗和評定。監督檢查施工人員按設計圖紙、按操作規程進行正確施工。對施工中的隱蔽工程和上、下道工序銜接的重要部位及資料進行監督檢查。5.1.5嚴格控制材料、成品、半成品的質量,杜絕不合格品進入施工現場。5.1.6成立測量小組,負責測量放線工作,堅持換手復測制度。5.1.7加強施工過41、程中的質量管理,實行掛牌施工,切實搞好“三檢一評”活動。實行工序逐級簽證制,上道工序未經簽認,不準進行下道工序施工。對未經質檢工程師檢查、簽認的工程不予計價。5.1.8嚴格工藝流程,實行標準化作業。依靠科技進步搞好工程質量,積極推廣新技術、新設備、新材料、新工藝和先進的施工方法,提倡技術革新。5.1.9嚴格標準計量和工地試驗流程,按規定對各工序及原材料、成品、半成品進行檢查評定及試驗鑒定。5.1.10施工中,嚴格按照質量保證體系控制流程進行操作,主動接受監理工程師的檢查和技術指導,內外密切協作,共同搞好工程質量。5.2安全措施5.2.1成立安全監察站,建立健全安全生產規章制度,把“安全生產”作42、為一項目重要的管理工作來抓。制訂各種安全措施,使“安全生產”深入人心,貫穿于整個施工的全過程。5.2.2強化對職工的安全生產和安全知識教育,樹立法制觀念和“安全第一”的思想,對參加施工的人員進行培訓。5.2.3加強對機械設備、運輸車輛的維修保養工作。嚴格按操作規程操作,杜絕違章作業,提倡文明施工。5.2.4實行安全生產包保責任制,獎罰分明,制定切實可行的防洪、用電安全措施,確保施工人員、工程設備的安全。5.3應急預案1、巖溶地區的鉆孔樁施工易發生漏漿,因此要備足粘土塊和片石,出現漏漿要馬上補充,保持孔內水頭高于地下水位1.5m。2、鉆孔接近溶洞時,必須嚴格掌握松繩量,要勤松、少松,防止擊穿巖殼43、卡住鉆頭。3、鋼絲繩及卡子要勤檢查,勤保養,松動的卡子要及時補擰。4、鉆機作業平臺盡量增大工作面積,可采用鉆機下墊鋼板,枕木的措施加強。5、成立安全事故應急小組組長:龔軍良副組長:楊 杰、裴史泉、王艷龍、趙 偉成員:屈衛華、丁 龍、李少斌、李世剛、宋柏華、榮躍、解 濤、張 麗、謝國紅、郭常龍。應急小組辦公室設在分部辦公室,主任由李萍負責?,F場救援小組:一組:趙海濤、郭中華、祁杰、師紅星、趙 虎、李 杰、秦虎民、鄭云華、耿樹文;二組:何國平、毛曉輝、李紅學、王 建、周榮慶、鄒生福、唐建貴、鄭就文、胡愛國。認真做好事故應急處理工作,提高遇險快速反應和應急保障能力,便于分部各有關部門、各隊在發生突發44、事件時能夠有效、快捷地實施救助,防止事態的擴大,最大限度地降低或減少人員傷害、財產損失和對社會造成的負面影響。目 錄1、編制依據、原則及范圍11.1編制依據11.2編制原則11.3編制范圍22、工程概況22.1橋址概況22.2氣候特征22.3地質資料23、巖溶區樁基施工方案83.1 溶洞處理目的83.2溶洞樁基地質災害分析83.3準備工作83.4溶洞施工控制要點93.5鉆孔樁溶洞處理措施113.6鉆孔樁施工中常見事故及處理辦法134 巖溶樁基施工工藝174.1 巖溶沖孔灌注樁基礎施工174.2施工工藝174.3施工方法及措施185、質量和安全保證措施215.1質量措施215.2安全措施225.3應急預案22杭長鐵路客運專線江西段工程DK294+306.000DK295+318.500雙元水庫特大橋巖溶樁基處理專項方案 編制: .審核: .審批: . 中鐵十五局集團滬昆客專江西段站前工程HKJX-1標項目部二一一年三月