桩基溶洞处理施工方案(共8篇)
溶洞、斜岩处理专项施工方案
我合同段地处江西省中部偏西,桥址位于丘陵缓坡地带,地貌单元为剥蚀堆积地貌,地势较开阔,隶属于赣西中低山与丘陵区,地貌基本形态有低山、高低丘陵、平原微丘,南北高,中间低平,植被及地表水系发育,地下水可划分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水三大类。路线范围内溶岩发育,暗河、溶洞、溶沟、溶槽等密集分布,地表水、地下水对混凝土、钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀作用。
一、工程概况
我部地处溶洞地带,根据该桥地质勘察报告资料显示,桥梁区地层上部主要由第四系土层、残积层组成,下伏基岩为二叠系下统茅口组中风化灰岩构成,其地质情况由上至下依次分别为素填土、粉质粘土、砾质粘性土、中分化灰岩,隐伏岩溶、溶蚀裂隙较发育,且有溶洞。该桥共166根桩,其中直径1.6m桩有44根,直径1.5m桩有106根,直径1.2m桩有16根;根据地质勘探提供的资料,其中有溶洞的有73根,溶洞分布贯彻全桥,以5~10m洞深为多,洞深小的为1~2m,大的达到29.2m,且有相当一部分为一个桩基有多层溶洞。该桥共分A、B、C线,其中A线为主线,上部结构为普通钢筋砼连续梁和预应力连续梁两种形式,共13联,普通钢筋砼连续梁12联,预应力连续梁1联,桥长为1022.5m;B、C线各为东西方向引入的联络线,上部结构为整幅普通钢筋砼连续梁,桥长都为87.78m。桥面宽度变化较大,典型桥梁横断面主要有20米、10.5米、9米三种类型。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
二、施工准备
1、了解地质情况,测定桩位,平整场地
2、详细了解桩基桩位地质、水文资料,掌握溶洞出现的位置,并大致推断其范围、大小以及充填情况,并制定合适的施工方案和施工技术保障措施。
3、每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出,发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方案。
4、根据现场的地形地貌整理出成片施工场地,以便于堆放材料,桩区地表要建截、排水及防护设施,对桩顶坡土清刷减载。
5、材料准备:工地现场常备相当数量的片石、粘土、水泥和编织袋
6、机械准备:装载机50型一台,25T吊车一台,1m3挖掘机两台。
7、人员准备:当现场钻机接近溶洞顶部时,为加强协调现场施工,现场除了派遣机械操作人员值班外,还要派技术人员和主要管理人员现场值班,确保现场施工的协调一致。
8、泥浆池设置
为便于出碴,泥浆池尽量就近设置,四周临边防护措施到位。
9、备好各工序所需要的机具器材和供排水、照明设施,并设置位移的标志。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
三、溶洞桩基施工方案
3.1 方案概述
根据溶洞划分标准可按以下分类:
a、按溶洞的大小分有小溶洞(洞高<2.0m)和大溶洞(洞高≥2.0m)。
b、按洞内有无填充物分:有充填,已填满,包括亚砂土和亚粘土充填,有可塑、软塑和流塑之分;半充填,有一半左右充填,另一半无填充;无充填物,为空洞。
c、按是否漏水分:全漏水,与其它溶洞相连;半漏水;不漏水。d、按溶洞垂向数量分:单个溶洞和多个溶洞。
根据地质勘察资料描述,本工程溶洞主要是全填充式,填充物为可塑-软塑状含砾粘土和软塑状含砾粘土两种形式,局部可能有半填充式和无填充式形式;溶洞大小分布不均,小的洞高为1~2米,大的洞高达到了29米,且相当一部分垂向具有多个溶洞;由于溶洞较多,相互之间串联可能性较大,漏浆具有普遍性;有时一个溶洞具备以上多种形式,本文主要阐述冲击钻成孔状态下的溶洞处理。
3.2 方案的选择
根据溶洞情况,可采用以下几种处理方法: a、预处理(注浆法、旋喷帷幕法)b、钢护筒跟进
c、投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)d、灌注混凝土 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
首先方案的选择应遵循保证安全、质量、工期、造价低原则,针对本工程溶洞分布主要在地面20m以下的深度,显然预处理(注浆法、旋喷帷幕法)和钢护筒跟进两种施工方法不适宜本工程。注浆虽然处理效果好,但在地面以下20m这个深度注浆,不仅施工难度大、工期长,而且造价大,不符合最优方案;钢护筒跟进冲孔在大于20m深时需进行多段钢护筒焊接跟进,如此操作复杂繁琐且需要大型振动机械设备,在钢护筒振动下沉过程中容易发生孔偏斜,且钢护筒取出时焊接处容易脱落,造成钢护筒难以取出,成孔也是造价大、工期长,不适合采纳;本工程因为溶洞多为全填充式,而投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)和灌注混凝土易于操作简单、方便,能起到有效护壁的作用,且一次不成功可反复进行,片石和粘土当地较丰富,取材方便、经济;采用该施工方法无论是对工期影响和增加工程造价范围均明显优于前两种方案。为确保方案最优化,工程各参建方专门组织技术人员讨论、研究方案最终确定一般常规使用投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)和灌注混凝土两种方案,对于个别施工难度特别大的再具体分析处理。
3.3 方案的施工方法
3.3.1 常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物,是可塑的砾质粘土,在冲孔过程中始终能有效护壁,并且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常无溶洞的地质情况施工。
3.3.2 片石、粘土、水泥或几种混合物筑壁法
a、溶洞内有填充物,是可塑的砾质粘土,溶洞高度不太大,在冲孔过程中始终能有效护壁,但存在漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采用投放粘土回填冲击,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
分密实,再加浆提高水头到正常高度,让粘土充分挤入溶洞,堵住漏洞。
b、溶洞内有填充物,是软塑的砾质粘土,溶洞高度不太大,在冲孔过程中不能有效护壁、易塌孔,可采用片石或片石+粘土按一定比例投放回填冲击,形成有效护壁。
c、溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,而且存在漏水,可采用片石+粘土或片石+粘土+水泥按一定比例投放回填,形成有效护壁。不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,让粘土与片石混合物充分挤入溶洞,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁
d、当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。施工时要在孔边尽可能多备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,及时多回填片石和粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降。
e、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、粘土和水泥一起固化起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
f、遇到溶洞高度大,一般在2m~10m时,或连体薄层深洞迅速跨塌,为防止出现掉锤、卡锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积垮塌掉锤现象,进入大溶洞时,应及时抛填大粒径片石、粘土和袋装水泥,回填、冲击应反复进行,沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
每次回填应高于溶洞顶2~3m,直至溶洞冲压挤密实且不塌孔为止。
3.3.3 灌注混凝土
溶洞在采用以上各种方法回填仍不能产生有效护壁时,采用C30混凝土按水下混凝土灌注进行填充,重新进行冲孔,保证有效护壁桩基顺利成孔。
3.4 施工中出现的问题及处理
3.4.1 坍 孔
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: a.当成孔深度不大时,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;b.当成孔深度较大时,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。
3.4.2 卡 钻 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 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
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。
3.4.3 斜 孔
①由于石灰岩地区的基岩面高低起伏,壁面陡峭,桩锤入岩时,碰到陡峭的基岩倾斜壁面,发生方向偏斜,导致斜孔。
②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。
解决办法是当发现钻孔倾斜应提出钻头,向孔内抛入3m左右厚片石,片石强度与基岩强度相当,抛入片石后以小冲程冲击钻进方法校正钻孔,如一次不能纠偏,应反复回填冲击,直至校正为止。如遇多次抛填片石小冲程钻进仍难纠偏时,需清孔后在孔斜段以水下混凝土灌注方式灌注高强度混凝土,待混凝土达到强度后再重新冲击钻 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
进。
3.4.4 埋钻
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,用大型空压机通过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。
3.4.5 其它注意问题
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。3.5 工程目前出现的问题及处理的效果
① 目前溶洞出现的形式多表现为漏浆和孔壁坍塌同时发生,处理的方法有反复抛片石、粘土和水泥混合物,均成功成孔,这种方法是目前处理的较多也较成功的。例如A-28-0、A-33-0和A-38-1等 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
② 有的溶洞表现为多次抛投片石、粘土和水泥混合物不能成孔,最终灌注混凝土填充,目前出现的不是很多,例如A-8-1和A-38-0等。
③ 地质资料里没有溶洞,但在施工过程中出现了溶洞,这种情况出现的频率较多,还有地质资料里没有溶洞,在施工过程中也没出现溶洞,但在浇筑混凝土过程中或灌注成桩后,混凝土漏掉,造成需重新冲孔,例如B-0a-0浇筑完混凝土,孔内混凝土基本漏完,压力瞬间减小,造成孔坍塌,钢筋笼无法取出,重新成孔代价大;有些是少量漏,造成桩长不够,需接桩,也有可能造成缩孔或桩内夹泥的风险,这种情况可能是孔洞壁附近有溶洞,因为混凝土压力比泥浆大,当超过护壁的临界压力时,瞬间坍塌,造成混凝土漏到溶洞中去。
④ 本工程范围内根据地质资料反应,存在两处特别大的溶洞,分别为A-28b-1洞深为18.2m和A-46-0洞深为29.2m,目前还未施工。A-28b-1地质描述为填充物为可塑-软塑状含砾粘土,A-46-0地质描述为填充物为软塑状含砾粘土,可以预见的是,由于洞比较深在冲孔过程中有大范围垮塌的危险,施工方法有待论证。
四、质量检测标准
护壁必须牢固可靠,阻止孔壁周围渗水,防止塌孔。在冲孔过程中,必须要求作业队每班冲击时,重新与复桩对中心点,用探孔器检查其孔径和垂直度是否符合设计及规范要求,如不符合要求,必须立即修整达到要求后才允许冲击工作,桩位误差不得大于50mm,孔的倾斜率不得大于1%。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
五、安全保证措施
5.1 施工现场安全
(1)严格执行安全规定,施工严格执行安全防护措施、戴好安全帽、不准穿拖鞋的规定,上平台工作的人员必须佩戴安全带。
(2)施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落。
(3)认真执行氧气、乙炔的防爆安全规定,并进行严格管理。(4)电焊机的设备必须符合安全要求,防止潮湿漏电。(5)随时检查用电线路、工用具是否完好,确保生产安全。(6)严格执行电器安全操作规程,经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查,值班人员值班时不得离开岗位,确保用电安全。
(7)现场施工用电要有电工专门管理,要有良好的接地装置,用电区要设置安全警示牌,同时电线走线要规范,不得随意接线。
(8)大型设备必须是有操作证的专人指挥。(9)施工过程中要确保夜间照明充足。
(10)钻孔过程中其余桩钢护筒必须设置围栏及安全网进行防护,围栏高度1.2m。
5.2 起重安全
(1)起重用工、索、具严格按相关规范要求取用安全系数,保证其使用安全。
(2)定期对工、索、具进行检查。
(3)在定位过程中应严格执行安全操作规程,指挥收揽时,信号必须统一,手势明显,哨音清晰。
(4)吊物时,吊臂与被起吊物下严禁站人,对违反操作规定和不安全的作业及时加以纠正或制止。
六、质量保证措施
6.1 施工组织管理方面的措施
(1)邀请设计、监理、勘探等单位专家参加技术研讨会,制订切实可行的施工方案。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
(2)对施工人员进行技术培训,制定相应的规章制度,使施工人员有章可循,强化组织指挥,建立必要的奖惩制度。
(3)组织技术革新、质量管理和科技攻关组。
6.2 施工技术措施
溶洞地质同一般地质相比较,其特点表现在它的非均质性和非密实性,反映在钻孔施工中的形式为:A.空隙漏浆造成塌孔;B.难以形成符合设计桩径的标准圆孔;C.水下砼灌注流失无法估量,容易造成断桩。
(1)漏浆、坍孔的技术对策
① 要求冲钻人员随时对照地质钻探资料检查孔内水头高度、泥浆稠度和钻头负荷是否正常。
② 进行散抛填。将坚硬片石、粘土及水泥作成混合物,视漏浆程度反复抛填冲击。
(2)偏孔的技术对策
①溶沟、溶槽、岩面起伏不平。在钻孔穿过覆盖层或溶洞填充物接触溶洞顶板时,钻孔速度会明显降低,主绳摆动大,遇此情况应马上提出钻头,抛入坚硬片石、碎石和块状黄土,以小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛入相同配备的混合物以大冲程冲击,反复进行,直到不偏孔为止。
②溶洞侧壁侵入孔径。以加入大块片石为主,并适当降低泥浆比重,回填后以小冲程钻进,钻头平稳后再加大冲程造孔。
(3)卡钻的技术对策 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
①司钻人员随时观察钻机负荷和主绳摆动情况,发现卡钻征兆及时提起钻头进行抛填处理。
②在距溶洞顶板以上30-50cm处改变钻孔冲程和冲击次数,采用慢打轻击,进入溶洞后反复抛填片石、黄土及水泥。
③改变钻头形式。在原十字形钻头上焊圈,把十字形连接起来,使之减慢钻进速度,一次成孔并圆顺。
(4)掉钻的技术对策
①钻头龙门与钻体区段间加工成圆弧过渡,防止断面尺寸突变,形成薄弱部位引起应力集中而断裂。
②在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝绳、钻头直径磨损程度,发现超限应及时更换。
(5)桩底嵌入岩层深度的保证措施
①钻头应用优质45号铸钢制造,几何形状要能避免铸造时产生热拉应力和使用时应力集中现象,现场补焊以履带板、钢轨头做补焊材料,用铸钢焊条堆焊,施焊部位先预热,由技术娴熟的电焊工施焊,确保补焊质量。
②钻孔各阶段应采用不同的泥浆比重及粘度。
七、环境保护措施
1、生产垃圾处理堆放在指定地点,集中统一处理。
2、生活垃圾不得向居民区排放,需要集中收集,运送指定地方集中处理。
3、施工机械的废油要存放在废油桶内,集中处理,严禁随意排放。
4、生产用油料必须严格保管,防止泄漏,污染环境。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
5、弃土不得随意堆放,须运至指定弃土场。
6、靠近生活水源的施工,用沟壕同生活水源隔开,避免污染生活源。
7、施工产生的废浆要用专用汽车拉运至监理工程师指定的地点倾倒,并设渗坑进行处理,不得排放到河流、水沟、灌溉系统里,以免造成河流和水源污染。
8、运输水泥、砂、石、土等如有漏失,及时清扫干净,保持道路整洁。
9、配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润,减少扬尘。
10、砼、稳定土拌和站应有防尘措施。操作人员要配备必要的劳保防护用品。
八、文明施工措施
1、规范施工区域场容场貌,材料机具摆放整齐,现场不随意乱丢烟头等生活垃圾;
2、现场主要施工人员佩戴好上岗证,持证上岗,穿戴整洁,不穿拖鞋进入施工区域,展现良好的精神风貌;
3、现场施工标志牌、安全标志标牌、操作规程、温馨小提示、文明施工标语悬挂在醒目位置,与场地布置统一协调,展示良好的企业文化;
4、加强精神文明建设,开展劳动竞赛、工地文体活动等,丰富广大职工业余文化生活,构建和谐项目;
5、尊重当地民风民俗,加强与当地政府联系,搞好路地共建。
宜万铁路宜昌至万州段线路东起既有鸦宜铁路花艳站 (宜昌东) , 西止达万铁路万州站, 宜万铁路是我国在地形、地质条件极为复杂的艰险山区修建的又一条高标准干线铁路;工程特点概括为:地质条件差、工程风险大、控制项目多、科技含量高、建设标准新。
二、桩基概况
宜万铁路文家卯1#大桥5#墩设计6根桩基, 其中2#桩基设计直径200cm, 设计桩长46.5m, 属于嵌岩桩基础, 混凝土标号为C30。
三、地质情况
根据地质勘察资料, 该桩地层由上而下为粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。该桩有四层溶洞呈串珠型分布, 上面三个溶洞较小, 分别为0.8m、1.2m和1.2m, 最下一层溶洞高度为9.1m, 四层溶洞总高度为12.3m, 溶洞内均为软塑状粘土全充填。
四、施工方案的确定
针对该桩溶洞较大, 施工技术难度较大, 我公司从严把质量关, 确保工程进度, 确保施工安全考虑, 把该桩做列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织所有技术人员讨论、研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识。根据该桩溶洞情况, 溶洞内全为流塑状粘土全充填, 溶洞位置较深, 最后确定先采用冲击钻成孔, 投放抛填物的方法处理溶洞, 后考虑采用下放钢护筒的方案。
五、施工过程控制
该桩护筒顶标高为11.005m, 设计孔底标高-35.5m, 应钻深度46.505m.采用冲击钻成孔, 钻头直径2.10m (加大钻头直径, 使成孔直径不小于2.1m, 为下放钢护筒做准备, 钢护筒直径2.09m) , 钻头质量4000kg, 后换为7000kg原装钻头。本桩1月1日开钻, 1月16日穿过最后一层溶洞, 钻孔深度46.5m.上部松软地层厚度9.29m, 钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色, 且有臭味。上面两个溶洞较小, 分别为0.8m和1.2m, 中间间隔只有10cm, 两溶洞已基本联为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时, 向孔内抛投片石高度0.5m, 以平衡钻头, 防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m, 平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动, 孔位无偏斜。钻进溶洞后, 无漏浆, 钻头进尺稍微加大。为保证固壁良好, 向孔内投放片石1.5m, 以0.6m的小冲程钻进, 钻进1m后, 再次投放片石1.5m, 其中夹杂投入粘土, 钻进时进尺较小, 遂加大冲程至1m, 钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时, 泥浆比重为1:6。
第二层溶洞与第三层溶洞之间为5.4m的微风化含炭质灰岩, 岩质较硬, 进尺慢, 钻头损坏严重。我部及时进行调整改装钻头 (质量4000kg) 换为7000kg的原装钻头。第三层溶洞穿破后, 未见漏浆现象, 由于该层溶洞较小高度只有1.2m, 钻头穿破溶顶后随即向孔内投放片石1.5m, 并用0.6m左右的小冲程反复冲砸以固壁。钻进过程中无异常。
第四层溶洞最大, 溶洞高度为9.1m, 溶洞位置在孔深31m至40.1m之间。钻头进入溶洞后进尺加大。泥浆有轻微漏浆现象, 随即提出钻头, 向孔内投入片石及粘土, 厚度1.5m, 然后以0.6m的冲程冲砸。进尺1m后泥浆由灰黑色渐变为黄褐色。根据地质勘察报告溶洞内全为黄褐色粘土充填, 实际地层与设计相符。由于该层溶洞大, 抛投的片石大部分取用大直径片石, 尺寸25~40cm.溶洞内没有发现大量漏浆现象, 粘土未装袋抛投, 只是夹杂于片石内投入。该溶洞处理时, 均采用每钻进1m投放片石及粘土1.5m重复钻进的方法。溶洞内泥浆比重始终控制在1:6以上。施工过程中由于钻头质量较大, 钻机主机出现一点故障, 中间间隔了一段时间。9.1m溶洞处理历时5天。
四层溶洞处理时, 泥浆比重均在1:6以上, 泥浆未加水稀释, 只保持循环, 浓度较大。
六、处理效果
该桩从开钻到穿过最后一层溶洞, 历时16天, 钻孔深度46.5m.其中溶洞处理共耗时7天, 溶洞总高度12.3m.溶洞处理抛投片石共计75m3, 粘土18m3.我部采用抛填片石及粘土的方法, 成孔质量良好。钻进过程中无塌孔、吸钻、埋钻及卡钻现象。钻头上下自如, 无孔斜、缩孔现象。
七、混凝土灌注
混凝土采用垂直导管法进行灌注, 采用商品混凝土并派实验人员前往混凝土厂家进行质量控制, 根据灌注情况随时调节混凝土性能, 较好的满足了施工需要。现场由专业工程师控制灌注进度并根据地质情况控制埋管深度, 保证成桩质量。当灌注到溶洞位置时保持较大的埋管深度, 防止混凝土由于挤破护壁后突然下沉, 造成断桩。施工过程中保持埋管深度不小于5m, 没发现混凝土面下降现象。但当灌注到溶洞位置时, 混凝土面上升缓慢, 尤其是孔深35m~33m位置时, 平均每上升1m需要混凝土8m3左右, 混凝土浪费严重。但翻浆正常, 下料顺利。灌注完毕后, 混凝土方量比设计多出60m3.
八、体会和心得
首先钻头钻至溶顶时, 为防止由于溶洞顶板岩层厚度、硬度不均而出现斜孔, 除采用抛填片石平衡钻头外, 也可采用质量较大的钻头处理。溶洞处理时, 速度稍微放慢一些或稍停一段时间, 可促使片石和粘土的固结利于固壁。充填物的溶洞采用抛填物的方法处理是可行的, 但为了避免发生缩孔, 可采用大块片石。溶洞内泥浆浓度要大, 比重不小于1:6.如孔内泥浆不是大量流失, 粘土可不装袋投入。因溶洞内为流塑状粘土, 即使孔内不漏浆, 为加大泥浆浓度, 增加固壁的牢固性, 也要按片石粘土3:1的比例加入。当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆, 要向孔内抛填片石及粘土进行固壁, 小冲程反复冲砸, 使抛填片石充分挤入孔壁, 粘土充分填塞片石空隙, 避免混凝土超灌量过大, 保证成桩质量。
摘要:文章阐述了文家卯桥梁桩基溶洞情况, 分别从地质, 施工方案的确定、施工过程的控制、处理效果、混凝土灌注等各方面论述解决桩基溶洞的问题。
关键词:桩基,施工方案,处理效果,体会心得
参考文献
[1]TB10415-2003.铁路桥涵工程施工质量验收标准[S]
[2]TB10014-98.铁路工程地质钻探规程[S]
[3]YBJ44-92.注浆技术规程[S]
关键词:桩基施工;溶洞;破碎岩体
我国岩溶发育非常广阔,地质水文条件非常复杂,溶洞的存在给桩基施工带来很大的困难,在桩基施工中若是不正确处理溶洞问题,必然影响施工工体,还会严重影响工程质量和工程造价,本文以具体的实例分析桩基施工中溶洞及破碎岩体的处理方式,为桩基施工中溶洞问题提供一些参考。
一、溶洞处理施工处理措施
桩基施工中,溶洞的存在为施工带来很大的挑战,一般情况下,针对溶洞高度小于3m的情况,覆盖厚度在6~8m范围内,常采用的措施主要是片石粘土筑壁法。针对高度小于8m,同时覆盖厚度大于8m的溶洞,一般采用的处理措施是片石粘土筑壁与护筒跟进相结合的方式。针对覆盖层和高度均大于8m的溶洞,一般采取的措施主要是帷幕注浆法。
帷幕注浆法注浆的范围与整个溶洞的高度保持一致性,注浆采用水泥砂浆注浆,注浆孔间距一般设定为3~5m。针对溶洞高度不太大,无填充物存在严重漏水的,一般采取片石粘土筑壁法,将片石、水泥和粘土回填冲击,使填充物充分密实,形成人工泥石护臂,避免出现坍孔。若是溶洞覆盖层较厚,一般情况下是采用隔行护筒跟进法,一面冲孔,一面接高护筒。钢护筒的选择中,一般要求护筒内径大于桩直径10cm,钢板厚度一般设定为12mm。在护筒的陈放中,需要充分利用钻的扩孔性能,要求桩孔竖直、无歪斜。
二、工程地质条件
该工程下部构造为桩柱式,地质钻孔柱状见图1所示,直径130mm,稳定水位深度10.10m,底层结构从下往上依次是4.00~11.50石灰岩、2.40~4.00m粘土层、0.60~2.40m粘土石层、0~0.60m褐黄色杂填土。灰岩节理发育完全,呈强弱风化,局部存在破碎岩层,存在溶洞,溶洞内部主要是棕红色粘土,溶洞深度1.1~3.9m,存在较大的基岩层倾斜。
三、施工方案的确定
该孔是在两年前开钻的,先后出现三层溶洞,存在起伏较大的基岩面倾斜,地质类型比较单一,存在断层,规模不大,地貌类型单一,场内存在局部岩体破碎,溶洞对施工存在很大的影响,在施工中存在较大的困难,在施工中需要在汛期到来之前,完整柱基抢出水面,并根据不同施工方法来进行施工。
针对基岩倾斜起伏的问题,采用片石、回填粘土和灌注混凝土来进行施工,用冲击方式成孔。由于柱基施工存在破碎岩层,还存在裂隙,采用高压双液注浆方式,采用双液将岩洞裂隙中的填充物来置换,使围岩和溶洞裂隙形成一个整体,提高承载力。在施工中,注浆孔布置图见图2所示,在孔周围形成帷幕,钻孔时减轻倾斜钻头,保证孔尺寸的准确性,在施工中注意减少混凝土浇筑量。在施工中,采用回转式钻机金刚石钻头来钻孔,钻孔直径75mm,在桩中心的周围钻孔,半径1.3m,孔距1.0m,钻孔设计8个。在灌浆时,需要保证水玻璃与水泥混合浆的搅拌时间超过3min,为保证浆液畅通浆液浓度逐渐由稀到浓,水泥比逐渐由2:1变到0.5:1,在灌浆中需要保证注入率,始灌压力和终灌压力分别为1.0、1.5MPa,在注浆压力下,要求注入率不得超过0.4L/min,浇注半小时后停止注浆。
在柱基施工中,基岩起伏较大,而且在空洞内存在多处石芽,冲击成孔不易成型,因此在施工中采用孔内爆破的方式进行施工,在爆破期间采用小型钻机打眼,注意严格控制药量,确保施工安全。冲击成孔施工中存在较大的困难,因此采用人工挖孔的方式,但是在实际的施工中,由于地下水非常丰富,因此人工挖空容易造成坍塌孔,存在的安全隐患比较大,因此采用钢护筒围护以及爆破的施工方法。在施工中钢护筒直径15mm、直径厚12mm,内径应该大于1500mm,保证钢护筒垂直度不发生偏移现象。在抽干泥浆后,再用钻机解决基岩面起伏的问题,保证基岩面平整。
图1 地质钻孔柱状图 图2 注浆孔平面布置图
孔洞在开工中分别采用孔内爆破、人工挖孔以及冲击成孔的施工方法,通道采用片石以及混凝土进行施工,孔内溶洞及石芽采用全桩长钢护筒处理,采用的填充物包括混凝土32m3、粘土54m3,爆破石方18m3,解决桩基施工遇到的不良问题。
四、处理措施
针对柱基施工存在溶洞以及破碎岩体的问题,在施工中需要采取详细的地质勘查工作,在设计初期进行地质勘探工作,查找柱基范围内岩溶形态及发育的情况,查明溶洞的位置、发育情况以及填充物等,确定柱基位置和柱底标高,确定合理的施工方案。
在成孔方案的选择中,需要根据水文地质条件以及岩溶地区地质情况以及地质勘查资料,合理选择柱基成孔方案,认真分析,依照因地制宜的原则,合理选用方案。若是桩长比较长,地水水资源比较丰富,可以采用冲击成孔方案,若是地质条件有一定的地下水层,有溶洞、石芽等发育,采用一些挖孔桩配置方式更加合适,在本工程中采用的是联合作业方式。
在施工处理中,柱基施工出现溶洞石芽等不良地质情况,可以根据实际情况具体的施工,若是溶沟不太深,可以先把内部泥土清除掉,再采用接近基岩强度的混凝土进行填充,然后冲击成孔。若是基岩倾斜起伏比较大,可以先采用粘土填充,然后冲击成孔。若是溶洞内有石芽等,可以先采用小型钻机大眼,然后爆破,但是在采用爆破中需要严格控制药量的使用。若是溶洞中不仅存在石芽,还存在大量地下水,可以采取水下爆破的方式。若是地下水丰富,本方案就是如此,可以采用钢护筒围护方式,人工挖空作業。若是出现溶洞洞穴,可以采用混凝土全部填满。柱基溶洞处理中无论采取何种方式,都需要保证截面尺寸、孔深等,控制几何尺寸。
在桩基施工处理溶洞以及破碎岩层的处理需要高度重视施工安全工作,制作安全可靠地操作规程,并严格执行,在施工中做个好安全防护工作、孔内爆破防护等工作,保证施工设备、人员的安全。
五、结束语
综上所述,本文主要分析桩基施工中溶洞及破碎岩体的处理方式。在溶洞问题的处理中,存在多种影响因素,若是处理不当还可能造成人员伤亡,因此针对桩基施工中存在溶洞及破碎岩体的情况需要坐高详细的地质勘探工作,保证施工质量。
参考文献:
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[2]龙家臣. 先导施工钻探在岩溶区桩基施工中的应用[J]. 企业技术开发,2012,16:18-20.
[3]杨向军.受潮汐影响岩溶发育区灌注桩的成孔控制[J]. 建设科技,2012,16:92-93.
大红田隧道上行进口
溶洞塌穴处理及下一步开挖的施工方案
截止2003年9月28日,大红田隧道上行线进口上半断面开挖里程为K74+650,下半断面开挖里程为K74+667,二次衬砌里程为K74+671。在2003年9月28日凌晨 4:40分左右在掌子面K74+650处发生涌水,至上午约9:30分,突然发生泥石流,涌出方量约1200m3,持续到28日下午4:00左右,在洞内蔓延长度近100米,造成模板台车被埋深约3米,注浆机、电焊机等机械设备、材料被淹埋,掌子面顶部形成较大空洞,给隧道施工造成极大影响。为防止事态进一步发展,确保隧道和施工人员安全,必须尽快对塌穴部位及溶洞进行处理,恢复隧道内的开挖施工,以最快速度通过此段。现将溶洞塌穴处理及下一步开挖施工方案汇报如下。
一、塌穴部位处理措施
鉴于目前溶洞塌穴部位已基本稳定,在隧道顶部以上堆积有1.5~2.0米厚的堆积体,初步确定方案为将掌子面封闭后,设置临时支撑,然后分次灌注混凝土,具体如下:
1、对K74+650~+661段及掌子面进行临时支撑和小导管注浆加固,小导管间距按0.8*0.8米,梅花型布置,为防止塌穴扩散,加固时由后向前。要求在10月2日下午6:00以前施做完毕。
2、在掌子面退后四榀拱架位置凿洞,预埋φ100mm排水管、φ125mm混凝土输送管、φ50mm吹砂管;同时施工K74+668~+662段下半断面、仰拱。
3、封闭掌子面,加支撑,分次灌注混凝土,拱顶混凝土厚度为3.0米左右,使之形成一混凝土套拱,埋设一观测管检查混凝土灌注高度。灌注混凝土可以有较大坍落度,保证混凝土有较好的和易性和流动性,要求在10月5日完成。
4、通过吹砂管向套拱混凝土表面喷砂,喷砂的主要目的是在混凝土套拱表面堆砂层,防止塌穴顶部有石块坠落时砸坏套拱混凝土,要
第1页 求在10月6日完成。
5、在掌子面打设5米长超前小导管,小导管环向间距0.3米,角度控制在20°~25°,并注浆饱满。
6、衬砌K74+671~+663段8米长二次衬砌,要求在2003年10月8日前完成。
见下页《塌穴处理施工工艺框图》
二、下一步开挖施工方案
下一步开挖施工,继续采用上、下半断面微台阶法环行开挖施工,上半断面预留核心土,下半断面紧跟,仰拱及时封闭成环,尽快衬砌,缩短初期支护沉降时间。超前支护采用5米长φ42小导管,环向间距0.3米,搭接长度2.0米,并注双液浆,压力达到2.5Mpa;初期支护采用I25a工字钢,间距0.6米/榀,喷射C25混凝土,厚度29cm,双层钢筋网,钢筋网间距0.2*0.2米;径向采用4米长φ42小导管。在上半断面拱脚处支垫0.5*0.6*0.15m的C25混凝土预制块,并在上半断面每榀拱架打设8组预应力锁脚锚杆。施工工序为:
上部开挖:I 预留核心土、环向开挖上半断面A、B单元、初喷。
①架立A、B单元I25a工字钢,施作径向锚杆(注浆小导管),喷砼;
②左右侧各施作一组锁脚锚杆(注浆小导管);
③离开掌子面4榀拱架后,加打三组以上锁脚锚杆(注浆小导管);
下部开挖:
C单元开挖:II部开挖,初喷砼,施做②C单元工字钢,施做径
向锚杆(注浆小导管),喷砼;
III部开挖,初喷砼,施做③C单元工字钢,施做径向锚杆(注浆小导管)喷砼;
Ⅳ部开挖,施做 ④D、E单元工字钢,喷砼;
Ⅴ部开挖,施做 ⑤D、E单元工字钢,喷砼;
⑥施做二次衬砌仰拱部分钢筋混凝土、填充砼;
第2页
第3页 二次衬砌施工:有一定长度仰拱超前后,根据监控情况及时施做二次模筑钢筋混凝土。
详见下页《大红田隧道下一步开挖施工示意图》
三、安全保证措施
1、下部开挖施工,左右错开不小于3m长度;
2、分队要认真组织,确保各工序衔接紧凑,减少围岩长时间暴露。
3、灌注塌穴混凝土时,随时观察初期支护和支撑变化情况,如 有异常,立即停止灌注,进行必要处理。
4、地表由技术室派专人(现场施工技术人员)负责观察、测量并记录。若有变化及时通知相关人员采取措施,并密切观测洞内变化情况。
5、掌子面封闭后必须将塌穴内的积水由排水管排出,不能在拱顶积水。
6、开挖后及时清帮、找顶。
7、加强监控量测,及时反馈信息,通过量测指导施工,若有异常,立即停止,增加支撑,确保施工人员安全。
8、严格执行交接班制度,坚持“三工制”活动。
9、现场各项作业必须遵守相应的安全操作规程。
四、质量保证措施
1、加强监控量测工作,严格按照规定距离、频率、部位进行量测,并及时反馈信息。每2.4米设一组量测点,每天量测两次,以判断施工方案的可行性,量测项目有拱顶下沉、两侧拱脚下沉及收敛,并及时绘制变形曲线进行分析,每天报总工程师和经理各一份。
2、及时用支距法进行测量放线,确保架立拱架的位置准确。
3、喷射混凝土必须密实,不能有空洞,对有较大空洞的位置,先挂一层钢筋网,喷平后再挂第二层钢筋网复喷至设计厚度,并予埋注浆管,回填注浆,确保工字钢背后密实。
4、做好掌子面的排水工作,集中流水可用导管引出,裂缝散水集中后用抽水机抽至正式水沟,严禁施工用水和地下水浸流浸泡拱脚。
第4页
第5页
5、必须将塌穴部位水排出,不能在塌穴位置积水。
6、初喷混凝土作为一道施工工序,每开挖一榀拱架,立即施作。
7、每10米(整10米里程位置)进行一次探水工作,探孔深度不小于15米;仰角在20°左右,每个断面不少于3个孔,并做好记录和地质素描,加以分析。
五、商务策划方案
在该部位产生泥石流,并非因施工原因造成,属人力不可抗拒因素造成,因此计划从向业主索赔和保险公司赔偿两个方面入手。造成的主要损失有:
1、清理泥石流1200m3
2、淹埋注浆泵1台、电焊机2台、风钻5把
3、高压风管60米、高压水管80米、喷浆管4根(每根25米)
4、投入的钢管、小导管、喷射混凝土、塌穴回填混凝土
5、人工费
等等。
尽量找保险公司赔偿,不能赔偿的找业主索赔。
六、路基施工
路基填方必须在2003年10月5日恢复施工,按时完成本月生产计划,2003年年底完成90区填方。
中隧一处三公司 二00三年十月一日
中铁十八局集团洛湛铁路工程指挥部 贾建有
【摘 要】 为了克服钻孔灌注桩存在的质量缺陷,在钻孔灌注桩成桩后,采用高压注浆泵经预埋注浆管注入水泥浆液,通过浆液的劈裂、填充、压密、固结等作用,从而提高桩基侧摩擦力和端承载力。
【关键词】 灌注桩 压力注浆 施工工艺 工程概况
洛湛铁路YQ9标段大河三线大桥,跨度为3(12×32m),全长409.81m,设计钻孔桩共计157根,该工程正在施工之中,其中7号墩设计桩基础共12根,单桩长度19m,已施工完毕。其线路左侧桩基经柳洲铁路局桩基检测中心检测,承载力达不到设计要求。工程桩承载力偏低的原因
对工程桩静载、动测和取芯检测结果分析,造成工程桩单桩承载力偏低达不到设计要求的主要原因有以下几个方面:
2.1 桩底持力层力学性能不良、强度低。
2.2 施工对桩周土体扰动产生应力释放降低了桩端和桩侧土体强度,地下水对桩周土体的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低。
2.3 桩护壁与桩周土体之间空隙影响桩侧摩阻力充分发挥。2.4 施工中现场管理和技术水平低造成桩底沉碴和桩身离析对单桩承载力影响。2.5 桩底没有置于持力层上。3 注浆提高单桩承载力机理分析 3.1 改善持力层条件、提高桩的端承力
灌注桩成孔中,对桩周土扰动降低了桩端土体强度,水的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低。桩端注浆通过渗透、劈裂和挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结石体,从而改善持力层的物理力学性能,恢复和提高了持力层土体强度。
桩底沉碴的存在因其强度低严重影响端承力的发挥。桩端注浆通过浆液对沉碴的置换、挤密和固结作用改善或消除桩底沉碴对端承力发挥的不良影响。试验证实,桩端注浆使桩的端承力得到大幅度提高。
3.2 大幅提高桩侧摩阻力
钻孔灌注桩桩周泥皮和人工挖孔桩护壁与桩周土体间空隙降低了桩侧摩阻力。桩端注浆在压力作用下,浆液从桩端沿桩侧向上,通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用,对桩周泥皮置换和空隙充填,在桩周形成脉状结石体,如同树根植入土中,从而使桩侧摩阻力大幅度提高。
3.3 改善持力层受力状态和荷载传递性能
桩端注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩端扩大头增大了桩端受力面积,并且注浆对持力层加固又改善其受力状态。施工工艺
4.1 桩端注浆工艺流程
①造孔→②高压水洗孔→③注浆管埋设→④压水试验→⑤制浆→⑥注浆→⑦达到设计予定注浆量和终压→⑧封孔→⑨检验。若检验合格,结束该桩补强加固。若不合格,重复①→⑨步骤直至合格为止。4.2 施工方法
4.2.1 钻孔:根据设计要求,对准孔位,根据不同入射角度钻进,要求孔位偏差不大于2cm,入射角度偏差不大于1°。
4.2.2 注浆管埋设
桩端注浆处理灌注桩需在桩中心造一注浆孔直至桩端持力层一定深度,然后埋入注浆管至孔底,并封闭孔口一定范围注浆管与孔之间空隙。
4.2.3 压水试验
压水试验不仅起到疏通注浆通道的作用,而且注浆设计的有关参数也应根据压水试验结果做相应调整。
4.2.4 浆液
采用32.5普硅水泥与水搅拌制成水泥浆液,水灰比1:0.6,平均单桩注浆量、水泥用量根据具体工程特点确定。
4.2.5 注浆
灌浆应连续进行,压力采用从小到大逐级增加的原则。注浆压力0.3~0.5Mpa。在桩端注浆中,浆液浓度经历了由稀浆向浓浆变化的过程。稀浆渗透性强可扩大桩端注浆加固范围,浓浆有利于提高桩端注浆加固区强度。
4.2.6 拔出注浆管,封堵注浆孔:采用粘土或其他材料封堵注浆孔,防止浆液流失。
4.2.7 冲洗注浆管:注浆完毕,应立即用清水冲洗注浆管,必须采取适当措施处理废水,搞好清洁工作。
4.2.8 转入下一孔位施工。
4.3 注浆过程中出现的问题及处理措施 桩端注浆压力随注浆进展呈现出由低到高的变化规律。若注浆过程中压力突然急剧下降,表明发生冒浆或漏浆现象,应在浆液中加入相应的添加剂和采取间歇灌浆措施以确保桩端注浆效果。压力注浆施工特点
压力注浆法从施工方法、加固质量和适用范围等方面与其它地基处理方法相比,有其独到之处,其主要特点如下:
5.1 施工简便。通过高压胶管连接预埋注浆管与高压泵,泵吸已拌制的水泥浆液至桩底,固结后在桩端形成“梨形体”,增加了桩端的承压面积。
5.2 设备简单。由高压胶管、压浆器、搅拌机、高压胶管等组成,体积小,机动性强,占地小,操作简单,能在低矮、狭窄的现场施工。
5.3 料广价廉。压浆的浆液以水泥为主,还可以加入适当的粉煤灰降低注浆材料技术,亦可加入外加剂达到抗冻、高强等效果。
5.4 技术新、噪音小、速度快、效益高。6 工程质量措施
6.1 钻孔施工:开钻前,严格按照施工布置图,布好孔位。钻机定位要准确,开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm,钻杆度不得大于1°。
6.2 配料:采用准确的计量工具,严格按照设计配方配料施工。6.3 注浆:注浆一定要按程序施工,每段进浆要准确,注浆压力 一定要严格控制在0.3~0.5MPa,专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆,应立即停止注浆,每段注浆量应严格按设计进行,跑浆时,应采取措施确保注浆量满足设计要求。6.4 注浆完成后,应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。6.5 每道工序均要安排专人,负责每道工序的操作记录。7 安全措施
7.1 建立健全各种岗位责任制,严格执行现场交接制度。7.2 钻机注浆泵及高压管路必须试运转,确认机械性能和各种阀门管路,压力表完好后,方准施工。
7.3 每次注浆前,要认真检查安全阀、压力表的灵敏度,并调整到规定注浆压力位置。
7.4 安装高压管路和泵头各部件时,各丝扣的联接必须拧紧,确保联接完好。
7.5 注浆过程中,禁止现场人员在注浆孔附近停留,防止密封胶冲式阀门破裂伤人。
7.6 注浆时不得随意停水停电,必要时必须事先通知,待注浆完成并冲洗后方可停水停电。
7.7 注浆施工期间,必须有专门机电修理工,以便出现机械和电器故障时能及时处理。
7.8 注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品,方可进行注浆施工。结论
8.1 实践证明,桩端注浆在桩基加固处理、提高桩基综合承载力和减少沉降量方面不失为一种经济合理,技术先进的方法。
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撮箕沟大桥桩基施工方案
一、建设砼搅拌站:
在5号墩和6号墩之间的河岸旁平整一块约1000m2的场地,并连接原老公路,为保证料场使用的安全,同时修建一条长约100 米的护坡挡墙,施工场地经碾压密实后,然后浇筑10-20cm厚的C25砼进行硬化,根据施工的需要搭建水泥库房,面积约100m2,安装一台强力式砼搅拌机和配备一台砼泵送泵,修建水池和现场保卫房、临时材料房等工作完成砼搅拌站。附施工场地平面图。
二、钻机进场施工
1、测量定位放线 根据图纸测设出1~6号墩的准确桩基中心位,定出准确的定位桩。
2、根据现场情况平整出钻机的工作平台。
3、大桥共有直径1.5m的桩基10根,共192m深,分别为1号、2号、3号、4号、6号墩。5号墩位的直径为1.8m,2根共深40米。调进2台冲击钻机进入现场施工,在25T吊车的配合下安装就位。
4、钻机在开钻前按测设桩位埋好护筒,形成泥浆池,安装好循环泥水泵。按规范要求的泥浆密度1.20~1.40之间进行拌浆。为防止塌孔,先在开钻前先孔内投入片石和黄泥土冲击锁口。然后由熟练的操作工进行钻机工作。
5、钻机在每天的工作日中做好钻机记录和取好渣样,待钻到接近设计标高时请现场监理和地勘工作人员到现场取渣样验证是否达到设计要求、地基强度。然后清孔到达桩基规范要求,为保证桩孔顺利下钢筋笼,先应用准备好钢筋探笼试装一次或多次。安装完钢筋笼和检测之后,并固定在桩孔内
6、钢筋笼的制作,钢筋笼应在钢筋制作场地内完成,根据桩长可分为多段丝接安装,在制作时应按钢筋规范要求进行施工。
7、浇筑水下砼
1)、在桩基砼浇筑前套管连接并试压,必须保证套管不漏水,安装时必须保证离孔底40cm。
2)、第一斗砼量需经过计算后储备在砼料斗中。储料斗体积计算式:
式中:V——首批混凝土所需数量m3。
h 1 ——井孔砼面高度达到Hc时,导管内砼柱,平衡导管外泥浆层所需的高度m。
Hc——灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度m。D——井孔直径m。d——导管内径m。Hc=h2+h3
式中,h2——导管初次埋置深度,第1页 重庆黄金建设(集团)有限公司
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h2≥1.0m H3——导管底端至钻孔井底尺寸,最小为0.4m h1≥hwyw/yc
hw——hc以上至孔井口深度
yw——套管半径yc——孔井半径
3)在整个桩基灌注砼时应掌握好灌注砼的深度和导管埋入的深度,掌握好拆卸导管的时间直至完成整桩浇筑砼。
三、工期:
桩基2个月。
四、应急方案
在桩基砼灌注时,防万一停电,影响到桩基成桩的质量(形成断桩),备用一台(200千瓦~250千瓦)的柴油发电机组。
五、引渠
在5号桩墩上游10m处挖掘深1.5m至5号桩墩下游10m处的沟渠,安装60~100cm的涵管将小河的水引向墩外,同时在5号墩上游用水泵取生产用水。
六、挡土墙
因撮箕沟大桥现场实际情况,无平整的施工场地,不具备施工条件,进场施工时需建设砂石堆料场、混凝土搅拌场、钢筋加工场等临时施工场地,拟在桥下撮箕沟左岸建设临时施工场地,因河水水位最高点达224m,故施工场地建设需沿河岸左侧修建挡土墙。挡土墙起点在5、6号桥墩间,终点接老公路桥头,全长约100m,高10m,底宽3m,基础埋深1.5m,用M7.5水泥砂浆、MU300块石砌筑。(附挡土墙断面图)
七、质量保证体系
1、建立健全质量领导体系
项目经理部成立以项目经理任组长、项目付经理、总工任副组长的质量领导小组,负责全项目的质量管理领导工作,质量领导小组下设中心试验室,配置齐全适用于本工程的质检仪器设备,试验室配备专职试验工程师,全面负责本合同段的抽检及试验工作。质量领导小组下设专职质检工程师,全面负责本合同段的质量监督及保障工作。其他施工技术管理人员及与本工程相关的工作人员均以服从质量第一的施工管理原则,工作中与质量管理小组成员密切配合,始终把质量意识放在第一位。
2、建立健全以项目总工为首的质量管理体系 项目经理部设工程技术部,工程技术部下设技术室、质安室、测量队,配备相应的专业工程师,技术室配专业工程师一名。实行技术工作统一领导,分级管理,划分各级技术管理权限,明确各级技术负责人的职责,推行技术承包责任制,开展技术优质服务。
3、坚持“百年大计,质量第一”的方针,强化各种形式的宣传教育,全项目上下形成创优声势,人人以创优工程为荣,创不了优质工程为耻的共识,队伍进场后,将实行分项、分工序专项质量意识教育,有的放矢,标准明确,使全体职工认识到质量责任重于泰山。
八、安全保证体系
安全是企业的护身符,是企业发展的保障。在施工过程中将严格遵守如下安全管理措施,保障安全生产无事故。
1.坚持“安全第一,预防为主”的国策。在计划、施工、检测,坚持以安
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全为核心,从思想上重视安全工作。
2.以项目经理为主管,工地安全员执行日常工作的安全管理网络,确保安全工作持续有效的进行,从管理上重视安全工作。
3.开工之前,编制好安全施工组织设计,实行安全教育和安全技术交底,开工之前编制好安全紧急预案,从技术上保障安全工作。
4.严格按照“施工安全保证体系图”作好每一步安全工作,把安全工作落到实处。
5.建立安全管理措施如下: 1)安全用电措施(1)采用通用的安全配电箱,实行一机一闸一漏电保护装置。主要配电箱均接地以防止感应电伤人。
(2)照明线路不能与动力线路混用,钢筋木工机械、搅拌机等电动机械使用的电缆必须严格检查,不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。
(3)机械设备移位、电器检修时必须断电操作,严禁带电作业,并挂上警示牌。移位时须有专人指挥,专人照看电缆,防止电缆压坏损伤。
(4)移动电器、修理电器由专业人员进行,非专业人员严禁操作。2)防火措施
(1)集料拌场与生活区禁止乱拉电线,严禁在靠近林区燃放易燃物品。3)施工现场操作区防护措施。(1)建立安全标志
在施工现场周围配备、架立并维护必要的安全标志(包括警告与危险标志、安全与控制标志、指路标志及标准的道路标志),为施工人员和群众提供方便。在施工危险地段(包括场所)设相应的醒目标志和标语,严禁非作业人员进入施工危险地段。
(2)边坡防护和机械安全操作 对边坡易发生崩塌、滑坡的位置注意经常检查并设置支护结构。大型机械移位应多垫、垫平、垫牢枕木,搅拌机、制作件等用吊车吊装移位的设备、构件应用钢绳锁牢后才能吊装,并派专人指挥。吊机作业区严禁站人,靠近居区生活区的施工作业面应在其周围用铁丝网与外界隔离。加强机械设备的使用、维修管理工作,确保工程机械的完好率。
(3)物资的安全使用
保证施工用水、用电及道路、排水沟的畅通,保管好大宗材料及机具设备,加强值班,以免物资被盗或损坏。尤其要加强易燃产品的管理和安全操作使用、领用制度。
4)安全教育和安全生产 在施工中做到安全生产“三检查,周检、月检、旬检,并提交安全检查报告,明确目标。做到责任不查清不放过,当事人不受教育不放过,没有整改措施或整改不到位不放过的“三不放过”的分级事故调查、处理措施。使同时布置、检查、管理、总结、表彰的“五同时”能深入贯彻到施工生产中去。
5)施工操作安全措施:
(1)严格执行各种安全操作规程和安全规章制度。
(2)加强安全生产的宣传教育工作,做到“人人讲安全,事事讲安全,时时讲安全”。
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(3)执行岗位责任制,加强特种作业人员的上岗培训。
(4)桥梁高空作业人员,一律配戴好安全带、安全帽。
(5)桥梁起重机械与材料在使用前应全面检查,消除一切事故隐患,型构件由专人指挥。
6)交通安全措施
(1)各路段车辆出入口由专人指挥、避免施工路段交通事故的发生。
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(2)重型运输机械的施工通道要及时养护,避免车辆倾覆。9)夜间施工安全措施
(1)施工作业面的照明应有足够的高度。(2)施工人员安排应合理,不应过度疲劳。
九、环境保护
1.全体施工人员学习环境保护有关法律,从组织、思想上重视环境保护。2.成立环保小组,制定各项保证制度,明确各级责任。3冲洗集料或含有沉淀物的操作用水、施工废水、生活污水,应采取过滤、沉淀等处理措施,并严禁直接排入农田、耕地、河、渠和水库,做到达标 放。
4.施工区域和砂石料场在施工期内和完工后应妥善处理,水泥、油料、砂、石、化学制品等施工材料应严格堆放和管理,避免其对地表和附近水域造成 污染。施工机械应防止漏油,机械在运转或维修时产生的油污水须经处理后 方可排放。
5.临时用地在征用完工地后按出租人要求,以签定的合同进行恢复。清除所 用场地的杂物,或用植被覆盖,让出租人满意,并达到环境保护要求。
6.严格组织施工和加强管理,保护周围环境、河流,确保排灌水流及河流不间断、不堵塞。施工中损坏的水利渠道、道路、排水沟渠等应及时恢复或加以接引。
7.尽量保护公路用地范围之外的现有绿色植被,若因修建临时工程破坏了现有的绿色植被,负责在拆除临时工程时予以恢复。
8.在材料运输过程中,为防尘土扬起,经常洒水湿润运料道路,保护周围村民的生活环境及便道两侧的农作物等不受污染。对易引起粉尘的细料或松散料使用帆布等遮盖物予以遮盖或适当洒水润湿。
9.应按有关规定ΦΦ,工地作业的工作人员配备必需的劳保用品。
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彭水上塘接线公路上段复建工程项目部
2010年1月4日
地质勘探资料表明, 华南路三期工程岩溶极为发育, 溶洞主要发育于石碳系上灰岩中, 发育深度为14.5~47.20m不等, 溶洞大小不一, 洞高0.3~6.8m不等, 溶洞处于充填、半充填状态, 部分为空溶洞, 充填物多为软塑状粘土, 地下水活动较为强烈, 溶洞顶板薄, 对桩基础施工影响极大。
2 溶洞处理方案和应急措施
2.1 处理原则
⑴每根桩必须经地质钻探, 详细记录地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型, 画图列表, 为制定相应施工方案提供详实依据。
⑵对填充物进行土工试验, 分析其物理力学特性, 检测容重、含水量、孔隙率等, 为注浆参数计算提供依据。
⑶根据地质钻探资料和填充物情况, 对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。
⑷对每种处理方案, 都要进行仔细的计算, 施工前在桥位外进行溶洞注浆及钻孔试桩试验, 取得经验数据, 完善施工方案, 指导施工。
2.2 钻进方法的选择
⑴溶洞顶部的冲孔施工:在溶洞发育的桩基施工过程中, 用冲击钻机冲孔时, 要求轻锤慢打, 使孔壁圆滑坚固, 钻头提升高度一般不超过50cm。所有卡扣及钢丝绳必须经检测, 确保安全。
⑵根据岩层的软、硬和岩溶的发育程度, 采取相应的施钻方法。
(1) 对于软硬塑状粘土和软硬相间的石灰岩地段, 为防止成孔过快, 采用低冲程 (h=1~2m) , 轻锤 (2.5~2.7t) 慢击 (3~4次/min) 的冲击钻进方法;
(2) 对于完整而坚硬的石灰岩, 为达到有效破碎岩石, 加快成孔速度, 主要采用高冲程 (h=3m) , 重锤 (3.5~3.7t) 慢击 (6~7次/min) 的冲击钻进方法;
(3) 对于岩溶发达地段, 为有效破碎岩石, 又要防止成孔过快和斜孔, 并且要防止塌孔、卡钻等事故发生, 故采用中低冲程 (h=1~2m) , 重锤 (3.5~3.7t) , 慢击 (3~4次/min) 的冲击钻进方法。
2.3 防止漏浆、塌孔、卡钻、斜钻等技术措施
⑴对于岩面高差较大的地段, 为防止斜钻, 采取每孔钻进0.2~0.3m后, 抛填片石的方法, 填平孔底, 再用小冲程重锤慢击的钻进方法。
⑵对于接近岩溶顶板和穿过漏浆裂隙、溶洞地段, 采取按4:1的比例投入块石和硬粘土, 再用小冲程重锤慢击的钻进方法, 且每钻进1m左右, 测量复核孔位一次, 严重漏浆地段, 要加大块石和粘土的投入。
⑶对于孔位有高于3m或有多层溶洞的地段, 在钻进过程中漏浆严重, 不能成孔的, 采用边钻进边用振锤振入护筒的办法。直至护筒穿过溶洞, 达到岩层内, 再重新用慢速钻进成孔。
⑷对于孔位有高于3m的溶洞, 在抛填石块粘土后不能成孔又不能灌注水下混凝土的, 可采用在溶洞位置的钢筋笼上焊接护筒, 然后随钢筋笼一起放入, 再浇筑水下混凝土。
2.4 溶洞处理方法
根据溶洞的高度、洞内冲填物情况, 对溶洞采用不同的处理方法, 主要的处理方法有:抛填、注浆固结、灌注混凝土填筑、套放大小钢护筒等。
⑴溶洞范围小, 溶洞高度小于1m, 没有充填物或洞内注满水的, 采用抛填片石、粘土等, 使溶洞范围形成护壁后, 再继续施工。在溶洞范围桩的钢筋笼在溶洞上下各1m的范围内的定位钢筋上焊接厚4mm的钢板圆筒, 保证成桩混凝土的质量。
⑵对于封闭的高度在1~3m、洞内为填充或半填充状态的溶洞, 采取注浆措施, 提供成孔条件穿过溶洞。若洞内无填充物或填充物不满, 则采取先填充碎石或干砂, 然后注浆;若充填物呈松散或软塑状态时, 直接注浆固结即可;若充填物已固结呈硬塑状态时, 则可以直接冲孔, 但需加强泥浆护壁。
⑶溶洞高在3~5m的多层溶洞, 而多层溶洞间的间距较小的, 可采用钢护筒穿越处理。先用冲击锤进行冲孔、扩孔, 然后采用振锤把钢护筒振沉至溶洞底部。
⑷溶洞高度大于5m的多层溶洞, 且溶洞间距较大时, 拟采用套内护筒法施工, 即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工, 互通长度为L=h+2m (h为多层溶洞高) 。内护筒内径比设计桩径大20cm, 外径小于外护筒内径5cm, 如遇第二层溶洞, 第二层溶洞的内护筒外径比上层内护筒内径小3~5cm。
⑸若设计要求灌入碎石则必须钻一个大孔 (直径不小于30cm) 放入钢管并固定, 钢管上置碎石料斗, 碎石粒径不大于2cm, 投料时振动钢管, 以防止堵塞, 填充量控制与填砂控制方法相同。
⑹对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等, 冲孔时可采取投放片石、碎石夹粘土, 甚至投入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。
2.5 主要施工技术措施
根据溶洞的不同类型, 溶洞内有填充物填满或有流砂的, 或当溶洞为空洞或填充物不满 (水洞) 且深度在3m以内的, 在钻孔桩施工前先进行预处理, 采用静压化学灌浆法固结填充物和流砂, 或用此法填满溶洞, 在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。
当溶洞为空洞, 且深度在3m以上的, 拟用套内护筒法施工, 即用内护筒穿过溶洞的施工方案。
⑴静压化学灌浆法施工方法。溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度 (20MPa以上) , 防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生, 保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工, 在钻孔桩施工之前进行。
(1) 在众多的灌浆法中, 因溶洞的不规则性, 决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法。同时也可兼用喷射灌浆法, 促进填充物强度的加强。
(2) 静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固, 可控制浆液灌注在一定范围内且不流失, 材料的利用率高, 比较经济。
对溶洞中的砂、砾等土体, 浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体, 浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充溶洞的空间, 浆液是通过充填作用填满溶洞的。
(3) 主要施工机械设备:BW250泥浆泵, BW150泥浆泵, 100型钻机, 泥浆搅拌机和贮浆槽, 高压灌浆管及其配件。
⑵套内护筒施工方法:
(1) 内护筒长度的确定:护筒长度L=h+3 (h为地质超前钻确定的溶洞高度) 。
(2) 内护筒内径的确定:内护筒内径应大于桩径10cm, 同时外径应小于外护筒内径5cm左右, 如果只下一次内护筒 (一层溶洞) , 内护筒内径应大于桩径10cm, 壁厚为1cm, 当遇到第二层溶洞时, 第二层溶洞的内护筒 (即第三次护筒) 选用内径大于桩径10cm。
(3) 溶洞顶部冲孔:当钻孔施工接近溶洞顶部时, 要求轻锤慢打, 使孔壁圆滑坚固, 提升高度一般不超过50cm。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查, 其它施工工艺及注意事项与常规相同。
(4) 内护筒的沉放方法: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管, 用吊机 (或冲机自吊) 把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后, 内护筒不会靠自重沉到溶洞底部 (因溶洞底有沉渣、沉淀物等) 。此时, 钻机重新就位。
(5) 内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理:
在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石, 中部回填中砂。
用高压喷射灌浆法对回填体进行灌浆处理。灌浆后, 内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结, 固结强度要求达到30MPa, 其抗渗系数可达10~7m/s。灌浆处理后, 即可重新冲孔。
(6) 对于需要处理多层溶洞的桩基, 一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部 (同时有可能是下层溶洞的顶部) 附近填充物的密度和强度, 并且增加内、外护筒间的胶合力。
(7) 重新冲钻, 直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时, 即可终孔, 此桩即成孔。
3 结束语
工程施工过程中有很多经验值得我们去总结, 只有在不断学习新知识和不断总结以往经验教训的基础上我们才能不断取得进步。●
摘要:对位于灰岩地带、岩溶极为发育地区的桩基施工, 提出了处理原则和施工方法, 为溶洞地区桩基施工提供了切实可行的施工方案。
关键词:桩基;施工;溶洞;问题
在某些地区进行桥梁基础施工时可能会遇到溶洞问题。而对于桥梁基础施工来说,桩基施工是一个隐蔽工程,因此溶洞的出现给桥梁桩基的施工会带来困难。如果对溶洞问题处理不当,在施工中可能会出现掉锤、卡锤、漏浆和塌孔等严重的工程事故。本文将结合某市一市政桥梁桩基工程所遇到的特殊熔岩地质问题,根据岩溶地质的发育形态,详细介绍桥梁桩基施工的具体过程,并分析在施工中应该注意的问题。
1.桥梁桩基施工中的溶洞
溶洞是位于地下的十分隐蔽的事物,很难被施工人员发现。在进行桥梁桩基施工前,虽然会对桥梁桩基施工地进行地质勘察,开展逐桩钻孔工作,以进一步了解桥梁桩基施工中的溶洞,但这种方法仅仅只能判断是否存在溶洞,确定溶洞所存在的方位。而有关溶洞体积的大小,溶洞的形状是无法准确探知的。在这种状况下,桥梁桩基施工无法有效地避免溶洞所带来的危害,只能尽可能的减少危害。
在桥梁桩基施工过程中,若出现以下的现象,则能确定施工所在地存在着地下溶洞,需对其加以注意。(1)在桥梁桩基施工中,若发现钻孔内出现泥浆水面逐渐下降却最终稳定的现象,则表明施工处的地下有溶洞的存在,但此溶洞还未完全发育,体积比较小,具有间断性,其所带来的危害性不大,对桥梁桩基施工的影响可忽略不计,无需对其进行特殊处理。(2)若发现钻孔内的泥浆消失的速度极快,则可能产生两种状况,一种是溶洞口并未有异样,并未产生动荡,这说明覆盖于溶洞口上的土层比较坚实,能有效地支撑起地面重物,但仍然存在一定的危险性,因而为确保施工的安全性,必须将施工机械移走。另一种是溶洞口出现明显的塌崩状况,必须尽快移走施工设备和机械,以免造成严重的损伤。(3)若发现钻孔内的泥浆突然间没有了,溶洞口附近的施工地面开始出现塌陷状况,放置施工机械的地面也同样崩塌,则说明其施工所处地存在着位置比较浅的溶洞,溶洞的体积比较大,在溶洞的上方地质比较薄弱,难以支撑起地面上的施工机械,发生的时间也无法得以预知,具有较强的突发性。如果施工人员无法及时地采取措施来应对,可能会给施工人员的生命安全和施工设备造成损失。
2.桥梁桩基施工过程中存在的问题
2.1桥梁桩基施工过程中的漏浆问题
在桥梁桩基施工中,容易出现漏浆问题,一般在遇到这些情形的时候容易发生漏浆现象:当钻孔碰到含有填充的溶洞时,或是各溶洞之间无间隔紧密相联时,都可能出新漏浆的现象;当岩层形成裂缝时,会导致泥浆的流失和泄漏;当溶洞所含有的地下水流失时,同样也会造成泥浆的漏失,漏失的泥浆则会迅速的流入溶洞内。
2.2桥梁桩基施工过程中的塌孔问题
在桥梁桩基施工中,通常在遇到一些体积比较大的溶洞时会发生塌孔现象。若在施工过程中出现泥浆漏失问题时,要碰到体积较大的溶洞或是各溶洞间相互连接时,就会导致泥浆水面飞速下降,并且很难在短时间内将其恢复到原来的水面位置,以至于易发生塌孔状况。如果桩孔经过了溶洞,有水往外涌出时,则会出现压力不平均的状态,致使桩孔内部的泥浆发生孔壁坍塌现象。
2.3桥梁桩基施工过程中地面沉陷问题
当施工过程中,发生停水停电的现象时,则会导致泥浆快速流失,使得地面下方的厚砂石层出现塌孔问题,造成其周围地质层的坍塌。若溶洞所处的位置比较浅,体积又比较大的话,则会造成泥浆的突然消失,以至于发生孔壁坍塌,从而造成地面沉陷。
3.桥梁溶洞桩基施工中的技术措施应用
3.1桥梁桩基施工前的防护措施
在桥梁桩基施工之前,就需要对施工中存在的溶洞采取预防措施。其措施主要有:在桥梁桩基施工动工前,先对施工所在地的地质进行勘察,并全面收集相关的资料,采用桩钻的方式来确定施工地是否存在溶洞;要制定科学的安全政策,并貫彻落实,严抓违反施工安全政策的现象,将施工所用的设备放置于钢网上,以防造成不必要的损失;要在桥梁桩基施工前就明确需要穿过溶洞的桩基位置,利用钻探孔将泥浆注入,以判断溶洞体积的大小和其是否是独立存在的。若是泥浆注入的时间较长,判断出溶洞的规模比较大且不是独立存在的,则需要提早进行安全防范,以保障桥梁桩基施工的质量。
3.2桥梁溶洞桩基施工处理技术
在桥梁桩基施工中,钻进工艺是必不可少的桥梁溶洞桩基施工技术。其是利用CPF-1500型号的回转桩机钻进上部土层,当遇到岩洞时,则利用冲击钻机进行冲击成孔工作,充分利用吊机的辅助作用。在钻进上层粉土时,要做好预防措施,一边钻孔一边调制泥浆,以防出现孔壁坍塌的现象。在钻头即将接近岩溶洞时,为填补其裂缝,要向内扔入黏土和泥块,避免因裂缝而造成的漏浆问题。时刻关注泥浆水面,一旦其发现其下降,泥浆流失,则需要向桩孔内再次注入泥浆,防止塌孔现象的发生。
在桥梁桩基施工中,还经常用到多级钢护筒护壁这一桥梁溶洞桩基施工技术,用来处理出现塌孔现象的桩孔。其主要是先对岩层上部的黏土层进行探查,精确的计算出黏土层所处的深度和厚度,然后再重新填入桩孔,继续对其钻进,所使用的钻头通常是直径为940毫米的钻头,当其钻入黏土层的深度为一米时,便可停止钻进。在此之后,便要放入钢护筒,所釆用的大多是内径为900毫米,内壁厚度为8毫米的钢护筒,其每一节的高度大概在2米至3米之间。在放置钢护筒时,要在井口进行焊接,在钢护筒的接口处要采用满焊。钢护筒所安放的深度必须与钻孔保持一致,当钢护筒放置好了以后,则可继续进行钻进工作。在桥梁桩基施工中,压密注浆也是经常使用的桥梁溶洞桩基施工技术,其主要是针对一些体积较大的溶洞,以压密注浆的方法为主要施工方法,再加以钢护筒护壁的方法,以保障施工的质量。
此外,桥梁溶洞桩基处理中还常用到强夯加固处理技术,其控制要点有:①利用动能固结特性原理,将深度较浅的溶洞采用击穿、回填、夯实等的往复动作开展相关作业,逐渐使得灰岩及其上部分的土体构造力学性能得以发挥;同时,要迅速处理好下卧软土层结构的排水固结问题,以保障地基土整体强度参数,将控制其不规则沉降出现。②增强土层的均匀性、紧密性,以控制不规则、不均匀沉降发生并减少其沉降量。③待加固之后要设立隔水性能良好的隔水层,以有效阻挡地下水渗入灰浆之内,使之溶洞能控制再次发育。
3.3桥梁桩基施工过程中的塌孔问题
在桥梁桩基施工中,清空和灌注混凝土是重要的桥梁溶洞桩基施工技术之一。在钻进岩溶洞时,最好要深入岩溶洞底最少半米的深度,以求保证桩底扎入岩溶洞的质量。当钻进达到所需的深度时,便要及时停止钻孔,开始放下导管清理桩孔,要尽快完成此道工序,立即灌注混凝土。在灌注混凝土的施工中,要先判断桩孔是否穿过多个溶洞,当混凝土的灌注已经位于溶洞的标高处时,要利用导管对混凝土进行搅动,以使其紧密结实。在撤离导管之前,则要先由施工人员测量混凝土上升的高度,避免造成断桩的后果。
4.结语
在溶洞地区进行桥梁桩基设计和施工时,应该把给地区的地质情况和设计施工相结合。溶洞处理是桥梁桩基施工中难度较大的技术问题,由于其具有不可预见性、复杂性、危险性等特点,在处理过程中应综合分析各种资料和数据,针对不同的溶洞类型制订相应的处置方案,对随时出现的新情况做好充分的准备。
参考文献:
[1]高川川.探讨桥梁桩基的设计与施工[J].城市建设理论研究,2013(14).
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