淮南公路大橋工程主橋樁基采砂區(qū)擾動層處理方案比選

1、淮南淮上淮河公路大橋工程（I標(biāo)段） 主橋樁基采砂區(qū)擾動層處理方案比選山東省路橋集團(tuán)有限公司 第10頁 /共10頁目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc389056956一、主橋樁基施工 PAGEREF _Toc389056956 h 2 HYPERLINK l _Toc3890569571、工程概況 PAGEREF _Toc389056957 h 2 HYPERLINK l _Toc3890569582、樁基施施工過程程敘述 PAGEREF _Toc389056958 h 2 HYPERLINK l _Toc3890569592.1施工工過程質(zhì)質(zhì)量控制制 PAGE

2、REF _Toc389056959 h 2 HYPERLINK l _Toc3890569602.2護(hù)筒筒掉落 PAGEREF _Toc389056960 h 3 HYPERLINK l _Toc3890569612.3原因因分析 PAGEREF _Toc389056961 h 3 HYPERLINK l _Toc3890569622.4、339-33-1#樁基處處理方案案： PAGEREF _Toc389056962 h 4 HYPERLINK l _Toc389056963二、主橋樁樁基采砂砂區(qū)擾動動層處理理方案 PAGEREF _Toc389056963 h 4 HYPERLINK l

3、_Toc3890569641、護(hù)筒二二次跟進(jìn)進(jìn)方案 PAGEREF _Toc389056964 h 4 HYPERLINK l _Toc3890569651.1護(hù)筒筒二次跟跟進(jìn)方法法優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)： PAGEREF _Toc389056965 h 4 HYPERLINK l _Toc3890569662、高壓旋旋噴樁固固結(jié)方案案 PAGEREF _Toc389056966 h 5 HYPERLINK l _Toc3890569672.1高壓壓旋噴樁樁固結(jié)的的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)： PAGEREF _Toc389056967 h 5 HYPERLINK l _Toc389056968三：施工方方案比選選 PAGE

4、REF _Toc389056968 h 6 HYPERLINK l _Toc389056969四、附件：主橋樁樁基采砂砂擾動層層高壓旋旋噴樁處處理專項(xiàng)項(xiàng)施工方方案 PAGEREF _Toc389056969 h 7主橋樁基采采砂區(qū)擾擾動層處理理方案比比選一、主橋樁樁基施工工1、工程概概況淮南淮上淮淮河公路路大橋主主橋?yàn)椋?8m+180m+98m）部分斜拉橋，主梁為單箱五室大懸臂變截面PC連續(xù)箱梁；下部結(jié)構(gòu)主墩為花瓶式實(shí)體墩，采用C40砼，主墩墩身橫橋向頂寬17.0m，底寬為12.0m，順橋向?qū)挾葹?.0m。主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，橋位處河床由于受地方抽砂影響變化較大，設(shè)計(jì)變更樁基加長、加粗后每

5、個(gè)承臺下設(shè)置20根直徑2.5m的鉆孔灌注樁，39#墩樁長為103m，40#主墩樁長為105m，按摩擦樁設(shè)計(jì)。主墩承臺設(shè)計(jì)變更后順橋向長度為22.85m，橫橋向?qū)挾葹?9.1m，承臺高度為6.0m。2、樁基施施工過程程敘述我部遵照220144年4月27日主主橋樁基基施工方方案專家家評審會會專家意意見和施施工方案案技術(shù)要要求，選選取399-3-1#樁樁基作為為第一棵棵樁基于于20114年5月9日率先先展開施施工，339#墩墩樁基施施工順序序如圖一一。圖一：主橋橋39#墩樁基基施工順順序圖開鉆前，我我部現(xiàn)場場技術(shù)人人員會同同監(jiān)理工工程師對對 39-3-11#樁基基有關(guān)參參數(shù)進(jìn)行行量測，護(hù)筒頂標(biāo)高21

6、.261m，護(hù)筒垂直度0.17%，河床底標(biāo)高7.20m。2.1施工工過程質(zhì)質(zhì)量控制制為了在首棵棵樁基施施工中積積累經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，在施施工過程程中我部部嚴(yán)格按按照以下下方法操操作：嚴(yán)格控制泥泥漿性能能指標(biāo)。不不同地層層按照下下表指標(biāo)標(biāo)調(diào)配泥泥漿。設(shè)設(shè)置泥漿漿箱，選選用PHHP優(yōu)質(zhì)泥泥漿，按照水水：膨潤潤土：純純堿=300:18.2：1（質(zhì)量量比）制制成基漿，新漿按按聚丙烯烯酰胺（PAM）：火火堿：水水=100:1.0:6612（質(zhì)質(zhì)量比），水水解成PHP溶液，在在每立方方米基漿漿中加入入0.66kgPPHP溶液制制成新漿漿。在擾擾動層，加加大泥漿漿比重，增增強(qiáng)泥漿漿護(hù)壁性性能。在在鉆進(jìn)過過程中，加加強(qiáng)

7、對泥泥漿指標(biāo)標(biāo)的定時(shí)時(shí)檢測，在在通過砂砂層時(shí)加加大檢測測頻率。地層比重黏度含砂率pH值粉質(zhì)粘土1.111.2182112489中砂1.211.3192222489合理控制鉆鉆進(jìn)速度度。不同同的地層層采用不不同的鉆鉆進(jìn)速度度，最快快進(jìn)尺44m/每每班，平平均進(jìn)尺尺1.77m/每每班。進(jìn)進(jìn)入護(hù)筒筒底口下下端，控控制鉆進(jìn)進(jìn)速度，采采用低壓鉆進(jìn)；適當(dāng)提提高泥漿漿比重，時(shí)時(shí)刻注意意觀測護(hù)護(hù)筒內(nèi)水水位變化化，保證證護(hù)筒內(nèi)內(nèi)水頭高高度。2.2護(hù)筒筒掉落2014年年5月23日18:30，39-3-11#樁基基在鉆進(jìn)進(jìn)時(shí)發(fā)生生護(hù)筒掉掉落，現(xiàn)現(xiàn)將當(dāng)時(shí)時(shí)情況敘敘述如下下：39-3-1#樁樁基，樁樁徑2.50mm，設(shè)

8、計(jì)計(jì)樁長1103mm。樁位位處河床床標(biāo)高+7.2200mm，施工工平臺標(biāo)標(biāo)高+22.00mm，護(hù)筒筒頂標(biāo)高高+21.2611m，護(hù)護(hù)筒長442.2252mm，樁底底至平臺臺頂面距距離約121m，為大大孔徑超超深樁，我我部選用用氣舉反反循環(huán)鉆鉆機(jī)施工工。該樁標(biāo)高-32.8000m-411.9000m地地層為全全風(fēng)化砂砂質(zhì)泥巖巖，標(biāo)高高-411.9000m-488.0000m地地層為強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化砂砂質(zhì)泥巖巖，該兩兩層土質(zhì)質(zhì)粘度較較大，多多次發(fā)生生糊鉆現(xiàn)現(xiàn)象，需需提鉆清清理鉆頭頭，導(dǎo)致致鉆進(jìn)速速度緩慢慢，截止止于5月21日鉆鉆至孔底底標(biāo)高-46.0000m。5月21日日鉆機(jī)發(fā)發(fā)生故障障，鉆機(jī)機(jī)維修期期間

9、采用用泥漿泵進(jìn)進(jìn)行泥漿漿循環(huán)，保保持護(hù)筒筒內(nèi)水頭頭高度。5月23日18:00維修完成，繼續(xù)鉆進(jìn)。施工至18:30時(shí)，鉆機(jī)施工工人發(fā)現(xiàn)護(hù)筒突然下沉，瞬間沒入水中，遂立即報(bào)告現(xiàn)場技術(shù)人員。組織現(xiàn)場技術(shù)人員對孔深、孔位河床、平臺標(biāo)高等進(jìn)行量測。當(dāng)時(shí)淮河水位18.4米，流速0.15m/s。經(jīng)量測未發(fā)現(xiàn)明顯變化，基本排除坍孔可能。項(xiàng)目部立即啟動樁基應(yīng)急處理預(yù)案，組織相關(guān)技術(shù)專家及專業(yè)技術(shù)人員最快時(shí)間趕到施工現(xiàn)場進(jìn)行原因分析及處理。為保證平臺臺、鉆機(jī)安安全，避避免發(fā)生生埋鉆事事件，立即即提鉆，在在鉆頭提提至-335.44m時(shí)無無法上提提，經(jīng)分分析確認(rèn)認(rèn)鉆頭掛掛到護(hù)筒筒底部，后經(jīng)測錘沿孔壁多方位檢測護(hù)筒頂面

10、標(biāo)高復(fù)核，經(jīng)計(jì)算護(hù)筒共下沉約14m。2.3原因因分析項(xiàng)目部組織織應(yīng)急預(yù)預(yù)案專家家組成員員及現(xiàn)場場施工人人員進(jìn)行行原因分分析，初初步認(rèn)為為：主橋橋橋位處處近年來來河床深深層采砂砂現(xiàn)象嚴(yán)嚴(yán)重（截截止20013年年12月中中旬我部部進(jìn)場后后采砂仍未未停止），開開采深度度達(dá)40mm，造成成河床下下陷，部部分河岸岸坍塌。目目前該范范圍內(nèi)土土層處于于沉降狀狀態(tài)，造造成河床床地層土土質(zhì)松散散形成擾擾動地層層，設(shè)計(jì)計(jì)護(hù)筒底底未穿過過砂層，位于軟軟弱土層層內(nèi)。鉆鉆進(jìn)過程程中在采用優(yōu)優(yōu)質(zhì)泥漿漿護(hù)壁、慢慢速鉆進(jìn)進(jìn)的情況況下擴(kuò)孔孔仍然嚴(yán)重，并并大于護(hù)護(hù)筒外徑徑，且沿沿護(hù)筒外外壁向上上侵蝕，造造成護(hù)筒筒外側(cè)空空虛，當(dāng)當(dāng)

11、侵蝕至至護(hù)筒外外側(cè)摩阻阻力無法法支撐護(hù)護(hù)筒自重重時(shí)，發(fā)發(fā)生護(hù)筒筒掉落現(xiàn)現(xiàn)象。因因擾動地地層較厚厚，擴(kuò)孔孔范圍較較大，導(dǎo)導(dǎo)致護(hù)筒筒掉落深深度較大大。在主橋樁基基專項(xiàng)施施工方案案評審時(shí)時(shí)，多位位專家也也提示采采砂擾動動層護(hù)筒筒下沉和鉆鉆孔坍孔孔風(fēng)險(xiǎn)，但但由于重重視度不不夠，具具體措施施采取不不夠，僅僅僅增加加了觀測測護(hù)筒、平平臺、泥泥漿比重重、水頭頭等常規(guī)規(guī)措施，沒沒有針對對擾動土土層編制制專項(xiàng)處理理方案。2.4、339-33-1#樁基處處理方案案：打撈護(hù)筒護(hù)筒固固定于平平臺提鉆鉆機(jī)移移位回填粘粘土沉放穩(wěn)穩(wěn)定23個(gè)月采取擾擾動層處處理措施施后恢復(fù)復(fù)樁基施施工。5月25日日8:115潛水水員下水水，

12、在掉掉落護(hù)筒筒頂端水水下切割割圓孔吊吊點(diǎn)，吊吊點(diǎn)沿護(hù)護(hù)筒周邊邊等間距距布設(shè)，共共設(shè)置55個(gè)，155:300吊點(diǎn)切切割完成成；各項(xiàng)項(xiàng)工作準(zhǔn)準(zhǔn)備妥當(dāng)當(dāng)后，采采用鉆機(jī)機(jī)、一臺臺1000t汽車車吊、一一臺500t汽車車吊、兩兩臺400t汽車車吊共同同起吊，合合計(jì)上撥撥力3000t，將護(hù)筒筒于當(dāng)晚晚22:00徐徐徐拔出出水面；然后將將護(hù)筒固固定于平平臺承重重主梁上上。護(hù)筒固定完完成后提提鉆，鉆鉆機(jī)施加加上撥力力120t時(shí)方才將鉆鉆頭慢慢慢拔出，提提鉆后測測量孔深深為-366.000m，分析原原因?yàn)椋鹤o(hù)筒掉掉落后，擾動土層層發(fā)生坍坍塌沉陷陷，為防止止大范圍圍坍孔影影響平臺臺安全，立即組組織設(shè)備備采用粘粘土

13、回填填，5月27日23:00回填完完畢，累累計(jì)回填填約4000m。二、主橋樁樁基采砂砂區(qū)擾動層層處理方方案鑒于此次鉆鉆孔事件件，為保保證樁基基成孔質(zhì)質(zhì)量，防防止擾動動層、砂砂層擴(kuò)孔孔、坍孔孔，我部部提出兩兩種采砂區(qū)擾動層層處理方方案：護(hù)護(hù)筒二次次跟進(jìn)方方案、高高壓旋噴噴樁固結(jié)結(jié)方案。1、護(hù)筒二二次跟進(jìn)進(jìn)方案加長永久護(hù)護(hù)筒長度度，使之之穿過砂砂層，嵌嵌于全風(fēng)風(fēng)化砂質(zhì)質(zhì)泥巖。沉設(shè)護(hù)筒鉆孔直直徑為2250ccm反循循環(huán)鉆機(jī)機(jī)鉆進(jìn)提出鉆鉆桿、鉆機(jī)移移位接長護(hù)護(hù)筒繼續(xù)沉沉設(shè)護(hù)筒筒至已成成孔底循環(huán)操操作。1.1護(hù)筒筒二次跟跟進(jìn)方法法優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：穿透透砂層能能確保無無擴(kuò)孔、坍坍孔可能能。（2）缺

14、點(diǎn)點(diǎn)：接長長護(hù)筒時(shí)時(shí)間長，現(xiàn)現(xiàn)有鉆機(jī)機(jī)需拆移移，移動動鉆機(jī)困困難；打打入時(shí)不不確定因因素多，護(hù)護(hù)筒難以以下沉到到位；施施工占用用平臺面面積大；沉設(shè)護(hù)筒筒時(shí)易造造成已鉆鉆孔部分分坍孔；費(fèi)費(fèi)用投入入大；施施工周期期長。 2、高壓旋旋噴樁固固結(jié)方案案樁周圍采砂砂區(qū)擾動層層高壓旋旋噴樁固固結(jié)（如如圖二）。采用雙重管高壓旋噴樁，把雙重注漿管放至設(shè)計(jì)的土層深度后，通過在管底側(cè)面的一個(gè)同軸雙重噴嘴，同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。在高壓漿液流及外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升，最后在土中形成圓柱狀固結(jié)體。圖二：雙重重管高壓壓旋噴樁樁示意圖圖高壓旋噴樁樁設(shè)計(jì)：在樁基周

15、圍布置置樁徑1000cm旋旋噴樁，樁樁心距776.557cmm，相互互咬合223.443cmm，設(shè)置置13根；樁基內(nèi)內(nèi)旋噴樁樁樁徑80ccm，樁樁心距1121.24ccm，設(shè)設(shè)置3根；旋旋噴樁上上端包裹裹護(hù)筒55.000m，下下端嵌入入全風(fēng)化化砂質(zhì)泥泥巖2.0m，如如圖三。根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)進(jìn)行孔位位放樣，為為防止串串孔，在在施工過過程中各各機(jī)組采采取跳打打的施工工方法，如如圖四所所示。套管打設(shè)：套管采采用2000mm、壁壁厚8mmm鋼管管，入土土深度不不小于22m，孔孔口平面面誤差不不大于220mmm，套管管傾斜度度不大于于1%。旋噴注漿配配比：采采用水與與普通硅硅酸鹽水水泥、粉煤灰灰膠體量按0.881.11的水灰灰比的漿漿體。2.1高壓壓旋噴樁樁固結(jié)的的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：高壓壓旋噴技技術(shù)處理理深水鉆孔孔軟弱地地層有成成功的案案例；施施工機(jī)具具較小，施施工方便便；施工工占地少少、振動動小、噪噪音較低低。施工工