順安河特大橋巖溶樁基施工方案

1、順安河特大橋巖溶樁基施工方案一、工程概況順安河特大橋共有樁基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)地質資料顯示穿過溶洞的樁基共有33個承臺下的313根樁基。二、溶洞分類為了根據(jù)溶洞的發(fā)育規(guī)模而在鉆孔時采取相應的應對措施,需對溶洞做判斷和分類,溶洞類型按下表所示的方法進行判斷和分類：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

2、填溶洞粉砂、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、小型溶洞的處理對于小型溶洞，采用拋填片石 、黏土互層(或碎石黏土團)反復用重錘小沖程鉆進方式，進行樁孔的填塞和樁壁擠密。對于較小的密閉溶洞，鉆孔中也可不需要進行處理，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，鉆孔樁開鉆轉入正常成孔前，泥漿應盡可能地保持高密度和強黏性，不需要泥漿循環(huán)。該工藝建立在添加片石(或碎石)強度相當于沖擊部位巖石強度的條件下。2、一般溶洞及大型溶洞的處理（1）、超前注漿預處理對于全充填或半充填的一

3、般溶洞,普遍存在漏水或半漏水現(xiàn)象,為防止鉆孔時泥漿突然流失,通常在鉆孔前需進行注漿處理。在地質核查超前鉆孔過程中,每遇到漏漿溶洞或裂隙，立即進行注漿處理。并用純漿液的流動性,在壓力作用下,充滿空洞及裂隙。利用注漿泵進行注漿,控制注漿量;當注漿量達到設計量或頂部返漿后,上拔注漿鉆桿，直至注漿結束后,清洗注漿設備,防止殘留漿液凝固,堵塞鉆桿。注漿主要技術參數(shù)注漿流量: 810 L /m in漿液配比(質量比) :水泥 水= 0.18(0.16)1多層溶洞應從下層向上層進行。由于注漿壓力與強度、初始應力、孔深、位置及注漿次序等因素有關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

4、漿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?shù)恼{整。注漿速度810L/min,滲透最小半徑保證大于樁半徑以上。注漿結束標準在規(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,單孔注漿量達到平均注漿量1.52.0倍,且進漿量明顯減少時,延續(xù)30m in即可結束注漿。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。鉆孔樁開鉆時間的確定已注漿地層必須待漿體達到一定強度后才能鉆孔，否則注漿加固會失去效果。根據(jù)經(jīng)驗漿體的強度一般在7d后可以達到設計強度的

5、80%。（2）、間歇式注漿預處理對于大型溶洞,為防止注漿時漿液流失造成浪費,通常采用間歇式注漿處理,間歇時間 6 h時，使得先注入的漿液與砂(或碎石)初步達到膠結后再注漿，循環(huán)注漿多次，直至達到規(guī)定最小注漿量和注漿壓力控制值為止 。間歇式注漿是針對較大的空洞或地下水流動的地層,為防止?jié){液流失造成不必要的浪費而采用的一種工藝。由于鉆孔樁樁徑小,注漿加固范圍只需到達樁壁以外12 m即可。由于間歇式注漿的施工周期較長,一定程度上影響了施工進度。（3）、沖擊鉆孔過程中溶洞的處理從實際情況考慮，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施工規(guī)律掌

6、握溶洞處理措施后，再解決那些大溶洞。技術人員及鉆機機組人員充分掌握地質資料情況。每個孔位的地質柱狀圖都單獨列出，發(fā)給有關人員，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，準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?。?。對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，在 11.5 米范圍內變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆。對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筒內泥漿面的變化，一量泥漿面下降，應迅速補水，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，只有

7、當泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉入正常鉆進。如此反復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，先在孔口附近準備好足夠的塊石、粘土、水泥。在洞頂打穿時，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，樁孔中泥漿會很快下降，此時要用鏟車及時將準備好的塊石、粘土、水泥按適當?shù)谋壤龗伻?，直至孔中的泥漿停止下降，并慢慢上升，此時可用沖錘進行適當擠壓，反復拋塊石、粘土、水泥，直至把樁基兩側的溶洞都填滿或堵死為止，最后補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。對于溶洞內填充物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞，進入溶洞后也應向孔內投入粘土、片石混合物（比例 1：1），沖砸固壁。鉆頭

8、穿越溶洞時要密切注意大繩的情況，以便判斷是否歪鉆。若歪鉆應按 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鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。由于護筒埋深淺（最初入土深度 3 米左右，處于土質地層中），漏漿極易引起孔壁坍塌。主要處理措施為：入巖前，準備充足的水源和一至二臺水泵。準備足夠的粘土，并將粘土做成泥球，直徑 1520cm。準備一定數(shù)量的小片石或狗頭石，直徑 1020cm。 密切注意護筒內泥漿面的變化情況，當泥漿面迅速下降時，證明在漏漿，首先要趕快補水，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），即可鉆進一定深度而不漏漿。當再次漏漿時，仍按上述方法處理，即可逐步鉆至設計孔底標高。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致塌孔或地面大面積塌陷,原則上要求采用護筒跟進工藝,以確保施工安全和順利成樁 對于溶洞較發(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,也可考慮采用護筒跟進工藝 。（1）、護筒跟進施工工藝護筒跟進施工工藝流程為:預埋鋼護筒 鉆孔 下沉輔助護筒 振動護筒穿越溶洞 鉆至下層溶洞頂注漿 鉆進至基巖 。對于單層特大型溶洞,

10、只需下1層鋼護筒即可,多層特大型溶洞,根據(jù)具體情況打入23層護筒 。第1層護筒就位后,采用水下混凝土對護筒底封閉,避免沖孔時漏漿 。下第2層護筒時,應在護筒外側焊耳筋以起到導向作用,防止偏位 。第2次護筒長度為孔口至層溶洞底板的深度 。第2層護筒在第1個溶洞頂板擊穿后再下,必須保證就位到第1個溶洞底板處 。鋼護筒采用振動錘下沉就位,振動錘功率根據(jù)護筒大小、打入深度及地層情況計算確定 。一般入土深15 m以內時,可采用65kW振動錘;大于15 m采用90 kW振動錘為宜。振動下沉時應注意控制鋼護筒的垂直度,可以通過調整夾口位置來調整。（2）、內、外護筒間空隙及內護筒與溶洞底部間空隙的處理采用護筒

11、跟進施工后,兩層護筒之間必須做注漿充填加固處理,以保證樁基側向抗力要求。一般方法是在內護筒底部及頂部100cm范圍內回填砂、碎石,中部回填中砂,然后用高壓噴射灌漿法施噴法)對回填體進行灌漿處理。灌漿后,內護筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結,固結強度要求30MPa,其抗?jié)B系數(shù)可達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行充填加固處理 。（3）、 護筒跟進施工控制對于特大型溶洞的處理,應遵循以確保施工安全為前提,增加地質超前鉆探,摸清溶洞的發(fā)育規(guī)模是至關重要的。位于特大型溶洞地層中的鉆孔樁,在鉆進中極易發(fā)生塌孔、地面塌陷等事故,安全隱患極高。因此,鉆進前,務必要摸清地

12、下溶洞的發(fā)育情況,為護筒跟進作好充分準備,根據(jù)溶洞的埋深、產(chǎn)狀、發(fā)育層數(shù)等確定護筒跟進深度、跟進層數(shù)。護筒跟進法在鉆孔作業(yè)過程中,應準備好充足的搶險物資,以備不測。雖然護筒跟進工藝能確保巖面以上土體不坍塌,但在施工中,當護筒跟進到一定深度后,由于孔壁內外摩擦力作用,采用振動外向錘很難一次性到位,實際施工中,采取邊鉆孔邊跟進的工藝。在這個過程中,因作業(yè)工人疏忽或沒有勤測孔深,可能導致鉆孔超出護筒跟進的深度,這樣也極易造成塌孔,或者對于斜巖地層,護筒僅能對一個方向支護,斜巖下端的土層或砂層圍護不到,鉆進中也會產(chǎn)生漏漿而發(fā)生意外,因此,即使采用護筒跟進工藝,也要準備必要的搶險預案。四、施工中的質量控制鉆孔灌注樁的施工質量直接影響到上部結構的穩(wěn)定與安全。對鉆孔灌注樁的質量控制，