溶洞樁基專項施工方案

2021-12-20 19:39:38 字數 3732 閱讀 5422

1、編制依據

1.1、二廣高速公路17標合同段工程施工合同。

1.2、二廣高速公路17標合同段工程施工招標檔案。

1.3、國家及交通部現行橋涵施工技術規範及驗收標準等。

1.4、二廣高速公路17標合同段施工圖。

1.5、二廣高速公路17標合同段樁基地質補勘圖。

1.6、廣東省高速公路建設雙標管理檔案。

2、工程概況

我標段承建的二廣高速起點(k21+480)位於懷集縣梁村鎮藍鍾河東岸,向西跨藍鍾河、省道s349(設梁村互通),再經崗坪鎮南側至粵桂省界,與在建的廣西靈峰至八步公路相接(k30+642.685),標段路線全長9.192km。

本標段含跨線橋1座(藍鍾河特大跨線橋),大橋2座(大邊山大橋和西界廟分離立交橋),中橋1座(馬寧水中橋),小橋5座(水邊小橋、後龍小橋、南松園小橋、西廟旁小橋、新寨小橋),匝道橋2座(b匝道橋、c匝道橋)。 本標段樁基共479根,其中φ1.2m樁基100根,φ1.

3m樁基280根,φ1.6m樁基99根,設計既有摩擦樁亦有嵌巖樁,根據地質情況擬採取衝擊鑽施工。

3、工程所處地區的自然環境

3.1地形、地貌

本專案沿線區域地處南嶺山脈南緣,地勢總體由南往北呈南低北高,東西高、中部低的趨勢。地貌按成因大致可分為:構造侵蝕丘陵地貌及丘陵間衝洪積地貌兩個地貌單元。

懷集支線存在溶蝕準平原地貌,位於藍鍾河兩岸,長約2.6km,海拔62-66m之間,偶見灰岩殘峰。

3.2氣候

本標段位於廣東省西北部,屬中緯度**帶季風性溼潤氣候,夏長冬短,全年無霜期300多天,多年平均氣溫18.8-20.8℃,多年平均降雨量1628.

5-1785.4mm,每年3-9月為雨季,佔全年降雨量的85%左右。

3.3地質及水文條件

沿線從新到老出露的地層有:第四系(q)地層、白堊系中統南雄組(k2n)、泥盆系中統東崗嶺組(d2d)、泥盆系下統荷縣組(d1h)、寒武系八村群(∈sh2)及上白堊系侵入巖(λφk2)。

地質構造:專案區域內處於多構造體系相交接位,小型斷裂構造較發育。

**:本地區**烈度小於6度,**動峰值加速度<0.05g,**反應譜特徵週期0.35s,為**活動弱的地區。

水文:場區地下水型別分為第四系鬆散層孔隙水、層狀巖裂隙水和塊狀巖裂隙水,以及碳酸鹽岩岩溶水,前三類地下水型別分布於整個專案區碳酸鹽岩岩溶水僅分布於懷集支線的碳酸鹽分布區。

岩溶區分布**路k21+100~k23+750(藍鍾河特大橋、後龍小橋)、k24+630~k24+700、k26+650~k29+180(大山邊大橋、西界廟分離)段,地質補堪資料一樁一鑽地質柱狀圖共49根,其中藍鍾河特大橋45根,大山邊大橋4根。

4、施工前的準備

根據地質鑽探資料,首先應做好充分思想準備,做好安全防患措施,採取有效的處理措施,是完全可以解決通行的難題,可以把施工危險降到最低,把經濟損失降到最低,同時又保證樁基的質量及施工的進度。

1)根據設計的勘探資料,認真分析地質情況,確定溶洞出現的樁號、範圍大小,針對每個樁位地質資料,結合設計提出實施方案。

2)根據分析掌握的資料,準備好足夠的泥漿、袋裝粘土、片石、袋裝水泥、鋼護筒等必備材料。以便能在出現溶洞時及時處理。

3)保證裝置移走的線路平整順暢、無阻礙物,且鑽機支撐點遠離樁位,使用「八」字纜風繩栓拉,緊急情況可令人機迅速撤離現場。

4)如果是水中施工,要考慮平台的面積及穩固性。

5)在成孔前孔位附近地面上不要放置重要物品,避免塌孔造成損失。

6)現場要有足夠噸位的吊裝和拖拉裝置,可及時採取措施,預防損失擴大。

5、溶洞的分類

根據地質勘察報告,可將我合同段內的溶洞按以下標準分類:

5.1、按溶洞的大小分:a:小溶洞,洞高<3m。b:大溶洞,洞高》3m。

5.2、按洞內有無添充物分:a:有充填,已填滿,包括亞砂土和亞粘土充填,有可塑、軟塑和流塑之分。b:半充填,有一半左右充填。c:無充填物,為空洞。

5.3、按溶洞垂向數量分:a:單個溶洞。b:多個溶洞。

6、溶洞樁基施工方案

針對本工程溶洞分布較廣,施工技術難度較大,且地勘資料不全,我專案部從嚴把質量關,確保工程進度,確保施工安全考慮,把樁基溶洞處理列為重中之重並按設計要求作相關施工監控。專門組織所有技術人員討論、研究方案並學習有關溶洞處理方面的知識。根據現有的地勘資料結合本工程溶洞分布的具體情況,確定先採用衝擊鑽成孔,然後根據具體情況採用片石粘土築壁法處理溶洞,後考慮採用鋼護筒跟進法處理溶洞。

6.1 常規成孔法(按照無溶洞地質考慮)

當溶洞內有充填物,是可塑或軟塑的亞粘土,並且溶洞不漏水,這時不管溶洞有多大,也不管溶洞垂向數量多少,都可以不考慮溶洞的存在,而按照正常的地質情況施工。採用衝擊鑽成孔,洞內的土質和溶洞外的土質沒有什麼區別,可以按無溶洞的情況施工。

6.2 片石粘土築壁法

片石粘土築壁法適合洞高小於3公尺的半填充及無填充的小溶洞的處理,此方法施工簡單、快速,效果好。

6.2.1當鑽機鑽至離已堪查出的溶洞頂部1 公尺左右時,準備足夠的片石和粘土(膨潤土),對於半充填和無充填物的溶洞要準備充足的水源。

在1~1.5m 範圍內變換衝程,採用不大於0.6m小衝程逐漸將洞頂擊穿,防止卡鑽、掉鑽事故。

6.2.2對於空溶洞或半充填的溶洞,在擊穿洞頂之前,應有專人密切注意護筒內泥漿面的變化,一旦泥漿面下降,應迅速補水,同時根據水位下降情況大致判定溶洞大小或填充情況,然後根據溶洞的大小按1:

1 的比例回填粘土和片石,進行衝砸堵漏,直至孔中的泥漿停止下降,並慢慢上公升,此時可用衝錘進行適當擠壓,反覆拋片石、粘土,直至把樁基兩側的溶洞都填滿或堵死為止,只有當泥漿漏失現象全部消失後才轉入正常鑽進。如此反覆使鑽孔順利穿越溶洞。溶洞較大的最好等1~2 天後再重新沖孔成樁。

6.2.3對於溶洞內填充物為軟弱粘性土或淤泥的溶洞,進入溶洞後也應向孔內投入粘土、片石混合物(比例1:1),衝砸固壁。

6.3 鋼護筒跟進法

溶洞較大(洞高》3m,單層或多層溶洞成垂直串珠裝)或半填充的溶洞上方覆蓋層為淤泥或較厚的粉細砂層時,為防止泥漿流失,造成孔壁坍塌,採取護筒跟進的方法,鋼護筒就位後,要採用灌混凝土、碎石、塊狀粘土、注漿等方法封堵封堵護筒腳、護筒之間、護筒與孔壁之間的空隙。採取鋼護筒跳進法施工。該方法就是一面沖孔,一面接高護筒,並且將其壓到或震動下沉至已鑽成的孔內。

當樁孔穿過多個溶洞,並且均已成功造壁,在下面沖孔時,上面已形成的泥石護壁坍塌漏水並且無法解決時,可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏。

a:鋼護筒選擇。內護筒長度和內徑的確定:

護筒長度l=(h+h)m(h為地質超前鑽確定的溶洞高度,h為溶洞頂到地面加30cm的高度);單層護筒內徑大於樁直徑10cm,多層護筒最內層護筒內徑大於樁直徑10cm,其外面一層護筒內徑大於內層護筒外徑10cm,並以此類推。鋼護筒孔徑要準確,連線要順直,用捲板機成型。鋼護筒要有一定的剛度,鋼板厚為9mm為宜,單個大溶洞用單層護筒,兩個大溶洞用雙層護筒,並以此類推。

b:內護筒的沉放。當衝擊穿過溶洞頂部時要反覆提公升衝錘,在頂部厚度範圍上下慢放輕提,衝錘不明顯受阻礙,說明頂部已成孔並且是圓滑垂直的,此時用鋼絲繩活扣綁住內護筒,用吊機(或樁機自身重量)把內護筒放入外護筒內沉至孔底,必要時用振動錘下沉。

用衝擊鑽成孔鋼護筒跟進法施工時,施工中應充分利用衝擊鑽的擴孔效能,使鋼護筒能順利下沉。鑽頭直徑大於鋼護筒外徑3 ~ 5cm,護筒到位後鑽頭改為滿足成孔要求的鑽頭直徑。

如果衝擊鑽在堅硬的岩石中的擴孔係數較小,不能滿足護筒下沉要求的,回填並加大鑽頭直徑二次沖孔,以保證鋼護筒順利下沉。為保證鋼護筒順利下滑,要求樁孔要豎直,無歪斜、縮頸。

6.4成孔後混凝土灌注

當溶洞出現在孔底3m以上位置時,灌注混凝土按照正常方式施工;當溶洞出現在孔底3m以內位置時,需採用5mm厚鋼護筒護壁,防止混凝土灌注時沖塌片石粘土護壁,造成超灌。鋼護筒內徑應大於或等於樁徑,長度直至孔底。

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