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1、吉峰3#高架橋人工挖孔樁溶洞處理施工方案摘要：吉峰3#高架橋位于湖南張花（張家界至花垣）高速公路湘西自治州境內，全橋400米，橋區地處巖溶低山溶蝕洼地地貌單元。橋區地質復雜，溶洞發育，基礎采用人工挖孔樁基礎，本文對該橋挖孔樁施工過程中的溶洞處理施工施工方法進行介紹，希望對同類工程施工有所幫助。 /2/view-13090686.htm關鍵詞：巖溶 人工挖孔樁 溶洞處理 施工方案一、工程概況湖南省張花（張家界至花垣）高速公路路線全長147.592km，是湖南省高速公路網規劃“五縱七橫”路網中的重要組成部分。張花高速公路吉峰3#高架橋位于湘西自治州永順縣撫志鄉境內，跨徑10*40m，橋面凈寬2*12、1m，橋梁起止樁號K81+558K81+958，全長400m。上部結構采用預應力砼（后張）T梁，下部結構橋臺采用柱式臺，4、5、6、7號橋墩采用空心薄壁墩，其余橋墩采用柱式墩，墩臺樁基礎施工采用人工挖孔樁。設計共計60根樁，其中1.8m直徑40根，2.0m直徑8根，2.2m直徑12根，樁基礎總延長米1860m，長度18m至45 m不等。二、地質特點分析地形地貌：屬巖溶低山溶蝕洼地地貌單元，地形起伏大，相對高差達64m。高架橋近垂直跨越K81+740K81+800段的巖溶沖溝，溝底巖溶漏斗呈串珠狀分布。地層巖性：從新到老依次為：少量地表洼地堆積的050cm的松散種植土；從橋兩側向橋中的巖溶沖溝依3、次增厚的粘土，厚度從1m到20m逐漸增厚，局部溶溝內大層厚度較大時，具“上硬下軟”的特點，即淺部多呈硬塑，往下含水量增高，漸變為可塑軟塑狀態；其余均為白云質灰巖，白色，微風化，局部為褐紅色夾泥巖和巖質較硬的礫狀結構，橋區均有分布，厚度巨大。較完整的微風化白云質灰巖為樁端持力層。水文地質：地表未見水體，大氣降水后，沿豎直溶蝕裂隙、溶溝、溶槽等就地下滲，少量形成地表臨時徑流，由上坡向巖溶沖溝匯集，通過沖溝內巖溶漏斗、落水洞后，排泄于地表100m以下的暗河中。三、溶洞形式及相應處理施工方案1、地表溶溝、溶蝕裂隙處理：由于樁基的護壁位置正好處于溶溝中，開孔時需要在溶溝樁基護壁的位置處先進行漿砌片石砌筑4、及護壁 ，再進行開挖。（見下圖）2、淺層、多層橫向溶溝、溶蝕裂隙處理：將溶洞內松散土層等清除后，對溶洞靠近樁身側采用C15片石混凝土澆筑，厚度為1米(按溶洞深度確定)，并按間距200mm預埋鋼筋，外側采用堅質粗骨料填充。(見下圖) 3、巖溶沖溝內串珠狀巖溶漏斗：由于同一個溶洞穿過兩根以上的樁基，因此，施工時必須只能施工一根樁基，其余的停止施工，以防止爆破時，石塊、煙霧及氣流通過同一個溶洞竄入另外的樁基，造成安全事故。根據地質超前鉆探的結果，挖穿溶洞頂蓋后，先將鴿子或活雞放入空溶洞中（也可將點燃的蠟燭放入溶洞中），呆30分鐘，若正常，方可將作業人員用鋼筋吊籠放入空溶洞中。進入溶洞后，要根據溶洞內5、填充物的情況分別采取不同的措施。若為空溶洞，將積水抽干后，按淺層、單層橫向溶洞處理方式處理。溶洞內有填充物，則根據填充物的種類分別采取不同的措施。a.填充物是中粗砂、粉細砂時，挖進時應淺進尺，強支護，沿上層護壁外圍每20cm打入20的鋼釬，然后鋼釬上綁扎草袋作為防護。每節最大高度0.5米。b.填充物為軟塑狀粘土、含碎石粉質粘土時，采用短柄鐵鍬進行開挖，每挖深0.5m左右就及時護壁。4、樁基礎底部的溶洞：為確保持力層和嵌巖深度，將樁基長度進行加深，穿越溶洞，溶洞處理同淺層、多層橫向溶洞。5、特殊溶洞：在10-0樁中靠近白云質灰巖巖面上發現一土洞（地下15m深度位置），粘土已經流失，高度有9m，位6、于土層和巖面之間，在該區域比較罕見。施工時先用5%的水泥穩定碎石從該溶洞底部往上堆填，成錐臺形式，每層由人工配合進行攤鋪，距溶洞上口500mm處，用漿砌片石砌筑后進行護壁，然后再進行下挖、護壁施工，控制每一循環的下挖深度，特別是部分溶洞壁需要爆破的位置，下挖深度盡量控制在500mm以內。四、施工過程中的注意事項和施工措施1、嚴格執行安全措施：挖孔時為確保施工安全，工人必須佩帶安全帽、安全繩，并在孔內設置安全爬梯；挖孔暫停時，空口必須罩蓋；2、合理選擇護壁方案：護壁混凝土采用同樁基砼標號C25砼，井口高出地面50cm，井口與護圈之間應在四周用土夯實，保證樁孔位置誤差在規范要求之內。孔口以下2M內7、護壁一般為1520cm，根據土層密實度情況而定，以下密實土層厚一般為15cm。巖層護壁一般為10cm。對于溶洞深度8米內的樁基護壁，需采用鋼筋混凝土護壁，即將溶洞處理的片石混凝土中預埋的鋼筋鏈接成鋼筋網片，再進行護壁混凝土施工。對于溶洞深度大于8米得樁基護壁，由于采用鋼護筒處理，不需要護壁。3、科學爆破與通風：爆破必須采用中心空孔掏槽方式進行爆破掏槽，即中心一個垂直空孔，孔深是樁基直徑的7/10左右，不能太深，在距空孔兩邊各0.4米以75度左右向中傾斜穿鑿兩個爆破掏槽孔，再在距爆破掏槽孔0.4米左右均勻布周邊孔和輔助孔；爆破掏槽孔的最大裝藥量是孔深的6/10，周邊孔的1/2，中心空孔不裝藥，并8、且距空口越近藥量越少。起爆時井口必須加蓋覆蓋物，警械距離100m-300m，按爆破深度控制；起爆網絡必須是專用起爆網絡。起爆后待爆煙散盡后方可下井進行作業，井深到5米以上時必須進行機械通風，井上人員隨時保持與井下人員聯系，確保井下人員安全。4、塌孔處理措施：對于塌孔的樁基，將塌孔的土石清除后重新進行護壁。5、終孔的質量檢查措施在確定持力層和嵌巖深度時，應把握對比地質剖面持力層標高檢查樁底巖石狀況分析設計標高三個主要步驟。五、總結樁基溶洞處理是巖溶地區樁基施工的難點，地質鉆探是發現溶洞、制定處理方案與措施的首要工作。在施工過程中根據溶洞的各種類型和特征結合實際情況制定安全、經濟、可行的施工方案是9、施工成敗的關鍵，采取安全、科學的施工措施是施工順利進行的保障。在吉峰3#高架橋60根人工挖孔樁施工中，共計完成溶洞處理68個，回填片石 2705方，回填低標號混凝土383方；在13個月的工期內成孔1.8m 1334米，2.0m178米 ，2.2m 348米后續的樁基礎聲測管檢測結果60根樁全部為1類樁，經濟、高效、保質、保量的完成了施工任務。參考文獻：【1】李斌公路工程地質 第二版 北京：人民交通出版社，2000 150154【2】樁基工程手冊編寫委員會 樁基工程手冊【M】北京：中國建筑工業出版社，1995【3】交通部第一公路工程總公司主編 公路施工手冊 第二版 北京：人民交通出版社，1999“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”