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1、*城際鐵路CJQ1標溶洞鉆孔樁施工方案1編制依據(jù)及原則1.1編制依據(jù)(1)新建鐵路*城際軌道交通施工圖細屋寺、大塘壟、獻忠水庫大橋設(shè)計圖；(2) 工地實際情況現(xiàn)場調(diào)查、采集、咨詢所獲取的資料;(3) 鐵道部現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范、標準和定額；(4) 國家、當?shù)卣C布的有關(guān)社會治安、勞動安全及保護、環(huán)境保護及土地租用等方面的具體規(guī)定與相關(guān)標準； (5) 我公司以往類似工程施工經(jīng)驗、工法及各種施工統(tǒng)計資料;(6) *城際鐵路架梁節(jié)點工期的要求。1.2編制原則(1) 滿足*城際鐵路整體工期節(jié)點要求；(2) 嚴格執(zhí)行基本建設(shè)程序和施工程序；采用先進施工技術(shù)，確保安全、質(zhì)量、工期。(3) 科學組織施工，優(yōu)化施2、工方案；(4) 盡量少占用耕地，滿足環(huán)境保護要求2.工程概況*城際鐵路CJQ-1標段DK40+819.21DK44+286.04段 為巖溶地質(zhì)。在此區(qū)域內(nèi)，有細屋寺、大塘壟、獻忠水庫三座大橋。分別位于*縣和德安縣境內(nèi)。承擔勘察設(shè)計的*對各墩、臺樁位進行了逐樁地質(zhì)鉆探。按設(shè)計要求，基樁嵌入弱風化巖層不小于一倍樁徑，且應(yīng)保證樁底以下5m內(nèi)無溶洞。由于溶洞的形狀復雜多變，無規(guī)律可言，其頂板和底板也不是平面。鉆孔只對樁中心的位置進行鉆探取芯，而各樁要在1.0m直徑的范圍內(nèi)鉆進成孔，對于存在切割的懸掛巖塊及鉆探未碰及的范圍，裂隙和溶洞的真實情況不可能在鉆探資料中全部反映出來，因此存在遇突發(fā)地質(zhì)事故的隱患3、。由于工程地質(zhì)條件極其復雜，對樁基礎(chǔ)的施工必然帶來一定困難。三座大橋橋址地質(zhì)構(gòu)造主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4a+p1)、第四系全新統(tǒng)坡殘積層(Q4d1+e1)、奧陶系下統(tǒng)侖山群（01.ln）白云質(zhì)灰?guī)r及寒武系中統(tǒng)楊崗組（E2）炭質(zhì)灰?guī)r。地層揭示：粉質(zhì)黏土:褐黃色，硬塑。厚約08.5米不等細圓礫土:褐灰色、中密，飽和，硬塑，層厚02.4米。白云質(zhì)灰?guī)r:灰白色，巖芯呈柱狀，節(jié)長10180cm. 炭質(zhì)灰?guī)r:灰黑色，巖芯呈碎塊狀及短柱狀，厚約015m，巖體裂隙、巖溶發(fā)育，半充填。部分巖面傾角較大，呈近直立狀。從地質(zhì)資料分析，三座大橋共有樁基2996延米/183根。其中細屋寺大橋，88個鉆孔樁，有24、5個發(fā)現(xiàn)溶洞；大塘壟大橋，45根鉆孔樁，有8個發(fā)現(xiàn)溶洞；獻忠水庫大橋，50根鉆孔樁，有31個發(fā)現(xiàn)溶洞。共64根樁穿過巖溶。溶洞較多，形狀各異，大小不一（高度約為4m19m），其中大塘壟大橋最長一根鉆孔樁樁長46.5m,需穿過3層溶洞。在地質(zhì)勘探資料中，溶洞按其填充狀態(tài)可分為空的、半填充的和完全填充的三類。溶洞的走向與河流的流向相同。有的大溶洞內(nèi)有小溶洞，有的一根樁有幾個溶洞形成溶洞串，有的幾根樁在一個溶洞內(nèi)。三座橋樁位溶洞情況描述如下:序號樁號溶洞情況描述設(shè)計樁長(m)細屋寺大橋11-1樁頂下8m下一處溶洞，洞高約17m29.521-5樁頂下9m下一處溶洞，洞高約14m2831-6樁頂下10m5、下一處溶洞，洞高約8m2441-7樁頂下7m下一處溶洞，洞高約4m15.554-1樁頂下8m有一處溶洞，洞高2-3m13.564-2樁頂下6m有一處溶洞，洞高2-3m1774-3樁頂下4m、10m兩處溶洞，洞高2-8m1884-4樁頂下4m、11m兩處溶洞，洞高2-8m19.594-5樁頂下4m下一處溶洞，洞高約8m15.5104-6樁頂下4m下一處溶洞，洞高約8m15114-7樁頂下4m下一處溶洞，洞高約8m18.5124-8樁頂下4m、10m兩處溶洞，洞高1-7m19135-1樁頂下12m、21m兩處溶洞，洞高3-4m27145-2樁頂下16m下一處溶洞，洞高約3-5m27155-3樁頂下6、13m下一處溶洞，洞高約6-8m26.5165-4樁頂下10m、20m兩處溶洞，洞高3-6m32.5175-5樁頂下13m、19m兩處溶洞，洞高1-6m27.5185-6樁頂下15m下一處溶洞，洞高約9m28195-7樁頂下16m下一處溶洞，洞高約4m33205-8樁頂下12m、22m兩處溶洞，洞高1-6m32.5216-3樁頂下19m下一處溶洞，洞高約6m28.5226-4樁頂下20m下一處溶洞，洞高約5m28.5236-5樁頂下17m下一處溶洞，洞高約2m24246-7樁頂下18m下一處溶洞，洞高約2m24.5256-8樁頂下17m下一處溶洞，洞高約4m26.5大塘壟大橋260-2樁頂下17、3m下一處，高約1m22270-6有三處溶洞，樁頂下20m，樁頂下29m，樁頂下39m，高度38m46.5280-8有二處溶洞，樁頂下22m，樁頂下30m，高度25m36.5290-9有二處溶洞，樁頂下34、39m，高度2m45301-8有一處溶洞，樁頂下7m，高度1m12.5312-3有一處溶洞，樁頂下4m，高度1m8322-4有一處溶洞，樁頂下4m，高度1m8332-8有一處溶洞，樁頂下4m，高度1m8獻忠水庫大橋340-5樁頂下6m下一處，高約1.5m12350-6樁頂下6m、8m，有二處溶洞，高度12m14360-7樁頂下11m下一處，高約1.5m18.5370-8樁頂下10m下一處，8、高約1m17380-9樁頂下10m下一處，高約1m16.5391-1樁頂下8m下一處，高約1m15401-2樁頂下8m下一處，高約1m12.5411-3樁頂下5m下一處，高約3m14421-4樁頂下6m下一處，高約1m12.5431-5樁頂下8m下一處，高約1m15442-3樁頂下18m下一處，高約1m30453-2樁頂下7m下一處，高約1.5m15463-3樁頂下9m下一處，高約1.5m17473-4樁頂下10.5m下一處，高約1.5m19483-5樁頂下7m下一處，高約1.5m13.5493-6樁頂下10m下一處，高約1.5m18503-7樁頂下9m下一處，高約1m18.5513-8樁頂下9、10m下一處，高約1m18524-1樁頂下12m、24m，有二處溶洞，高度14m48.5534-5樁頂下8m、12m、22m，有三處溶洞，高度17m43.5544-6樁頂下14m下一處，高約2m40.5554-7樁頂下14m下一處，高約10m37564-8樁頂下12m下一處，高約6m2857*-1樁頂下7m下一處，高約1m3658*-3樁頂下20m下一處，高約3m33.559*-4樁頂下8m、20m，有二處溶洞，高度15m36.560*-5樁頂下8m、14m、20m、22m，有四處溶洞，高度13m3761*-6樁頂下6m、10m、16m、20m，有四處溶洞，高度14m33.562*-7樁頂下710、m、18m，有二處溶洞，高度15m3063*-8樁頂下14m、18m，有二處溶洞，高度14m33.564*-9樁頂下11m、14m、18m、20m，有四處溶洞，高度15m343.施工方案3.1、成孔方案的選定 成孔方案比選鉆機比選護筒比選泥漿循環(huán)系統(tǒng)比選小扭矩回旋鉆機大扭矩回旋鉆機鋼絲繩沖擊成孔深埋護筒淺埋護筒反循環(huán)正循環(huán)鉆頭不能有效地穿越巖石層。鉆機自重太大，需要大型起重設(shè)備，無法滿足多工點施工的需要。轉(zhuǎn)移快、安裝迅速、設(shè)備簡單，操作方便，動力消耗小，機械故障少。設(shè)備投入大，護筒插打時間長，不經(jīng)濟。插打時間短，較為經(jīng)濟。由孔頂補漿以保持孔內(nèi)液面，從而保證孔壁的穩(wěn)定性。泥漿上流的速度較高，適用11、于礫石及密實土層。需高濃度高密度泥漿來懸浮鉆渣，有利于鉆孔護壁，不易塌孔，適用于流沙、溶洞等容易塌孔的土層。通過以上方案比較，確定沖擊鉆進是巖溶發(fā)育區(qū)等層間非勻質(zhì)地層最佳的嵌巖樁基礎(chǔ)施工手段。決定采用淺埋護筒，漏漿嚴重時長護筒跟進，泥漿正循環(huán)、沖擊鉆機成孔。3.2、施工前充分的技術(shù)和物資準備在施工過程中，若樁鉆進時遇到溶洞、裂隙地帶，就會出現(xiàn)孔內(nèi)泥漿急劇下降，如不及時補充水頭和拋填粘土、片石等回填物堵塞溶洞、裂隙帶的漏漿空洞，抬高水頭以增加孔壁側(cè)壓力，孔壁土層就不能承受地下水和周圍土層的側(cè)壓力，就會造成護筒底部地層坍塌和卡鉆的現(xiàn)象，護筒周圍地面大面積整體下陷，地面也可能出現(xiàn)裂縫。一旦出現(xiàn)這種異12、常情況，若處理不及時或處理不當將會影響到工程質(zhì)量和人員、設(shè)備的安全，造成經(jīng)濟上的重大損失，施工時間也將延長。施工前認真分析研究勘察設(shè)計單位提供的地質(zhì)資料，尤其是對逐樁鉆探資料應(yīng)進行分析比較。技術(shù)人員和鉆機工作人員應(yīng)充分了解和掌握復蓋層的土層、土質(zhì)、入巖高程、巖層厚度、巖性、溶洞位置、溶洞(裂隙帶)的層數(shù)和高度等技術(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)計要求制定出詳細的、行之有效的施工方案和施工技術(shù)保障措施。并準備足夠的粘土、片石、袋裝水泥、鋼護筒等護壁材料和裝載機、吊車、ZD90震動錘等機具設(shè)備，以備出現(xiàn)突發(fā)情況時，能迅速投入給予處理。3.3、施工方法（1）、鋼護筒的埋置 為防止鋼護筒在鉆進成孔過程中水頭突然下降、地13、層擾動后液化發(fā)生坍塌傾斜等事故，在埋置護筒時，將護筒一定周圍內(nèi)的砂礫土挖除，回填粘性土至護筒底以下0.5m處并夯實，然后通過定位的控制樁放樣，把鉆孔中心位置標于孔底，再把護筒放進坑內(nèi)，然后移動護簡、使護筒中心與鉆孔中心位置重合。在護筒周圍對稱、均勻回填最佳含水量的粘土，分層夯實、達到最佳密實度，同時也選用剛度好、接頭嚴密、不漏水、抗擠壓的鋼護筒。 （2）、成孔技術(shù)在成孔過程中，鉆進沖程及泥漿也應(yīng)隨地質(zhì)情況變化而做相應(yīng)的調(diào)整，在通過亞砂土、亞粘土時，采用1m1.5m的小沖程并輸入較低稠度的泥漿，在通過細砂層時，采用1m2m的中、小沖程，同時加大泥漿稠度，拋填直徑1520cm的片石、粘土反復沖擊，14、使孔壁被擠實。鉆至溶洞頂部1m左右時，加大泥漿比重和稠度，采用1m1.5m的小沖程，逐漸將溶洞頂部擊穿，同時準備好足夠數(shù)量的水泵或泥漿泵。在孔周圍準備足夠的片石、粘土、水泥及粉煤灰等，一旦孔內(nèi)水頭急劇下降，以便及時向孔內(nèi)補水、補漿，同時回填粘土、片石、水泥及粉煤灰等，以便保持孔內(nèi)水頭穩(wěn)定。回填物必須高出溶洞頂1m以上，然后放下鉆頭進行沖砸堵漏，以小沖程反復沖砸，將粘土、小片石擠入溶洞。（3）、穿越溶洞的處理技術(shù) 依照研究分析過后的逐樁鉆探資料，鉆至離溶洞頂部1米左右時，準備足夠的直徑1020cm片石和粘土。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15、內(nèi)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(nèi)泥漿面的變化，一量泥漿面下降，應(yīng)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，只有當泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進。如此反復使鉆孔順利穿越溶洞。 遇到特大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)谋壤龗伻耄敝量字械哪酀{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，16、直至把樁基兩側(cè)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。 鉆頭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(yīng)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。 3.4、常見病害的處理（1）、漏漿的處理 裂隙的主要危害是由于漏漿引起鉆孔中斷、塌孔、縮孔。對于漏漿我們通常采用兩種處理措施：一是及時回填：回填砼、粘土、片石、水泥等，目的是封閉滲漏通道、填充溶洞；投入片石及粘土，同時應(yīng)密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化情況，當泥漿面迅速下降時，證明仍在漏漿，首先要趕快補水，然后將粘土團成球狀往下投，如此即可將漏漿堵住，之后，將粘土和片石按大約117、：1的比例往下投約2米，再重新開鉆，這樣砸碎的片石和粘土可將裂隙填充一定的距離，即可鉆進一定深度而不漏漿。二是下鋼護筒，是在反復回填不能堵漏前提下的處理辦法。原樁孔需回填后重新開孔，新孔直徑比原設(shè)計大1520cm。鋼護筒壁厚1030mm，內(nèi)徑1.05或1.2m，采用板材加工而成。用吊車配合ZD90型震動錘下到低于滲漏點位置。兩種辦法都是在封閉滲漏點后重新填土造漿來解決漏漿問題。 （2）、縮孔、坍孔的處理 采用沖擊鉆很少發(fā)生坍孔。但從大塘壟大橋及細屋寺大橋施工的情況來看，最初由于護筒埋置偏淺，遇到空溶洞或裂隙漏漿而補水不及時，就有可能坍孔。而且沖鉆過程中，由鉆錘的上下起落形成的紊流和沖擊振動,還18、會使有砂礫構(gòu)成孔壁發(fā)生局部液化，破壞孔壁，也會引發(fā)一系列坍孔現(xiàn)象。因此保持泥漿濃度和泥漿面高度是防止塌孔的主要措施。坍孔發(fā)生后，施工中采取用下鋼護筒穿過溶洞的施工方法。當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護管，用鉆機自吊把內(nèi)護筒放至已鉆孔底。到孔底后，由于溶洞底有沉渣,內(nèi)護筒不會靠自重沉到溶洞底部，在鉆機的鉆桿上附加十字壓架，利用鉆機的鉆進壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內(nèi)護筒隨鉆頭的鉆進而下沉，直到溶洞的底部，然后回填重新沖砸的方法處理。 （3）、偏孔的處理斜孔發(fā)生位置大多位于巖層，經(jīng)分析，巖石的傾19、角（300600）給施工造成了一定困難，發(fā)生斜孔所在墩的樁基巖層斜度比其它墩明顯要大，是出現(xiàn)斜孔的主要原因。斜孔集中出現(xiàn)在全風化、強風化、弱風化巖層交界層，夾層較多，多次出現(xiàn)由軟向硬的斜面過渡層，增加了斜孔糾正的難度。另外，樁內(nèi)一側(cè)是基巖，一側(cè)是溶洞也會造成偏孔。過程中表現(xiàn)為錘頭有明顯滑移、鋼絲繩偏斜。斜孔現(xiàn)象應(yīng)早發(fā)現(xiàn)早處治。一般斜孔可以用反復回填片石的方法來進行糾偏，根據(jù)斜孔的情況，每次拋填片石1.05.0米不等。當效果不明顯時，也可以輔助采用填充水下混凝土的方法進行處治。4、施工技術(shù)措施(1) 技術(shù)人員認真審核圖紙，切實領(lǐng)會設(shè)計意圖，堅持技術(shù)交底制度和測量復核制度。(2) 施工方案確定后，20、進行單項工程技術(shù)、質(zhì)量、安全的書面交底，找出質(zhì)量重點監(jiān)控部位和監(jiān)控點，按照施工任務(wù)劃分，各分管的主管工程師負責對所擔負的工程任務(wù)，向班組分項進行書面交底，施工過程中全程實行技術(shù)指導，做到質(zhì)量重點人人心中有數(shù)，全員參與質(zhì)量管理。(3) 嚴格控制鉆孔樁的垂直度。在鉆機就位時將其調(diào)整平整、垂直，在鉆進過程中作必要的檢測，特別是鉆進過程中碰到溶洞時需及時復查。(4) 確保鉆孔樁的端頭承載力。成孔檢查時從設(shè)計深度、鉆速及浮渣取樣的情況來綜合判定是否入巖，是否滿足設(shè)計承載力要求。不符實及時和設(shè)計聯(lián)系變更樁長。(5) 嚴格控制鉆孔樁的孔徑。做好地質(zhì)觀測，根據(jù)地質(zhì)情況及時調(diào)整泥漿比重，孔內(nèi)水位必須高出地下水位1m以上，防止孔壁坍塌。施工過程中應(yīng)加強對鉆錐的磨損情況進行檢查，并及時給予補焊。當因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖時應(yīng)使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。已發(fā)生縮孔時宜在該處用鉆錐上下反復掃孔，以擴大孔徑。(6) 做好清孔工作，混凝土澆注前還需對孔底沉碴厚度進行復查、二次清孔，確保沉碴厚度小于規(guī)范要求(7)落實崗位責任制，每個崗位均要制訂崗位職責，并定崗定人。各種機械操作人員要經(jīng)過培訓，持證上崗。各類機械要經(jīng)常保養(yǎng)和維修，易耗配件要有儲備，使機械處于良好狀態(tài)。