1、樁基礎施工方案編制: 審核: 審批: *工程有限公司*項目經理部二零一七年二月目 錄1、編制依據、編制范圍61.1編制依據61.2編制范圍62、工程概況62.1工程概況62.2主要工程內容72.3工程特點72.4控制工程及難點工程73、施工方案84.樁基溶洞處理方案95.溶洞處理措施105.1.片石粘土筑壁105.2.灌注水泥混合物115.3.鋼護筒跟進115.3.1.單護筒跟進1215.3.2.雙護筒跟進135.4.注漿165.4.1.注漿材料175.4.2.注漿設備185.4.3.注漿處理分類185.4.4.注漿方法195.4.5.注漿結束標準205.4.6.注漿施工步驟及施工重點206.
2、溶洞處理方法216.1.穿越溶洞頂板沖孔方法216.2.穿越溶洞填充物處理方法226.3.穿越溶洞空穴處理方法227.特殊情況的處理方法227.1.覆蓋較厚砂層或淤泥層237.2.溶洞底部巖面傾斜237.3.三層以上串珠狀溶洞248.全巖面的綜合判斷249.施工要點說明2410.鉆孔樁常見事故預防及處理2610.1.坍孔2610.1.1.形成原因2610.1.2.預防和處理2710.2.鉆孔偏斜2810.2.1.形成原因2810.2.2.預防和處理2810.3.掉鉆落物2910.3.1.形成原因2910.3.2.預防措施2910.3.3.處理方法2910.4.卡鉆2910.4.1.形成原因29
3、10.4.2.預防和處理3010.5.埋鉆3010.5.1.形成原因3010.5.2.預防和處理3010.6.擴孔和縮孔3110.6.1.形成原因3110.6.2.預防和處理3110.7.鉆孔漏漿3210.7.1.形成原因3210.7.2.預防和處理3211.鉆孔樁斷樁常見事故及處理3211.1.首批混凝土封底失敗3311.1.1.事故原因和預防措施3311.1.2.處理方法3411.2.供料和設備故障使灌注停工3411.2.1.事故原因和預防措施3411.2.2.處理方法3411.3.灌注過程中坍孔3411.3.1.事故原因和預防措施3411.3.2.處理方法3411.4.導管撥空、掉管35
4、11.4.1.事故原因和預防3511.4.2.處理方法3511.5.灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿3511.5.1.事故原因3511.5.2.補救措施3611.6.灌注高度不夠3611.6.1.事故原因和預防3611.6.2.處理方法3612.監測監控3612.1.觀測原則3612.2.觀測點布置3712.3.觀測周期3712.4.建筑物沉降穩定標準3712.5.觀測資料及整理3712.5.1.觀測資料整理3712.5.2.觀測成果3713.質量保證措施3813.1.成孔質量保證措施3813.2.混凝土質量保證措施3913.2.1.組織保證措施3913.2.2.原材料的質量保證措施4013.
5、2.3.混凝土配合比設計與管理4013.2.4.混凝土生產的質量控制4113.2.5.混凝土澆注質量控制4114、安全控制措施4314.1地面塌陷43預防巖溶地段地面塌陷措施43地面塌陷的治理方法4314.2臨近既有重要公路及建筑物的處理4314.3其他注意事項4415、環保措施4415.1防止水體污染4415.2防止空氣和噪聲污染4515.3文物保護4616、施工應急預案4616.1 應急救援預案內容4616.2安全預案領導機構及職責46安全預案領導機構4616.2.2 安全預案機構職責4616.3突發事故報告、應急措施及處理4716.3.1 突發事故報告4716.3.2 救災防備措施481
6、6.3.3 突發事故的應急處理措施48突發事故的調查及處理51巖溶樁基施工專項方案1、編制依據、編制范圍1.1編制依據橋梁工點施工圖;現場踏勘調查所獲得的工程地質、水文地質、當地資源、交通狀況及施工環境等調查資料;國家及貴州省的現行施工規范和招標文件要求的施工和驗收規范、規則、質量技術標準,以及貴州省在安全文明施工、環境保護、交通組織等方面的規定;國家及貴州省關于安全生產和環境保護等方面的法律法規;1.2編制范圍*道路工程第一標段范圍內所有巖溶地區的橋梁工點樁基施工。2、工程概況2.1工程概況*。橋梁基礎設計采用樁基礎、明挖基礎。樁基均采用鉆孔灌注樁,樁徑為1.4m、1.5m、1.6m、1.8
7、m、2.0m、2.2m。項目區整體地形自北向南地形先降低再升高,以山嶺重丘地貌為主,是比較典型的山嶺重丘區,區域內海拔在9451225m之間。關嶺區境內氣候呈立體狀,跨越南溫帶、北、亞熱帶、中亞熱帶,主要以中亞熱帶季風濕潤氣候為主,四季分明,熱量充足,水熱同季,境內12.5%的低熱河谷地區有“天然溫室”之稱。累計年平均氣溫為16.2,年平均最高溫氣為16.9,最低氣溫15.4,雨量充沛,年降水量1205.11656.8毫米,是全省降水中心之一。地表水系發育,水質良好,對混凝土無侵蝕性。巖溶水是本工程主要的地下水類型,廣泛分布于碳酸鹽巖中。沿線地下水類型主要為松散巖土類孔隙潛水、碳酸鹽巖巖溶水、
8、基巖裂隙水。從地質資料上和現場實際情況揭示,根據調查及鉆探顯示,底層主要為紅粘土、強風化白云巖、中風化白云巖。橋址下基巖面起伏較大,巖溶發育,溶溝溶槽發育,溶洞大小不一,埋深差異較大,部分呈串珠狀發育。2.2主要工程內容橋址下巖溶強發育,巖溶給橋梁施工帶來很大的麻煩和風險,巖溶處理主要內容為巖溶注漿、護筒跟進、回填粘土片石混合物、回填混凝土。2.3工程特點巖溶分布廣泛,溶洞層數多,單層高度大。2.4控制工程及難點工程(1)鉆孔擊穿溶洞后,導致泥漿流失,泥漿面迅速下降,造成塌孔,這類問題是最常見;(2)鉆孔擊穿溶洞后,造成塌孔,導致地表發生塌陷,這類問題在遇到大型溶洞且地表土質較差時容易發生;(
9、3)鉆孔擊穿溶洞后,因操作不當造成鉆頭卡住或掉入溶洞內,這類問題在施工中也經常遇到;(4)斜巖層鉆孔發生偏孔;(5)即使采取了可靠措施,防止了鉆孔過程中的塌孔,但在水下混凝土灌注時,到灌注到一定高度后,停灰面突然下降,導管底露出停灰面,導致斷樁;(6)即使采取了可靠措施,防止了鉆孔過程中的塌孔,但穿過溶洞后,因地下暗河大規模型溶洞,即使大量補漿,泥漿面仍停留在地下水位面處,導致泥漿無法循環,鉆渣不能排出孔外,鉆進停止不前;(7)即使能成孔,在水下混凝土灌注時,到停灰面到達大規模型溶洞后,混凝土大量流向溶洞內,停灰面長時間不能上升,時間長了后表層凝固,導致斷樁;(8)其它遇到的問題:巖溶區鉆孔樁
10、一般入巖較深,施工周期長,機械設備磨損快,往往在鉆孔中不注意檢查發生鋼絲繩斷裂而造成鉆頭掉入孔內。3、施工方案巖溶處理施工必須按照設計要求進行施工,總體方案是采用巖溶注漿將溶腔填注滿,采用拋填片石、鋼護筒跟等方法進順利使樁基成孔,然后順利灌注完,采用回填同擴大基礎標號混凝土將溶腔填滿,使擴大基礎受力均勻。在巖溶處理時,必須向監理工程師報檢,并應邀監理工程現場旁站,并留存好影像資料。在施工過程中,如地質情況與設計不相符合,必須要及時報給地質工程師。橋梁鉆孔樁必須明確每根樁的施工處理措施和預估工程數量,巖溶處理專項施工方案必須報監理、設計和業主單位審批,經審查方案切實可行后方可進行巖溶處理施工。4
11、.樁基溶洞處理方案為了根據溶洞的發育規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,按照溶洞的大小及有無充填物情況,溶洞分為小型溶洞、一般溶洞、大型溶洞、特大型溶洞,具體詳見下表:類別溶洞特征充填物情況小型溶洞單層洞高小于3m,全填充,漏水或半漏水小型溶槽、溶溝、小裂隙等粉砂、硬塑或軟塑狀粘土一般溶洞洞高小于3m的半填充溶洞或35m的全填充溶洞,二層以下串珠狀溶洞粉砂、硬塑或軟塑狀粘土大型溶洞二層以上串珠狀有充填溶洞;5m以上全充填溶洞。粉砂、硬塑或軟塑狀粘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。溶洞的規模覆蓋到相鄰樁位或更大。無填充或填充物為流塑狀溶洞處理方案選定原則
12、詳見下表溶洞高度填充情況處理方案備注3m以下填粘土和片石、鋼護筒跟進等以上處理方式效果不明顯時,可采取注漿加固處理3-5m全填充填粘土和片石、鋼護筒跟進等半填充或無填充填粘土和片石、填低標號砼、鋼護筒跟進等5-10m半填充或無填充填粘土和片石、填低標號砼、鋼護筒跟進等無填充填粘土和片石、填低標號砼、雙層鋼護筒跟進等10m以上全填充填粘土和片石、填低標號砼、鋼護筒跟進等半填充或無填充填粘土和片石、填低標號砼、雙層鋼護筒跟進等5.溶洞處理措施5.1.片石粘土筑壁對于3m以內的小型溶洞主要采取填充法進行處理:當溶洞小于鉆頭直徑時,按常規方法鉆進;比鉆頭直徑大的溶洞,容易發生鉆頭被夾、被卡或歪斜現象,
13、采取回填措施,即:當穿過洞頂板后提出鉆頭,向孔內投入粘土、片石,片石直徑20cm左右;片石、粘土采取分層拋填入孔,拋填比例按1:1施工,先拋入片石,再拋入粘土,依次循環進行,直至填充物高出溶洞頂以上12m后,再放入鉆頭,小沖程高頻率沖擊穿過空洞,不盲目追求進尺,將粘土和片石擠入孔壁,實現人工造壁。沖擊過程中要注意孔內水位變化情況,如果孔內泥漿下降較快,應及時向孔內補充泥漿,測量并控制沖孔深度至溶洞頂距離小于50cm時,提出沖錘,向孔內繼續拋填片石、粘土,然后再進行沖孔,如此往復直至穿過溶洞后逐漸加大沖程至正常沖孔速度。鉆至距離溶洞頂部1米左右時,準備足夠的小片石(粒徑為1020cm)和粘土,對
14、于半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源。快鉆至溶洞時,裝載機要在孔口旁就位,一旦漏漿,立即回填。對于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,然后根據溶洞的大小按1:2的比例回填粘土塊和片石,進行沖砸堵漏,只有當泥漿漏失現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。有空洞的樁,一定要控制沖程,以免鉆頭突然進入空洞,造成鋼絲繩斷裂或鉆機前傾。對于溶洞內填充物為軟弱粘性土或淤泥,進入溶洞后也應向孔內投入粘土塊、片石混合物(比例1:1),沖砸固壁,防止孔壁坍塌。5.2.灌注水泥混合物鉆孔穿越溶洞,漏漿太快散填難以達到封堵目的時
15、,應采用集中拋填,將粘土、片石和袋裝水泥或混凝土集中填入,要求短時、集中。對于溶洞的高度在25m,且洞內為無填充物的溶洞,沖孔至溶洞頂板巖層時,泥漿突然下降,補給泥漿不能回升,則采取先填充碎石、砂混合物和袋裝水泥,使溶洞空洞形成一個自然圓錐體。然后用小沖程沖擊將混合物擠壓到溶洞邊形成一定厚度和強度的水泥漿碎石護壁,混合物將空隙初步堵塞后,停止沖擊。24h后,待混合物的強度達到2.5MPa后再繼續沖擊,穿過溶洞。5.3.鋼護筒跟進1.護筒的加工鋼護筒直接在工廠定做,護筒壁厚16mm,長度4m/節,護筒直徑根據樁徑、溶洞層數選取幾種并提前通知加工廠家。使用時在現場按實際情況接長。護筒使用前在底部外
16、側加焊一圈12mm鋼板作刃腳,刃腳高度10cm。套多層護筒時沖錘直徑要根據護筒直徑進行調整。2.護筒加工拼接質量由于鋼護筒僅比設計樁徑大2030cm,而長度又較長,故護筒的制作、加工及拼接的精度、準確性要求較高,尤其是施工現場的拼接質量控制。為此在護筒拼接前必須逐段對各護筒進行筒徑、長度的檢查,做好標識,并設置導向鋼板,以保證其順直度。逐段拼接,施放護筒,直至其不能自行下落,然后采用振動錘施打至預定深度。在護筒埋設過程中,需要注意:(1)護筒逐段拼接時,段與段之間拼接的順直度要控制好,以防止折曲。(2)孔口定位,護筒口中心要保證與樁基中心基本重合,然后將其與地面外護筒用鋼板連結固定。(3)護筒
17、底部刃腳處加強,以防在施打過程中發生卷刃。3.護筒底部處理由于基巖頂面的不平整,護筒底部不可能周邊全斷面接觸,這樣就可能造成此處發生以下問題:(1)振力過大時,護筒滑偏,底部變形。(2)底部漏漿,坍塌。為盡量避免此類問題發生,我們主要采取在護筒振動下落時參照地質資料控制好護筒的入土總深度,并加強護筒刃腳。護筒就位后,在基巖面附近反復回填粘土、片石并摻加水泥,沖擊造壁。5.3.1.單護筒跟進空洞較大且充填物為軟塑狀的單層溶洞條件下的樁基施工采取振動錘下沉鋼護筒到基巖,鋼護筒下到巖面以后,即開始對覆蓋層和頂板進行沖鉆。在覆蓋層中沖鉆方法與一般沖擊鉆孔相同;在巖石地層中以十字型鉆頭沖擊基巖成孔,巖層
18、中鉆進時,泥漿比重控制在1.31.5。當鉆穿巖溶頂板時暫停鉆孔,提出鉆頭,進行溶洞區水下混凝土的灌注,混凝土采取低標號混凝土,混凝土配合比由現場試驗確定,保證每批混凝土坍落范圍在3cm左右。混凝土灌注采取間歇灌注方法(以免混凝土流失太遠造成浪費),直至到達溶洞頂面以上1m,待混凝土達到強度后繼續鉆孔,鉆孔穿過低標號混凝土成孔。圖9單護筒跟進施工工藝流程圖5.3.2.雙護筒跟進充填物為流塑狀或空洞較大的多層溶洞條件下的樁基施工采用雙護筒跟進方式沖擊成孔。圖10雙護筒跟進施工工藝流程圖1.內護筒參數(1)穿越砂層的護筒用振動錘打入時長度一般不超過10m;(2)穿越砂層的護筒跟進放入時,分段長度一般
19、不超過6m,護筒穿過砂層進入粘土層1m即不再跟進護筒或至溶洞頂,內外護筒間搭接至少0.5m;(3)護筒穿越溶洞時的長度按下式計算:護筒長度LhH(m)(h為地質超前鉆確定的溶洞高度,H為溶洞頂到地面加0.3m的高度)。(4)外護筒內徑一般大于樁徑2030cm。最后一層內護筒內徑大于樁徑10cm,外徑小于上一層護筒內徑10cm左右。再上層護筒直徑以此類推。2.溶洞頂部沖孔根據超前鉆的資料,當鉆孔施工接近溶洞頂部時,采用沖擊鉆機沖孔,沖孔鉆頭外徑比擬放入鋼護筒外徑略大23cm。用沖擊鉆沖孔時,要求輕錘慢打,使孔壁圓滑堅固,提升高度一般不超過0.5m。所有卡扣及鋼絲繩必須先經測試檢查,其它施工工藝及
20、注意事項與常規相同。3.沉放方法(1)當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘,在頂板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護管,下內護筒時,應在護筒外側焊導向板以起到導向作用,防止偏位。用吊機(或鉆機自吊)把內護筒放入外護筒內至孔底。到孔底后,內護筒不會靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。(2)護筒就位可利用振動錘進行;或用工字鋼自制一壓架,壓架大于內護筒小于外護筒并卡在外護筒壁上,防止掉入內護筒內,壓架側面的下方固定兩根細鋼絲繩,內護筒放入后,放入沖錘,以0.5m的沖程打擊壓架,將內護筒壓至溶洞底。4.護筒間空隙處理(1)當為全
21、填充溶洞時,此間隙不需處理。(2)當溶洞內無填充或半填充時,由于地下水位較高,洞內被水充滿,為防止沖孔時水泥漿流失或澆注的混凝土流失,在內護筒底部及頂部100cm范圍內回填砂、碎石(中間段填土),用靜壓化學灌漿法對底部及內外護筒間隙100cm范圍內的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,固結后其抗滲系數可達107ms。灌漿處理后,即可重新沖孔。(3)對于需要處理多層溶洞的樁基,一般仍采用上述灌漿法填充固結空隙進行施工。目的是為了增加溶洞底部(同時有可能是下層溶洞的頂部)附近填充物的密度和強度,并且增加內、外護筒間的膠合力。(4)重新沖鉆,直至嵌入完整基巖。當符
22、合設計及規范要求時,經監理工程師同意即可終孔。5.4.注漿溶洞層數較多,為串珠狀。溶洞部位勘察準確,洞高大于0.5米,小于3米,土層中有較厚的砂層,溶洞漏漿會引起坍方的情況,采取注漿措施,提供成孔條件穿過溶洞。預灌漿利用水泥形成的漿液,在一定壓力作用下注入溶洞中以及溶洞孔隙中,首先是填充巖溶裂隙,其次是回填溶洞空腔。圖11巖溶地段樁基注漿工藝流程圖5.4.1.注漿材料單液漿以水泥為主,巖溶空洞應灌入水泥砂漿或注入拌有粉煤灰的水泥漿;雙液注漿以水泥和水玻璃為主體(或粉煤灰)適宜調配而成。水應是可飲用的河水、井水或其他清潔水,含油脂、糖類或酸性的水和工業廢水不可使用。水泥采用普通硅酸鹽水泥,水泥標
23、號為PO32.5。水泥應保持新鮮,一般不應超過出廠日期三個月,受潮結塊不得使用,水泥的各項指標應符合驗收標準。水玻璃采用3543Be,模數在2.43.0,以及惰性材料砂和粉煤灰均應符合現行標準。5.4.2.注漿設備表13注漿所需設備表5.4.3.注漿處理分類溶洞內充填物呈松散或軟塑狀態,且溶洞較小時,可直接注入水泥漿,空隙較大的部位可注入水泥砂漿。溶洞內無填充物或填充物較少,且溶洞小時,先向洞內填充砂子,選擇一個合適的孔位,放入并固定鋼套管,將注砂管與鋼套管相連接,在注漿前灌砂。根據成樁直徑、圍護體積的最小直徑及堆積體成形規律,計算填砂量。用壓風機將干砂壓入,為防止洞內高壓阻止灌砂,利用其它孔
24、作為減壓孔。待達到計算的填充體積,壓力穩定時,即可停止。溶洞內無填充物或填充物較少,且溶洞較大時,先灌入碎石,然后進行注漿,鉆孔直徑不小于30cm,放入鋼管并固定,鋼管上置碎石料斗,碎石粒徑不大于2cm,投料時振動鋼管,以防止堵塞,填充量控制與填砂控制方法相同。根據地質情況在每一根樁的中心位置或橋墩承臺的四角鉆注漿孔,鉆注漿孔也是對地質情況的進一步勘探,通過取芯探明溶洞的高度及填充物的詳細情況。5.4.4.注漿方法用注漿泵注漿,注漿壓力不宜太大,控制在0.51.0MPa范圍,具體壓力值由現場試驗確定。速度為1520/min,其目的是使漿液滲透到填充物內(包含灌入的砂或碎石),然后固結,滲透最小
25、直徑定為3m,以保證沖鉆成孔時有足夠的固結體。注漿時注漿管必須插入填充物的底部,然后邊注漿邊緩慢上提,提管速度不宜太快,根據注漿速度確定,應使滲透半徑控制在允許范圍內。漿液選用水泥漿,用32.5級水泥,水泥漿配合比為水水泥=0.5:1。若用水泥砂漿,則配合比采用水:水泥砂=1:1:0.8,需要用雙液漿時,水玻璃的含量根據現場試驗確定。單花管注漿,管頭花管段長度為100cm,孔眼直徑和間距根據現場試孔后確定,注漿管外徑為7cm,比鋼套管內徑要小。注漿時,通過注漿泵上的PQ儀分析確定注漿的速度和結束時間,壓入量根據滲透半徑、固結體積來計算,公式為Q=R2H(1-)。式中,R為滲透半徑;H為溶洞高度
26、;為填充物的孔隙率;為超灌系數;為地區性經驗系數;、為充填率與充填系數。這些參數和系數可根據現場試驗確定。為防止漿液流失太遠造成浪費,采用間歇注漿方式,使得先注入的漿液與砂子(或碎石)初步達到膠結后再注漿,循環注漿多次,直至達到規定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。注完一個孔后,繼續對其余孔進行注漿,后注漿的壓力必須調高,最后封孔。5.4.5.注漿結束標準1.當注漿量小于20L/min,注漿壓力達到0.51.0MPa時,并持續10min時。2.巖溶裂隙不發育和巖層完整的鉆孔,注漿壓力達至1.01.5MPa,漿液難以注入時。3.單孔注漿量達到平均注漿量1.52.0倍以上,且注漿量明顯減少時。4.冒
27、漿點已出有效距離3m時。5.若注漿達10m后仍未出現壓力上升的情況,就應停止注漿,待所注水泥漿硬化后,繼續注漿或改為雙液注漿。5.4.6.注漿施工步驟及施工重點1.注漿應先深溶洞后淺溶洞,并按每根鉆孔中心位置先外后內的順序進行,采用自下而上注漿方式。2.注漿過程中加強地面觀測,并作好記錄,當地表升降達到10mm/d,水平位移超過5mm/d,在既有線及既有建筑附近應暫停注漿,特殊情況應及時上報有關部門處理。3.對于注漿效果較差地段應進行補充注漿。4.注漿壓力控制:注漿壓力一般控制在0.30.5MPa,最大壓力1.5MPa,當注漿壓力超過1.5MPa時,可停止注漿;必要時可間歇式注漿。5.沖擊成孔
28、必須待注漿凝固后才能進行,一般等待時間為10d左右。6.為防止意外,沖孔前應有備用措施。備好材料,一旦泥漿泄露,及時向孔內投放粘土,依靠沖擠在溶洞內形成粘土的圍護結構墻,保持孔內泥漿高度,使沖鉆順利進行。7.接近溶洞時,采取輕錘沖擊、加大泥漿濃度的方法成孔,以防卡鉆和掉鉆。6.溶洞處理方法6.1.穿越溶洞頂板沖孔方法當鉆孔接近頂板時,往往由于巖面傾斜,出現鉆頭擺動,或撞擊護筒和孔壁,或沖擊聲音減弱等現象,說明鉆頭已經接近頂板。在樁基沖孔過程中,鉆至離溶洞頂部1米左右時,容易造成沖孔鉆頭突然在一側或固定方位穿洞產生卡鉆事故。每遇到一層溶洞,當鉆頭將要穿越溶洞頂板底之前,無論是否漏漿,是否為充填溶
29、洞均應向孔中投入一定數量的比例為1:1的片石、粘土,然后在11.5米范圍內變換沖程,用0.5m的小沖程沖擊投下的混合物,使其擠入裂隙、溶洞內,如此反復操作,多次擠入溶洞通道固壁,逐漸將洞頂擊穿。鉆頭穿越溶洞時要密切注意主鋼絲繩的情況,以判斷是否歪鉆。若歪鉆應按1:1的比例回填粘土塊和片石或填充素混凝土至彎孔處0.5m以上,素混凝土強度必須達到2.5MPa后才能重新沖砸。對于空溶洞或半充填的溶洞,特別是地質資料顯示漏漿的溶洞,在擊穿洞頂之前,要有專人密切注意護筒內泥漿面的變化,一旦泥漿面下降,首先應迅速補水,然后用鏟車及時將準備好的片石、粘土、水泥按適當的比例拋入,直至孔中的泥漿停止下降,并慢慢
30、上升,此后可用鉆頭進行適當擠壓,直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止,只有當泥漿漏失現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。如果孔內水位繼續下降,此時應考慮將鉆機撤離,防止坍孔埋機。6.2.穿越溶洞填充物處理方法溶洞填充物多半是沉積而成,是一種可塑性填充物,在樁基沖孔過程中,容易造成漏漿、坍孔和埋鉆。因此,在鉆孔穿越溶洞填充物時,必須采取的措施是:首先往鉆孔中回填片石和粘土,實施造壁處理;然后往孔內灌注混凝土,造成人工填充物護壁,通過沖孔回填沖孔重復作業成孔。即將回填料均勻灌注到鉆孔四周,回填到一定高度用鉆頭適當夯實,使回填料壓入溶洞頂部內,并且增大孔周填充物的密度,待泥漿回
31、升到護筒口形成循環流動以及待填料凝固到一定強度之后繼續沖孔。6.3.穿越溶洞空穴處理方法若溶洞內沒有填充物,沖孔至溶洞頂板巖層時,泥漿突然下降,補給泥漿不能回升,也不能保持循環流動。此時,必須往孔內回填片石、粘土或混凝土,使溶洞空洞形成一個自然圓錐體。然后在圓錐體內實施沖孔,使孔周圍形成一定厚度和一定強度的護壁,保證泥漿回升到孔口形成流動循環。若溶洞內沒有填充物,溶洞頂板巖層上部土質松軟,孔壁極易坍塌,此時必須對樁孔實施護筒護壁的方法。沖孔時先將溶洞頂板巖層沖掉,然后沖平溶洞底部巖層。在溶洞底部的鉆孔四周回填大約1m高的粘土,護筒垂直地插入粘土堆內,保證護筒不漏漿,待泥漿回升到孔口形成循環流動
32、之后繼續沖孔。必須注意,護筒護壁方法由于鉆孔加大,施工難度較大,工程費用較多,只有在個別大溶洞且泥漿流失嚴重,泥漿不能形成循環流動的情況下才采用。7.特殊情況的處理方法7.1.覆蓋較厚砂層或淤泥層根據詳勘資料揭示,該橋位于巖溶發育的地區,地表覆蓋層較厚,上覆淤泥層,該層埋深0.0017.50m,層面標高-13.854.14m,層厚0.4017.80m,平均厚度7.72m,基本載力為40kPa。地下水位較高,埋深0.25.1m,標高-0.2025.555m。當下部無填充溶洞頂板擊穿后極易造成孔內泥漿大量漏失,使上部土層護壁非常困難,容易引起孔壁垮塌,造成成孔失敗。對于此類樁基,將外護筒加長,穿越
33、淤泥層。外護筒打入后即可按正常方法進行沖孔,沖至護筒底后如為較好土層則正常沖孔;如為砂層,則在砂層中投入適當的優質粘土,增加泥漿的比重和粘度,泥漿比重1.21.5,采用23m沖程,反復沖擊造成堅實孔壁,防止塌孔,如下部砂層很厚則要不斷投入粘土塊、小片石、水泥增強護壁功能。7.2.溶洞底部巖面傾斜溶洞底部基巖巖面起伏變化大,使樁孔穿越土層進入基巖時,容易發生樁孔偏斜、垂直度超標,尤其是在大型無填充溶洞如果處理不好極會發生折樁的質量事故。為此在沖孔中主要采取以下措施:1.提高警惕,加強觀察,沖擊過程中,一旦發現鋼絲繩偏擺嚴重,說明孔底不平或軟硬不均,沖錘已出現歪斜,此時立即停鉆,投入片石或低標號混
34、凝土,采用1.0m的小沖程,低錘密擊,泥漿比重1.3,防止沖錘在傾斜巖面發生“順層跑”而造成斜孔,待巖面沖出臺階后再逐漸加大沖程。2.在極特殊情況下,樁位可能一邊為溶洞,一邊不是溶洞,不管是全填充溶洞還是無填充溶洞,都很難處理,尤其是無填充溶洞很容易發生卡錘、錘頭脫落、錘翼崩落的事故,此種情況,不管溶洞多大,只有用片石或低標號混凝土將溶洞填滿,耐心采用低程勤擊的方法沖擊修整。7.3.三層以上串珠狀溶洞本工程中串珠狀溶洞較多,3層以上溶洞有171根,從詳勘資料來看,3層以上溶洞中,一般只有12層為3m以上溶洞,其他層為3m以下溶洞,層與層間頂板較薄,這類溶洞在沖孔時,有可能使下層溶洞頂板(同時為
35、上層溶洞底板)大塊掉落,從而造成上層溶洞坍孔。為此主要采取以下措施:1.由于是溶洞內的坍孔,一般不會危及覆蓋層,更不會危及地面,如果此時上下層溶洞總高度超過3m,則下內護筒處理,否則在坍孔后及時向孔內拋填片石等重新處理。8.全巖面的綜合判斷1.以樁孔實際見巖高程開始,至少進尺50cm后,可申報全巖面檢驗,圖紙所示鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程只作為參考。2.查閱機臺施工記錄,可將基巖進尺速度0.10.2m/h作為進入全巖面的控制速度。3.可觀察井口鋼絲繩的擺動情況,鉆頭觸巖面時會出現輕微反彈。4.使用細目篩網撈取巖渣,巖屑含量50%70%,且含泥、含砂量小于4%時,認為入巖。9.施工要點說明1.對于
36、洞體較大,填充物為流塑狀態時,采用孔口下34m的鋼護筒,四周加固,以穩定孔口。對于土質較差的孔口,在護筒下部澆筑35cm厚的混凝土,或者在護筒四周回填粘土、片石加水泥并分層夯實。2.由于石灰巖地區除溶洞外裂隙一般也均比較發育,施工中某些漏漿是由于裂隙的貫通而引起的。所以在進尺過程中保持較大比重的泥漿,在遇到貫通裂隙時可控制漿液的流失速度,并對裂隙的封堵具有較好的效果。與普通的鉆孔樁所用的泥漿相比,巖溶地段處所需的泥漿質量和比重要加強,其技術指標應符合:比重:1.21.4;粘度20s;膠體率95%;PH值6.5。優質的泥漿取決于優質的粘土,當缺少優質粘土時,可在泥漿中摻入適量的水泥、鋸末、碳酸鈉
37、、燒堿,以提高泥漿的膠體率,懸浮能力。鋸末按粘土體積的10%摻入。3.施工規范要求導管的埋置深度應控制在26m。但由于石灰巖地區地質情況的復雜性,成孔中遇到的溶洞經投入片石和粘土反復沖砸處理,在澆筑水下混凝土時混凝土流失量就會較少。但有時會出現混凝土面上升極緩,有時孔內泥漿面還伴有輕微下降,此時可判斷為溶洞。該溶洞可能靠近孔壁,鉆孔時由于孔內泥漿護壁等原因,對溶洞沒有產生擾動和擠壓,澆筑混凝土時孔壁受到沖擊和擠壓而使溶洞顯現出來。孔壁遭到嚴重破壞時,會造成混凝土急劇流失,如果導管埋深較淺,容易使導管口外露,形成斷樁。因此為保證溶洞地段樁基水下混凝土的順利灌注,導管埋置深度通過反漿及導管提拔難易
38、程度來控制,基本上均大于規范規定的6m。4.灌注水下混凝土之前,必須嚴格控制二次清孔,這對保證樁身質量及混凝土強度與均勻性將起到良好的效果。在灌注水下混凝土時,由于溶洞存在且相互連通,使樁基混凝土體積增加,應根據拌和混凝土次數計算灌注到孔內混凝土的體積,并量測灌樁時混凝土上升的高度,據混凝土上升部位和灌注混凝土數量估算成樁直徑大小和是否漏漿等情況。5.橋樁基均按柱樁設計,樁底沉渣厚度不應大于5cm。6.為防止鋼筋骨架上浮,當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時,應降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時,提升導管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢復正常灌注速度。7.
39、灌注的樁頂應比設計高出一定高度,一般為1.0m,以保證混凝土強度,多余部分接樁前必須鑿除,殘余樁頭應無松散層。8.鉆孔樁澆筑混凝土后,應進行質量檢查。采用聲波透射法或瞬態激振時域頻域法(低應變法)按混凝土基樁總數的100%進行檢測:橋梁基樁樁徑小于2m,樁長一般不大于40m,采用瞬態激振時域頻域法(低應變法);橋梁基樁樁徑大于等于2m或樁長大于40m時,采用聲波透射法。對質量有疑問的樁,鉆取樁身混凝土進行檢測,柱樁取芯檢測至樁底0.5m以下。9.群樁中心在承臺底面處的偏差不得大于5cm。10.本橋巖溶發育,巖溶施工過程中應根據實際情況采取相應措施,相關處理工程量應經監理、業主等確認。10.鉆孔
40、樁常見事故預防及處理常見的鉆孔(包括清孔時)事故及處理方法分述如下:10.1.坍孔坍孔的特征是孔內水位突然下降,孔口冒細密的水泡,出渣量顯著增加而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等。沖孔穿越巖溶地區覆蓋層,或穿越溶洞有充填物時易產生坍孔。10.1.1.形成原因1.泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮。2.由于出渣后未及時補充泥漿(或水),或河水、潮水上漲,或孔內出現承壓水,或鉆孔通過砂礫等強透水層,孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠。3.護筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機直接接觸在護筒上,由于振動使孔口坍塌,擴展成較大坍孔。4.在松軟砂層
41、中鉆進進尺太快。5.水頭太高,使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。6.清孔后泥漿相對密度、粘度等指標降低。7.清孔操作不當,供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時間過久或清孔停頓時間過長。8.吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。9.當鉆頭擊穿溶洞頂板時若不及時回填則容易造成塌孔。10.1.2.預防和處理1.在松散粉砂土或流砂中鉆進時,應控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿。2.發生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。3.如發生孔內坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1m2m,如坍孔嚴重時應全部回填,待回填物沉積密實后再行鉆進。4.清孔時應指定專
42、人補漿(或水),保證孔內必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中,應通過水槽或水池使水減速后流入鉆中,可免沖刷孔壁。5.吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入,嚴防觸及孔壁。6.在鉆至溶洞頂板前必須做好相應的應急準備,應急物資在孔口附近待命,擊穿溶洞頂板,孔內水位下降時迅速回填粘土和片石,并加大泥漿比重,待孔內水位穩定后再以小沖程繼續鉆進。10.2.鉆孔偏斜巖溶地區存在很多溶洞和溶槽,且巖面陡斜。當沖孔至陡斜面時,鉆孔向巖層面下斜的一側傾斜,使鉆孔不能滿足斜率小于1%的要求。10.2.1.形成原因1.鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石。2.在有傾斜的軟硬地層交界處,巖面傾斜鉆進;或者粒徑大小懸殊的
43、砂卵石層中鉆進,鉆頭受力不均。3.擴孔較大處,鉆頭擺動偏向一方。4.鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷、位移。10.2.2.預防和處理1.安裝鉆機時要使底座水平,起重滑輪緣、和護筒中心兩者應在一條豎直線上,并經常檢查校正。2.控制鉆機速度。斜面鉆孔作業,采用小沖程,反復回填片石將斜面沖平后再按正常速度鉆進。3.鋼絲繩松放適度,以不致鉆頭晃動為準,一般每次松放2m。要經常檢查鉆機主繩中心位置的變化,判斷空位是否偏斜。4.回填片石、黏土修孔。回填高度至斜孔部位以上0.5m,以小沖程反復回填沖砸。5.孔位巖面傾斜度較大,則直接灌注混凝土,待混凝土達到一定強度后,重新鉆進。6.灌注水下不擴散混凝土重鉆
44、修孔。有的鉆孔處巖面傾斜較大,或一半巖、一半土的情況,回填片石也無法糾偏,可以順其傾斜方向繼續鉆孔,大致到設計孔位外時,向孔內灌注混凝土,至開始偏斜的部位以上0.5m,3d后強度達到15MPa,即可重新鉆孔。10.3.掉鉆落物在橋樁施工產生卡鉆和埋鉆后,鉆頭和提升器件分離,掉落在鉆孔中。10.3.1.形成原因1.卡鉆、埋鉆時強提強扭,操作不當,使鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。2.操作不慎,落入扳手、撬棍等物。10.3.2.預防措施1.開鉆前應清除孔內落物,零星鐵件可用電磁鐵吸取,較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈,然后在護筒口加蓋。2.經常檢查鋼絲繩和聯結裝置。10.3.3.處理方法掉鉆后應及時摸清情況
45、,若鉆頭被沉淀物或坍孔土石埋住應首先清孔,使打撈工具能接觸鉆頭,然后進行打撈。10.4.卡鉆10.4.1.形成原因1.當鉆孔深度至鉆穿溶洞頂板時,由于溶洞頂板巖層厚薄不均勻,在鉆孔的面積上,一側先貫穿,并且先貫穿的側面又是溶洞,則鉆頭就可能隨斜向掉下,沉入溶洞內。隨著將鉆頭提起,未鉆穿部分的溶洞頂板將鉆頭卡住,無法拔起。2.孔內出現梅花孔、探頭石、縮孔等未及時處理。3.鉆透被坍孔落下的石塊或誤落入孔內的大工具卡住。4.入孔較深的鋼護筒傾斜或下端被鉆頭撞擊嚴重變形。5.鉆頭尺寸不統一,換用新修補的鉆頭,焊補過大,未經擴孔就用大沖程沖擊。6.下鉆頭太猛,或鋼繩過長,使鉆頭在孔內碰撞傾斜卡在孔壁上。
46、10.4.2.預防和處理1.上下輕提鉆頭,并用撬棍將鋼絲繩左右拔移、旋轉,使鉆頭能沿下落的方向提出。2.卡鉆后輕提,經提不動時,探準卡鉆位置,可用小沖擊鉆頭沖或用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后再提出。3.采用強提法和爆破震動法。可采用滑輪組、吊機和鉆機相互配合強提,或用千斤頂的辦法,將鉆頭提出。如果強提無效,可用水下小爆破震動法將鉆頭松動后提出。4.施工中注意保持護筒垂直,防止傾斜;鉆頭尺寸應統一,下鉆應控制鉆進速度,不要過猛過快。5.應經常檢查鉆頭直徑,磨耗不應超過1.5cm;應備有鉆頭輪換使用,磨耗的鉆頭及時補焊;更換新鉆頭宜先用小沖程沖擊一段時間;在穿越溶洞頂板時,使用小沖程鉆進。1
47、0.5.埋鉆10.5.1.形成原因埋鉆是由坍孔造成的。施工中發現漏漿應立即將鉆頭提到孔外,如果未及時提鉆,漏漿后坍孔,鉆頭便被埋在孔中。10.5.2.預防和處理1.人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺10m以內,地下水易于控制,沒有大的承壓力,人可以下到樁孔中去邊挖坍落的泥石,邊護筒跟進,一直挖到鉆頭位置,護筒也跟進到鉆頭位置。2.真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部,用9m空壓機通過5066mm鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔石頭的粒徑不大于25mm的情況。10.6.擴孔和縮孔10.6.1.形成原因擴孔比較多見,一般表現為局部的孔徑過大。在地下水呈運動狀態、土質松散地層處或鉆頭擺動過大,易于出
48、現擴孔,擴孔發生原因與坍孔相同,輕則為擴孔,重則為坍孔。若只孔內局部發生坍塌而擴孔,鉆孔仍能達到設計深度則不必處理,只是混凝土灌注量大大增加。若因擴孔后繼續坍塌影響鉆進,應按坍孔事故處理。縮孔即孔徑的超常縮小,一般表現為鉆機鉆進時發生卡鉆、提不出鉆頭的跡象。縮孔原因有兩種:一種是鉆頭焊補不及時,嚴重磨耗的鉆頭往往鉆出較設計樁徑稍小的孔;另一種是由于地層中有軟塑土,遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發生縮孔。為防止縮孔,前者要及時修補磨損的鉆頭,后者要使用失水率小的優質泥漿護壁使用鉆頭上下、左右反復掃孔以擴大孔徑,直至使發生縮孔部位達到設計要求為止。對于有縮孔現象的孔位,鋼筋籠就位后須立即
49、灌注,以免樁身縮徑或露筋。10.6.2.預防和處理1.應經常檢查轉向裝置的靈活性,及時修理或更換失靈的轉向裝置。2.選用適當粘度和相對密度的泥漿。3.用低沖程時,每沖擊一段換用高一些沖程沖擊,交替沖擊修整孔形。4.出現梅花孔后,用片石混合粘土回填鉆孔,重新沖擊。10.7.鉆孔漏漿當沖孔遇到空洞、透水性強或有地下水流動的土層時,會產生大量漏漿而無法補充,甚至可能引起坍孔埋鉆。10.7.1.形成原因1.在沖擊成孔中,由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通,遇到空洞、透水性強的砂礫或流砂中,特別是在有地下水流動的地層中鉆進時,泥漿迅速流走,水頭高度急劇下降,泥漿會向孔壁外漏失。2.地質資料揭示無溶洞或
50、只有很小的溶洞,但突然發生跑漿,估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁,或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連,造成意外跑漿。3.護筒埋置太淺,回填土夯實不夠,致使刃腳漏漿。4.護筒制作不良,接縫不嚴密,造成漏漿。5.水頭過高,水柱壓力過大,使孔壁滲漿。10.7.2.預防和處理1.凡屬于第一種情況的,施工時要在孔邊備足一定數量的片石和粘土,一旦出現漏漿,要及時回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補水,防止水頭高度繼續下降。2.凡屬于第二種情況的,采取投放片石、粘土,整袋水泥堵塞起到護壁作用,使鉆孔順利通過巖溶區。3.屬于護筒漏漿的,應按前述有關護筒制作與埋設的規范規定辦理。如接縫處漏漿不嚴重,可由潛水工用棉、絮堵塞,封
51、閉接縫。如漏水嚴重,應挖出護筒,修理完善后重新埋設。11.鉆孔樁斷樁常見事故及處理11.1.首批混凝土封底失敗11.1.1.事故原因和預防措施1.導管底距離孔底太高或太低(1)原因由于計算錯誤,使導管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批混凝土數量不夠,埋不了導管下口(1米以上)。太低了使首批混凝土下落困難,造成泥漿與混凝土混合。(2)預防措施準確測量每節導管的長度,并編號記錄,復核孔深及導管總長度。也可將拼裝好的導管直接下到孔底,相互校核長度。2.首批混凝土數量不夠(1)原因由于計算錯誤,造成首批混凝土數量不夠,埋管失敗。(2)預防措施根據孔徑、導管直徑認真計算和復核首批混凝土數量。3.首批混
52、凝土品質太差(1)原因首批混凝土和易性太差,翻漿困難。或坍落度太大,造成離析。(2)預防措施搞好配合比設計,嚴格控制混凝土和易性。4.導管進漿導管密封性差,在首批混凝土灌注后,由于外部泥漿壓力太大,滲入導管內,造成混凝土與泥漿混和。11.1.2.處理方法首批混凝土封底失敗后,應撥出導管,提起鋼筋籠,立即清孔。11.2.供料和設備故障使灌注停工11.2.1.事故原因和預防措施1.原因由于設備故障,混凝土材料供應問題造成停工較長時間,使混凝土凝結而斷樁。2.預防措施施工前應做好過程能力鑒定,對于部分設備考慮備用;對于發生的事故應有應急預案。11.2.2.處理方法1.如斷樁距離地面較深,考慮提起鋼筋
53、籠后重新成孔。2.如斷樁距離地面較淺,可采用接樁。3.如原孔無法利用,則回填后采取補樁的辦法。11.3.灌注過程中坍孔11.3.1.事故原因和預防措施1.原因由于清孔不當、泥漿過稀、下鋼筋籠時碰撞孔壁、致使在灌注過程中發生坍孔。2.預防措施首批混凝土封底失敗后,應撥出導管,提起鋼筋籠,立即清孔。11.3.2.處理方法1.如坍孔并不嚴重,可繼續灌注,并適當加快進度。2.如無法繼續灌注,應及時回填重新成孔。11.4.導管撥空、掉管11.4.1.事故原因和預防1.導管撥空(1)原因由于測量和計算錯誤,致使灌注混凝土時導管撥空,管內充滿泥漿;或導管埋深過少,泥漿涌入導管(2)預防措施應認真測量和復核孔
54、深、導管長度;應對導管埋深適當取保守數值。2.掉管(1)原因導管接頭連接不符合要求;導管掛住鋼筋籠,強拉拉脫等。(2)預防措施每次拆管后應仔細重新連接導管接頭;導管埋深較大時應及時拆管。11.4.2.處理方法1.混凝土面距離地面較深時應重新成孔。2.混凝土面距離地面較淺可采取接樁辦法。11.5.灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿11.5.1.事故原因1.混凝土供料間隔時間太長,灌注停頓,混凝土流動性變小。2.混凝土和易性太差。3.導管埋深過大。4.在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高減小,超壓力降低。5.導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大。11.5.2.補救措施1.提起導管,減少導管
55、埋深。2.接長導管,提高導管內混凝土柱高。3.可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉渣。11.6.灌注高度不夠11.6.1.事故原因和預防1.原因測量不準確;樁頭預留量太少;灌注過程中,孔壁斷續發生小坍方,施工人員未發覺,未處理,測探錘達不到混凝土表面造成。2.預防措施可采用多種方法測量,確保準確;樁頭超灌預留量可適當加大。11.6.2.處理方法挖開樁頭,重新接樁處理;插入一直徑稍小的護筒,深入到原混凝土中,用吸泥機吸出坍方土和沉渣,拔出小護筒,重新下導管灌注。12.監測監控本項目樁基施工地處巖溶發育地區,在施工橋梁樁基時對橋址周圍建筑物和地表不可避免會有一定影響,為預防和防止巖溶樁基施工時因樁基
56、塌孔而引起周圍建筑物倒塌、開裂,地表下陷等事故的發生。在施工中必須對橋址周圍建筑物和地表進行監測監控。12.1.觀測原則1.建筑物的四角及轉角處;2.線路周圍60m范圍內地表。12.2.觀測點布置根據觀測原則要求,在線路周圍60m范圍內的建筑物靠線路側的轉角處布設沉降觀測點,在沿線路方向每60米離線路中心10米位置地表左右各布置一沉降觀測點(地表沉降觀測點應避開車道和人行道)。12.3.觀測周期觀測周期為每個墩樁基開工至完工。在施工樁基前對周圍建筑物進行一次沉降觀測,在樁基施工期間如果地表沒有出現塌陷、開裂3天測一次,如果地表塌陷、開裂每天測2次直至地表穩定。12.4.建筑物沉降穩定標準地基變
57、形沉降的穩定標準應由沉降量時間關系曲線判定。建筑變形測量規程(JGJ/T8-97)中指出,一般工程若沉降速率小于0.010.04mm/d,可認為建筑物已經進入穩定階段,具體取值宜根據各地區地基土的壓縮性確定。12.5.觀測資料及整理12.5.1.觀測資料整理觀測結果應于當日整理完畢,并及時將成果報業主、監理,若發現觀測結果出現異常時,及時通知業主、監理。如出現建筑物差異沉降超過1/1000L(L為相鄰兩沉降點之間距),必須立即上報項目總工。12.5.2.觀測成果觀測工作結束后,應提交下列成果:1.沉降觀測成果表;2.沉降觀測點位分布圖及各周期沉降展開圖;3.v-t-s(沉降速率、時間、沉降量)
58、曲線圖;4.沉降觀測分析報告。13.質量保證措施13.1.成孔質量保證措施巖溶地區沖孔樁施工不可預見因素多,孔內事故多且頻率高。經常發生樁孔漏失、孔壁坍塌、樁孔彎曲、錘頭被卡、錘頭脫落、錘翼崩落等事故。對于發生事故的樁孔,必須進行有效處理,需配齊各種處理工、器具和材料。1.根據不同層位采取不同的護壁措施,開孔前,將孔口護筒埋設牢固;在土層中投入少量碎石,小沖程沖擊擠密,以取得較好的防護效果;在砂層中投入適當的優質粘土,增加泥漿的比重和粘度;在巖層中,投入含砂量較低的粘土,通過沖擊使孔壁穩固;在破碎嚴重地層、溶洞中,常有掉塊現象,造成卡鉆,此時混合投入粘土、碎石、水泥等,可對孔壁起到較好的膠結和
59、穩固作用。2.沖擊時,根據不同地層性質,選用不同的沖程和泥漿比重:在較厚的粗、礫砂層中,采用23m沖程,泥漿比重1.21.5,反復沖擊造成堅實孔壁,防止塌孔;在巖面,采用1.0m的小沖程,低錘密擊,泥漿比重1.3,防止沖錘在傾斜巖面發生“順層跑”而造成斜孔,待巖面沖出臺階后再逐漸加大沖程。3.在溶洞中沖擊鉆進時,根據溶洞大小及對鉆進的影響程度采取相應措施:對小溶洞,按常規方法鉆進;比鉆頭直徑大的溶洞,容易發生鉆頭被夾、被卡或歪斜現象,采取回填措施,即:當穿過洞頂板后提出鉆頭,向孔內投入粘土、片石,片石大小20cm左右,含量50%60%,回填至洞頂以上12m后,再放入鉆頭,小沖程高頻率沖擊穿過空
60、洞,不盲目追求進尺,將粘土和片石擠入孔壁,實現人工造壁,必要時下入鋼護筒護壁。4.確保樁孔垂直。沖擊過程中,一旦發現鋼絲繩偏擺嚴重,說明孔底不平或軟硬不均,錘頭已出現歪斜,此時立即停鉆,投入塊石,并采用低程勤擊的方法沖擊修整。5.修建儲漿池。為防止溶洞、裂隙漏漿,挖設樁孔理論體積23倍大小的儲漿池,備足濃泥漿(比重1.251.30),以滿足孔內回補使用。6.進行二次清孔,保證孔底沉渣滿足設計要求:清孔一般采用換漿法并進行二次清孔。沖擊至設計樁底標高終孔后,第一次清孔換漿;在下入鋼筋籠、灌注導管、灌注混凝土前,進行第二次清孔。清孔時,將密封的灌注導管下入孔內導管底口距孔底5080cm;清孔過程中
61、不斷測量底沉渣厚度、泥漿比重;在二次清孔過程中,不斷置換泥漿,直到混凝土運輸車進入現場,孔底沉渣、泥漿性能滿足要求后,即刻開始進行灌注準備,澆灌水下混凝土。7.每一墩位樁基不等長時,先施工長樁后施工短樁;根據詳勘資料及補鉆資料逐孔制定相應的施工方案,進行技術交底,并將施工方案印發至機臺。8.樁基終孔要滿足終孔原則,并經施工、設計、監理人員現場確認一致同意方可終孔。13.2.混凝土質量保證措施13.2.1.組織保證措施成立以項目總工程師為主的混凝土施工管理小組,主要負責實施混凝土施工的有關組織管理,混凝土連接供應,按施工工藝組織施工,全面保證混凝土澆筑質量。結構混凝土施工前,首先由項目總工程師組
62、織作業人員就混凝土澆筑工藝、施工技術性能特點和施工注意事項進行澆筑技術交底,項目現場生產指揮負責人負責組織灌注施工機具及勞動力布置。項目的質檢、技術部及防水作業組專職負責相應部位澆筑質量檢驗和監督。澆筑作業時,項目經理部相關部門組成現場值班小組,專職負責落實混凝土供應,按施工工藝組織施工,并督促關鍵部位的混凝土澆筑質量。專職的混凝土試驗人員到混凝土攪拌站,抽檢配合比,確保混凝土質量。混凝土澆筑施工采取質量責任承包,使施工質量與施工人員經濟效益直接掛鉤,并制定出相應的獎罰措施。13.2.2.原材料的質量保證措施1.水泥:選用低堿的不含粉煤灰的P型水泥。由于混凝土缺乏裝飾層的保護,受自然環境影響大
63、,選用低堿水泥可減少堿骨料的危害。應保證水泥水化反映后的顏色為青灰色。選用低水化熱的水泥。2.拌和用水:拌和用水采用飲用水,當采用其它水源時,水質應符合我國現行標準混凝土拌和用水標準(JGJ63)的規定。3.砂、石料:砂子為細度模數大于2.4的中砂,含泥量不大于2.5;石子為525粒徑級配良好的碎石,含泥量不大于1;針片狀石子的含量不大于10;原材料產地必須統一砂、石的色澤和顆粒級配均勻。4.粉煤灰:為保證混凝土顏色一致,為改善混凝土的和易性,降低水化熱,控制開裂,選用同一廠家粉煤灰。13.2.3.混凝土配合比設計與管理混凝土配合比是控制混凝土質量的重要因素。根據本工程的技術要求和施工工藝等特
64、點,摻入適量的粉煤灰及外加劑以減少單位混凝土水泥用量,降低水灰比,可以有效的防止混凝土開裂。為確保混凝土強度和抗滲等級滿足設計要求,混凝土配合比由中心試驗室根據設計要求,委托有資質的單位,提出施工配合比,報經監理審核、業主批準后實施。13.2.4.混凝土生產的質量控制生產拌制混凝土時,必須嚴格按經審批的混凝土配合比和制定的原材料進行配料,不得隨意更改。各組成材料的計量器均經計量部門檢定合格,并保持可靠的良好工作狀態,供應混凝土前對生產機組進行全面檢查,確保供料期間機組正常運作,不得中斷。生產拌制混凝土期間,每一工作班都要測定砂、石的含水率,及時調整生產所需用水以符合設計要求。凝土攪拌站應根據氣
65、溫條件、運輸時間(白天或者夜晚)、運輸距離、砂石含水率的變化、混凝土坍落度損失情況,及時適當地對原配合比(水膠比)進行微調,以確保混凝土澆筑時的坍落度能夠滿足施工現場的需要。必須保證混凝土不泌水、不離析、色澤一致。質檢員嚴把質量關,監控好混凝土出場坍落度和溫度,檢查每車混凝土拌和物的均勻性和外觀符合要求后,方準混凝土出場。混凝土到達現場后,要先檢查配料單上的配合比、混凝土標號是否正確,并現場檢查坍落度指標是否滿足要求。項目部派技術人員到攪拌站進行檢查、監控混凝土生產質量。13.2.5.混凝土澆注質量控制巖溶地層的溶洞、溶溝、裂隙十分發育,且洞穴貫通,這些洞穴都須由混凝土充填。在灌注混凝土過程中
66、,由于通道復雜或混凝土流動性較差等原因,混凝土充填時會有一定阻力,常常在混凝土面上升到一定高度、達到一定壓力時,混凝土才被“擠”入洞穴,此時混凝土面可能突然下落,下落高度少則幾米,多則十余米,此時若導管埋深稍淺,就會導致斷樁。為此,在灌注混凝土時采取的主要控制措施有:1.混凝土和易性、坍落度等指標須符合設計和施工要求方能澆注。2.加大混凝土的初灌量,加大導管埋深(69m)特別是在溶洞分布段不盲目拆卸導管。3.加密對混凝土面上升的探測。4.起拔導管時,切忌以快速或直線上升的方式起拔,邊起拔邊反插,確認混凝土的密實性。5.灌注至設計樁頂標高后,不立即拔出導管,保持埋管24m,觀察混凝土面穩定情況,
67、防止混凝土面下沉。6.現場配備發電機,以防混凝土灌注過程中突然停電,保證混凝土連續灌注。由于受溶洞分布廣、洞穴相互貫通、漏漿坍孔等諸多因素的影響,灌注時樁孔可能出現混凝土面下沉的現象;另外,灌注混凝土量均較大,就是部分下入鋼護筒的樁孔,由于巖面傾陡,加之護筒較長、垂直度難保證,底部也很難阻斷混凝土流失通道,同樣會出現灌注混凝土量偏大。有溶洞地段樁基處理是本工程的重中之重,只有保證樁基的施工質量和進度,才能保證橋的施工質量和進度,因此在施工前要作足準備工作,在施工中要具體情況具體分析,制定合理有效的沖孔方案,成孔后及時灌注混凝土,并總結經驗教訓為下一樁孔施工提供幫助。14、安全控制措施14.1地
68、面塌陷14.1.1預防巖溶地段地面塌陷措施(1)對已有巖溶塌陷發生且其穩定性差尚有活動跡象的地段,施工前應先對溶洞進行注漿處理,成孔過程中盡量采用鋼護筒跟進,如發現漏漿,應立即采用片石粘土混合物進行回填。(2)根據地質資料,當溶洞埋深淺且溶洞較大無填充物時,應采用2根長9m工字鋼對鉆機進行加固。(3)設置完善的排水系統,避免地表水大量入滲,對已有塌陷坑進行填堵處理,防止地表水向其匯聚注入,巖溶地段附近不得抽出地下水。14.1.2地面塌陷的治理方法(1)填堵法:填堵法是一種最常見的治理方法,在施工過程中,進行鋼護筒跟進,發現漏漿時,不斷地回填粘土片石混凝土,通過鉆頭進行夯實。(2)強夯法:當溶洞
69、埋深淺、溶洞較小時,通常在強夯法是把1020噸的夯錘起吊到一定高度(1040米),然后讓其自由落下,造成較大的沖擊對土體強力夯實。(3)灌注法:施工前通過鉆孔或巖溶洞口進行注漿、回填低標號混凝土,其目的是強化土洞或洞穴充填物、填充巖溶洞隙,攔截地下水流,支撐溶腔頂板,防止地面下沉。 (4)控制抽排水強度法:由于抽排水使地下水位下降,常常造成地面塌陷,因此,合理地控制抽排水的強度或者在巖溶施工地段附近嚴禁抽地下水,是減少塌陷產生的一個重要途徑。14.2臨近既有重要公路及建筑物的處理臨近既有重要公路和建筑物的巖溶處理,必須編制應急預案,明確發生地面沉降后的應急處理方案和程序。臨近既有重要公路和建筑
70、物的巖溶處理,必須在施工半徑200米范圍內,按20米間距建立地面沉降觀測網,施工單位派人24小時進行觀測,并做好觀測記錄,一旦發現地面塌陷,立即啟動應急預案。巖溶地段臨近既有重要公路和建筑物的橋梁基礎在施工期間,周邊200m范圍內嚴禁抽取地下水,避免地下水失衡而引起地表塌陷。14.3其他注意事項(1)巖溶地區的鉆孔樁施工易發生漏漿,因此要備足粘土塊和片石,出現漏漿要馬上補充,保持孔內水頭高于地下水位1.5m。(2)鉆孔接近溶洞時,必須嚴格掌握松繩量,要勤松、少松,防止擊穿巖殼卡住鉆頭。(3)鋼絲繩及卡子要勤檢查,勤保養,松動的卡子要及時補擰。(4)護筒長度不得小于2m,護筒頂面必須高出地面50
71、cm左右,必要時護筒頂用鋼管將護筒固定在地面上,防止護筒下沉,護筒四周必須用填土夯填密實。停止施工或施工過程停頓的孔位,上面必須鋪蓋鋼筋網片,防止人員或物體墜入孔內。(5)鉆孔樁施工時,嚴禁泥漿外溢,孔位附近保持清潔,防止作業人員墜入孔內。(6)鉆機輪胎或滾筒前后應用木楔或其他物體楔緊,防止鉆機偏位、傾斜。15、環保措施15.1防止水體污染鉆孔樁施工過程中,嚴禁泥漿外棄,泥漿池壁及連接泥漿池和鉆孔樁護筒間的溝槽采用鋼板制導流槽,泥漿池頂四周及溝槽兩側采用鋼板拼裝維護,避免泥漿溢出。跨越河流、水塘涉水橋墩的施工,產生的鉆碴泥漿集中處置并及時撈取就近晾曬,干后用汽車運到棄土場。施工過程中廢棄的混凝
72、土和漿液,應集中處理,不得直接排放到附近的農田中。設備的廢水、廢油通過回收桶回收后統一處理;生活污水采用沉淀池及隔油池處理后再排放。施工過程中產生的固體廢棄物分類回收集中,運至專用棄土(碴)場,對環境造成污染的廢棄物運至環保部門設置的垃圾場。15.2防止空氣和噪聲污染盡可能采取液壓設備和摩擦設備代替振動式設備,鉆孔施工盡量安排在白天施工,當必須在夜晚施工時,施工機械加裝消音設備等措施控制噪聲在下表范圍內。 噪聲限值表施工階段主要噪聲源噪聲限值dB(A)晝間/夜間土石方推土機、挖掘機、裝載機等75/55打樁各種打樁機等85/禁止施工汽車運輸便道采用灑水車定時灑水,保持運輸便道濕潤,在攪拌站及施工
73、現場出口處設置沖洗場地及安裝沖洗設備,所有設備、車輛沖洗干凈后進出場。便道施工及其他土方施工所用車輛采用專用的密閉運碴汽車,避免揚塵、掉碴、泄漏污染道路。出入時不帶起揚塵為準。車輛定期進行檢查,以控制尾氣排放達到國家標準。進入施工現場的機械車輛少鳴笛、不急剎、不帶故障運行,減少噪聲。15.3文物保護巖溶處理過程中應加強對文物、古跡的保護,如發現文物古跡應立即與當地文物保護部門聯系,并采取必要的保護措施。16、施工應急預案16.1 應急救援預案內容預案是針對未預測到或已預測到將要發生的地質災害、機械、火災、洪水、大風等安全事故,但仍未發生前而制定的搶險預案,是應急救災措施的總綱,包括救援組織、救
74、援通訊、救援材料、救援方案及自救互救、事故調查及處理等。16.2安全預案領導機構及職責16.2.1安全預案領導機構針對可能發生險情,項目經理部成立應急救援領導小組,由項目經理任組長,主管安全的項目副經理和項目總工為副組長。上場后由應急救援領導小組會同安全管理部門編制火災及爆炸、起重作業、高空作業、坍塌、機械、急性作業中毒等安全事故和洪水、大風等自然災害救援預案,并交由業主及監理工程師審定。16.2.2 安全預案機構職責項目經理部職責負責整個項目重、特大安全事故應急救援預案的制定、演練,督促做好特大安全事故應急救援的各項工作,配合上級主管部門做好事故調查處理。施工隊職責負責具體落實本隊施工區域重
75、、特大安全事故應急救援預案的演練、落實,具體做好特大安全事故應急救援的各項工作;配合項目經理部做好事故調查處理。16.3突發事故報告、應急措施及處理16.3.1 突發事故報告1.事故報告與報警施工中發生重、特大安全事故后,施工隊迅速啟動應急預案和專業預案,并在第一時間內向項目部應急救援領導小組報告,積極進行事故救援,對人員要及時施救。保護好事發現場,將現場拍照,拔打電話報警,急救電話120、事故清障電話122、火警電話119。報告內容包括:事故發生的單位、事故發生的時間、地點,初步判斷事故發生的原因,采取了哪些措施及現場控制情況,所需的專業人員和搶險設備、器材、交通路線、聯系電話、聯系人姓名等
76、。2.應急程序施工隊接到事故報告后,立即向項目經理部應急救援領導小組匯報事故情況以及救援情況。事故發生初期,現場人員采取積極自救、互救措施,防止事故擴大,指派專人負責引導指揮人員及各專業隊伍進入事故現場。指揮人員到達現場后,立即了解現場情況及事故的性質,確定警戒區域和事故應急救援具體實施方案,布置各專業救援隊任務。各專業咨詢人員到達現場后,迅速對事故情況作出判斷,提出處置實施辦法和防范措施;事故得到控制后,參與事故調查及提出整改措施。救援隊伍到達現場后,按照應急救援小組安排,采取必要的個人防護措施,按各自的分工開展搶險和救援工作。施工隊嚴格保護事故現場,并迅速采取必要措施搶救人員和財產。因搶救
77、傷員,防止事故擴大以及疏通交通等原因需要移動現場時,必須及時做出標志、攝影、拍照、詳細紀錄和繪制事故現場圖,并妥善保存現場重要痕跡、物證等。(7)事故得到控制后,由項目經理部統一布置,組織相關專家,相關機構和人員開展事故調查工作。16.3.2 救災防備措施1.搶險器材準備物資設備部按搶險需要,提前備足搶險器材,如草袋、抽水機、速凝劑、發電機、滅火器及一些切割、焊接用具,供氧瓶、擔架和其它搶救器材與藥品等,這些器材分發到搶險預備隊,分人保管,并熟悉用途和用法,分放在易于裝卸地點,平時不能動用。2.人員準備凡擔任搶險預備隊人員,休息時間內允許在現場附近活動,如遠離現場必須請人代替,而且須經隊長同意
78、,保證一旦發生險情能立即投入搶險。搶險技能準備及演練對參加搶險預備隊人員進行搶險技能培訓,使他們熟悉搶險步驟、方法、器材使用,除培訓外,并安排具體時間進行演練。16.3.3 突發事故的應急處理措施1.電、火、氣體事故急救措施如遇到電、火及不明氣體發生危害,現場人員按以下方法避災搶救:發生觸電事故立即切斷或用干燥的木棒或絕緣物挑開身上的電源,關閉開關。觸電人脫離電源后,立即將其抬到新鮮風流處,平放,并解開衣褲,進行人工呼吸和心臟擠壓法急救。發生火災時,先正確確定火源位置,火勢大小,及時利用現場消防器材滅火,控制火勢大小,組織人員撤退出火區。及時向所在地公安消防機關報警,尋求幫助。發生作業中毒事故
79、時,迅速協助傷員一齊撤出到通風安全地區,并立即檢查傷員的心跳,脈搏,呼吸及瞳孔,并注意保暖,同時保持傷者呼吸通暢。如受一氧化碳中毒,中毒者還沒有停止呼吸或呼吸停止但心臟仍在跳動,要立即搓摩他的皮膚,溫暖后立即進行人工呼吸。如心臟停止,迅速進行體外心臟擠壓,同時進行人工呼吸。如因二氧化碳等窒息,情況不嚴重時,抬至新鮮風流中稍作休息,即會蘇醒。如窒息時間較長,就要在皮膚搓摩后進行人工呼吸。情況嚴重時立即撥打事故搶救電話“120”,向上級有關部門或醫院打電話搶救。2.機械傷害事故急救措施發生機械傷害事故后,由項目經理負責現場總指揮,發現事故的第一人首先高聲呼喊,通知現場安全員。安全員立即向應急救援小
80、組匯報并撥打“120”急救電話,并進行可行的應急搶救,如現場包扎、止血等措施,防止受傷人員流血過多造成死亡事故發生。同時安排人員在路口迎接來救護的車輛,有程序的處理事故、事件,最大限度的減少人員和財產損失。如事故嚴重,立即報告上級有關部門,并啟動項目經理部應急救援預案。3.交通事故急救措施施工現場發生交通事故后,根據事故現場情況,進行事故搶救,利用各種工具,設備將傷員救出,并保護事故現場。根據傷情對傷員進行必要的包扎,傷勢嚴重立即轉送至所在地附近醫院或急救中心進行搶救。4.停電事故處理措施為保證施工現場在出現突發停電事故能正常作業,減少因停電造成的各種意外,保證施工現場正常供電,針對現場實際情
81、況,采取以下處理措施:施工現場全過程配置備用發電站,一旦出現突發停電事故,立即啟動發電機提供臨時電力。設專人負責發電機日常管理和維修保養。加強施工用電線路的檢查和維護,對破損線路必須及時更換,確保線路正常、安全輸電。5.防洪渡汛及不可抗力自然災害應急措施、應急救援預案當接到可能發生暴雨、洪水警報后,由調度立即通知責任施工隊隊長、橋梁值班人員。各負責人接到通知后,對標段內各處有地質災害的危險地段進行普查,并分等級,并安排人員值班。當出現險情時值班人員立即通知附近施工人員和附近居民;向施工隊隊長匯報,由施工隊隊長組織技術人員對匯報情況進行分析,并立即采取措施保護施工便道暢通、疏通道路的側溝、管涵工
82、作;調度向項目經理匯報,并向監理、建指匯報。必要時向下游地方政府通報。當接到有自然災害發生警報時,由項目經理下達發出警報令,進行搶險救災狀態,搶險隊及全體人員投入搶險工作;在項目經理的統一指揮下,由項目副經理及時、有序地將人員疏散到安全區,由安全管理部部長負責重要物資撤離危險區;由施工隊長負責危險區隔離,標出警示;根據分析判斷的結果,項目經理組織技術人員定出搶險的方案,調動必要的機具、設備、材料等資源;各搶險組長根據搶險方案,將具體任務下達給各小組成員,各小組成員按要求完成;由調度負責接收媒體或氣象部門有關事態后續發展的預測報告,密切跟蹤災害變化,以采取相應的措施。16.3.4突發事故的調查及處理在接到事故單位的報告后,應急救援小組立即趕赴現場,參加各方面組成的事故調查、處理委員會,組織指揮有關人員積極搶救傷員,采取措施迅速恢復施工,并做好調查工作,確定事故性質和責任。調查處理工作內容:勘察現場,檢查機械、車輛及其他設備,做成記錄;檢查施工方法、機具車輛、材料設備、工程質量等情況并記錄;調查關系人,做出記錄并經本人簽字;調查有關文件、資料并記錄。調查完畢,及時完成事故分析,認定事故類別、事故原因及責任單位,完成事故分析紀要,然后上報。