岩溶区桩基施工.doc

*高速公路*溶岩区桩基现场施工情况简述一、工程概况*国家重点公路粤境蕉岭广福至梅县城东段位于广东省东北部梅州地区，起点位于福建武平县岩前镇与广东蕉岭县广福镇的闽粤交界处，北接福建省规划的龙岩至广东省界高速公路，途经蕉岭广福、文福、兴福、蕉华管理区、新铺及梅县白渡、城东等镇，向南接天（津）汕（尾）国家重点公路梅县城东至程江段。是交通部规划的国家重点公路天津至汕尾公路的一段，是我省通往福建乃至华东地区的一条快捷通道。*高速公路路基工程一标段包含结构物：大中桥6座，小桥1座，涵洞通道18座，七座桥的桩基采用冲孔灌注桩，共有255根，其中直径为1200mm的119根，直径为1500mm的136根，桩长视地质情况而定，有54m16m不等。灌注C25小下混凝土共8400m3。二、地理、气候概况场区的地形地貌场区的地形地貌比较复杂，涉及地貌单元面广，其地形地貌特点主要为：蕉岭县地势由北向南倾斜，其山地丘陵为武夷山余脉延伸，北部金山笔海拔高度1170m，为全县最高峰；中部为面积较大的石窟河河谷平原，石窟河由北向南纵贯全境。项目所在区域临近南海、太平洋，属南亚热带海洋性季风气候，又受山区特定地形影响，形成了夏季长、冬季短、气温高、光照充足、雨水充沛、雨量集中、气候变化大等特点。按公路自然区划图，本区属武夷南岭山地过湿区（-6）。三、工程地质概况地层与岩性从区域地质调绘情况来看，全线范围内所发育的地层主要为震旦系（Z）、中、晚泥盆系（D3）、中、晚石炭系（C2+3）、二叠系（P）、晚侏罗系（J3）、白垩系（K），火山岩类主要为燕山五期花岗岩、地层所跨时代比较长远，岩性种类比较复杂，从沉积岩类、变质岩类、火山岩类至第四系覆盖层均有发育。从沿线自然条件看，区域地质构造十分复杂，复式褶皱（基底褶皱、盖层褶皱、倒转褶皱）、断裂、片理化等都很发育，采空区、岩溶发育；特别是广福大桥直接受饶平-大埔大断裂带的控制和影响，岩层结构面、节理裂隙发育，水文地质条件复杂，根据最初详勘资料，黄竹溪1号桥的5个钻孔位和广福大桥的8个钻孔位有土洞或溶洞分布。后经超前钻复查，又发现了很多新溶洞.场区岩层分布相对较浅，但岩面起伏，石灰岩为岩溶含水层，有多层溶洞发育，溶洞也有空溶洞和有堆积物溶洞之分。四、桩基施工1、桩基设计桩基由中交公路规划设计院设计，桩分端承嵌岩桩与摩擦桩，1200桩的设计承载力为3100kN，1500桩为4600kN。一桩一钻地质柱状图的岩面情况和土溶洞情况很不详细，于是业主补充进行了大量超前钻详勘。2、施工方案由于地质情况复杂，土、溶洞有3种情况：覆盖层中的土洞内一般有充填物，但不密实，空洞范围一般也不大；基岩中的小溶洞，且洞内无充填物，或有充填物，但不密实，即小空洞；基岩中的大溶洞，且洞内无充填物，或有充填物，但不密实，即大空洞； 我们从实际情况考虑，制订了先易后难的总体施工原则，即把岩面情况较平、无溶洞或只有单只小溶洞的先施工成孔，等基本摸清溶洞情况并采取加固措施后，再解决那些大溶洞。（1）、对、两种情况，采用常规的溶洞处理方法，即洞顶打穿后抛填粘土、碎石、整包水泥后冲挤压密实，凝固后复冲。（例如：黄竹溪一号桥5号台左幅外侧四根桩基）。（2）、对种情况，则先进行溶洞内的充填加固，把土、溶洞用水泥、粉煤灰浆填满，养护7天后再进行成孔。对少量上面覆盖层地质较差的、砂砾层很厚的、一旦漏浆会塌孔的情况，则采用加打钢护筒护壁措施。（3）、对于溶洞较深，但平面范围较小的，可以采取骑马桩的形式来避开溶洞。（例如广福大桥5、6号墩右B）。（4）、广福大桥5号墩右b1桩及右c桩，地质情况极其复杂，在开孔过程中发现两桩位于饶平-大埔大断裂带上，纵向裂隙十分发达，而裂隙底部约20cm下为一大溶洞，冲孔至裂隙所处标高时反复出现塌孔、偏孔、漏浆的现象，一直无法终孔，后经业主、设计单位、省交通集团、省质检站等部门专家研究决定：在右b1桩位置进行注浆再开孔，将右c桩由支承桩改为摩擦桩，同时缩短桩长，并在5号敦右幅增加一菱形承台将4根桩基连成整体，构成一个刚性稳定受力结构，桩基施工完成后在右c桩范围进行大面积压浆，迫使因反复开孔而松散的桩基外围粘土再次固结。五、桩基成孔施工注意事项1、采用逐桩地质钻孔，摸清溶洞的发育和分布情况。2、对溶洞位置、规模、发育状况及施工中可能出现的问题及应采取的措施和操作要领预先掌握。3、对于溶蚀发育轻微的一般溶洞，施工时漏浆量小，采用正常成孔方法，适当加大泥浆比重（1.3g/cm3以上），钻穿溶洞漏浆时反复加填片石、黄土挤密填筑溶洞直至停止漏浆，冲击成孔施工。对于大而深的溶洞，施工时漏浆严重，采用扩大孔径埋设钢护筒开钻。当冲击钻头快到溶洞岩层顶面时，采用膨润土护壁，泥浆浓度加大，不低于1.4g/cm3。用100t沉拨振动锤辅助下沉190钢护筒至岩面，在岩面与护筒交接处浇水下封层砼12m。砼强度合适再进行冲孔施工。采用高压压浆，使护筒外空隙密实，浆液采用C25，注浆压力0.7Mpa，不再进浆时稳压10min以上。用50cm小钻头击穿顶板，用低标号砼对空洞进行回填，待砼有一定强度再正常钻孔施工。4、钻进过程中的控制加大泥浆比重，在泥浆中掺入0.1%0.4%纯碱，防止泥浆沉淀。采用间断式正循环排渣。溶洞顶板击穿采用小冲程，一般80cm左右。溶洞内同样轻压小冲程钻进，进尺2m，回填2m，循环钻进至桩底。发现漏浆迅速提锤，操作人员离机，同时采用多台泥浆泵注浆，并用装载机投入事先准备好的黄泥片石包、水泥包，强行堵漏，防止坍孔，直至泥浆稳定。全天候安排专职人员在钻进中进行观察，并充分准备泥浆、片石、黄泥、水泥应急物资，同时吊车、导管、拌和站随时在待命状态。5、桩基钢筋笼及砼浇筑下钢筋笼速度要快，均在11.5h内完成。水下砼掺入适量粉煤灰，坍落度1822cm，掺入适量缓凝剂，缓凝时间均控制在8h。6、打捞钻头采用滑决式打捞器。其工作原理是：打捞器进入钻头中心管时，滑块上移，使打捞器头能插入中心管，上拨时滑块下移涨紧，利用摩擦力将钻头提起，捞出后再松动滑块，通过沿块上的连接绳将滑决收紧，拨出中心管即可，但在打捞前首先要确定钻头在孔底位置，可将一薄板用螺栓紧围在钻杆底，将钻杆落到孔底，压到钻头上，等待片刻后提出，通过观察钻头中心管在木板上留下的压痕来确定孔底钻头与钻机转盘中心的相对位置，再移动钻机或转盘，使转盘中心正对钻头中心管，则可保证打捞器能准确插入中心管。六、土洞和溶洞的注浆加固1、工艺流程钻孔终孔条件为入微风化灰岩0.5m左右，浆液采用水泥粉煤灰浆，其水固比为1:1.01:1.4。水泥占固相的25，粉煤灰占固相的75。注浆压力控制在0.51.0MPa。注浆材料、配合比、注浆压力等参数可根据实际注浆状况进行动态调整。为防止浆液流失太远造成浪费，故宜采用间歇性注浆方式，使得先注入的浆液初步达到胶结后再注。注浆过程中若压力上升缓慢或突然急剧下降，表明冒浆或漏浆，需要加入砂或速凝剂,速凝剂可采用水玻璃。注浆时注浆管必须插入到土洞或溶洞底部，如果注浆压力持续上升至1MPa以上时，适当提升注浆管，当注浆压力下降时，停止提管，继续注浆，直至注浆管提至注浆范围顶部即可停止压力注浆。2、注浆主要技术参数注浆压力：0.10.2Mpa注浆流量：810L/min浆液配比（重量比）：水泥：粉煤灰：水=10.61水泥：膨润土：水=10.030.6封堵料配比（重量比）：水泥：粘土：水=11.51.883、注浆施工对有充填物的土、溶洞进行高压劈裂注浆；无充填物的进行灌填注浆，并在洞顶布置透气管。待塑料注浆管全部安放完毕后，开始注入高压水泥浆，压力为0.30.4MPa，利用浆液的流动性，在压力作用下，充满空洞及裂隙。观察透气孔返浆情况，便可基本掌握洞内充填情况是否满足要求。若土溶洞体积