洞阳河大桥溶洞处理方案.doc

洞阳河大桥溶洞处理方案（个人意见）一、 工程概况 二、可选方案分项与单价估计(一)、钢护筒跟进法4毫米厚钢护筒的成本价，1.5米桩的钢护筒2700元每延米，1.2米桩的钢护筒价为2500元每延米。该单价不含护筒打入费用。计量单价要比材料价高许多。【一】、全护筒跟进法 一标项目部提出采用全护筒跟进法，方案如下：采用钢护筒跟进法，一面冲孔，一面接钢护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内。1、 钢护筒的选择：护筒长度和内径的确定，护筒长度为L=H+h，H为地勘资料确定的溶洞高度，h为溶洞顶到地面加0.3米的高度，钢护筒要有一定的刚度。2、 护筒的沉放：当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锺，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻，说明顶部已成孔并是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住护筒用吊机或桩机自重把护筒放至孔底，必要时用振动锤下沉。3、 主要适用范围及优势：适用于特大溶洞（溶洞高于3米），无填充溶洞、半填半充溶洞或溶洞上方有较厚沙砾层时。该方案适合大溶洞，特别是开放式溶洞效果好；适合嵌岩桩；扩孔系数小，能有效的控制混凝土方量与保证桩基混凝土灌注质量。但需要振动锤才能打入，成本高；钢护筒与土、岩接触面的摩擦力小，对摩擦桩不太适用。【二】、内外护筒，或双护筒跟进法孔口设置大钢护筒，溶洞位置设置小护筒非溶洞位置不设置护筒。穿越大型空溶洞或半充填的溶洞时，采用护筒跟进法可达到较好的效果。即先采用较大直径的钻头冲击至溶洞顶，1.0m以后下内护筒至孔底，在换小钻头继续冲砸，直至击穿溶洞，然后回填粘土、片石混合物，采用反复冲击的办法将洞内冲砸密实，再转入正常钻进。此方案的关键在于：a、内护筒必须位置准确；b、内护筒必须具备足够的刚度；c、击穿溶洞后及时回填粘土、片石混合物。对于桩基穿越溶洞高较大的空洞时，采取下钢护筒的处理方案。冲击钻冲穿溶洞后，打入比孔口护筒稍小的钢护筒，用导向锤将钢护筒振至溶洞底岩面，穿过溶洞后，按正常工艺施工。 该施工方法对施工队的技术要求高，成本也较高。应根据不同护筒直径选用不同的冲锤。 图1 多层溶洞处理详图图2 套内护筒详图【三】、孔口设置长钢护筒孔口设置长钢护筒，钢护筒底部进入岩层，护筒长度为69米。护筒用钻锤打入。进入岩层后，按一般溶洞处理方法处理溶洞。该方法基本上可避免泥浆面下降时，孔口不出现塌孔。但不能解决混凝土灌注时的超方问题，护筒超过6米时，打入困难。（二）、压浆固结法注浆单价每立方约为360元。利用地质钻机钻孔压浆，平面布置要基本均匀，但对于沟、槽及岩面较低部位可相对加密，孔深要根据岩面情况及所需固结的厚度来确定，固结厚度范围控制在护筒刃脚上方50cm至岩面最低点，周边宽度控制在比桩径大1.01.5m范围内，岩面砂、粘土层压浆固结完成并达到一定强度后，可开始进行桩基础钻孔施工。采用这一方法的优点并达一定强度后，可开始进行桩基础钻孔施工。采用这一方法的优点是固结完成后，可按普通地层情况进行钻孔钻进，不易出现漏砂情况，清孔容易，质量易保证，但其工期相对较长，成本也较高。（三）、回填封堵漏浆法直径1.5米的桩，粘土层钻孔施工队成本价为700元每延米，岩层钻孔900元每延米，电费为100元每延米。回填复冲计量价要1000多元每延米；混凝土超方量计量价格约500每立方。对于空溶洞或半充填的溶洞，用桩锤击碎后让黏土和片石充分挤入溶洞内壁发挥护壁作用。此后可用冲锤进行适当挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或堵死为止。 根据溶洞的大小和洞内的填充物采取不同的技术措施。首先应迅速用大功率泥浆泵补浆补水，同时及时提钻，防止埋钻，然后用铲车及时将准备好的片石、粘土按适当的比例抛入、必要时投以袋装水泥。 该方法简单易行，如果采用多次回填复冲，复冲长度大约为桩长，超方量的问题不能完全解决。每根桩溶洞处理及混凝土超方量造成增加成本约为2到5万元。三、溶洞处理方案 本桥的溶洞多有充填物，空溶洞或半充填的溶洞出现的情况左幅少，右幅单根桩出现有23次，体积为48立方米。因此可将洞阳河大桥的溶洞定位为一般溶洞，建议采用回填封堵漏浆法处理。 【一】、物质准备1、 泥浆池加大，出现泥浆面下降时能先及时补浆（现场需有大功率泥浆泵补浆，现场能随时补充的泥浆量为10立方米），然后进一步处理；2、 现场备有足够的粘土、片石。片石规格为1020cm，最大规格不超过30cm。片石、粘土按规定比例拌合的方量为10立方米，投入孔内的应为事先拌合均匀的片石、粘土。 【二】、现场管理要求 1、开孔前，根据钻孔资料制定该桩的应急预案，预测可能出现泥浆面降落的位置已及需要回填的材料数量； 2、晚上泥浆泵不停机，保证孔内泥浆循环； 3、现场有监理旁站，出现异常情况时能及时核实情况及督促施工单位及时处理； 4、出现的情况及时摄像与照相，监理现场及时复核签认工程量； 【三】、溶洞处理方案1、 加大护筒入土深度，钢护筒埋深，规范规定为24米，本桥原地表已回填了一米多，建议埋深为34米。2、 一般溶洞施工以做好预防为主。钻孔前在附近储备大量粘土、片石及一定数量的袋装水泥，钻孔施工过程中，要求配备水泵和充足的水源，保证一旦漏浆，可以立即进行补水补浆。钻孔记录真实、及时。3、 对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，采用小冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻，要专人密切注意岩样和护筒内泥浆面的变化，一旦发现泥浆面下降、孔内水位变化较大、泥浆稠度、颜色发生变化或钻进速度明显加快，表明已穿越溶洞顶进入溶洞。应根据溶洞的大小和洞内的填充物采取不同的技术措施。首先应迅速用大功率泥浆泵补浆，同时及时提钻，防止埋钻，然后用铲车及时将已拌合均匀的片石、粘土抛入，必要时投以袋装水泥，仍采用小冲程轻砸，用桩锤击碎后让黏土和片石充分挤入溶洞内壁发挥护壁作用。直至孔中的泥浆停止下降，并慢慢上升，此后可用冲锤进行适当挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或堵死为止，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。击穿溶洞顶板后，要用冲锤将溶洞顶板处的桩孔修理圆滑，以防卡钻及钢筋笼。若溶洞内进尺过快，则在孔底已穿过溶洞底后，再次提升钻头，投入片石、粘土，重新进行冲砸，使块石与粘土在溶洞内挤密形成一道环壁，保证成孔质量。每遇到一层溶洞，无论是否漏浆，是否为充填溶洞均应向孔中投入一定数量的比例为1：1的片石、粘土，然后用小冲程冲击投下的混合物，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤入溶洞通道固壁。在钻进过程中，应适当增加粘土数量，提高泥浆密度。若溶洞充满后孔内有漏浆现象，可抛填水泥包、粘土包并用小冲程挤压，使水泥与泥浆混合填充在漏浆的缝内，使缝隙饱满，待水泥与泥浆凝结后再恢复冲进。4、 片石、粘土回填高度为溶洞高度加0.5米。5、 回填复冲次数通过试验确定，如果每个溶洞回填复冲一次，混凝土灌注时超方量过大，可考虑采用以下两种方法之一处理。方案一是采用多次回填复冲，未出现泥浆面下降的溶洞，回填复冲1到2个循环，出现泥浆面下降的溶洞，回填复冲2到3循环；方案二是，每个溶洞只回填复冲一次，但在钻孔到最后一个溶洞底板，且回填复冲一次已完成后，再投入25吨袋装水泥以及35m厚片石、粘土，进行复冲，时间宜控制在水泥终凝时间之前，然后停止610h，利用凝固后的水泥粘土浆封堵住溶洞充填层6、 钻孔偏位处理穿越溶洞时，对洞顶和洞底岩层倾斜、岩层厚度不均、基岩面陡倾不平整的溶洞进行钻孔施工的关键是防止偏孔和纠正偏孔，钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况，以便判断是否偏孔。基岩面大坡度倾斜且中风化层不连续，软硬不均，钻头容易沿坡面歪斜产生斜孔偏孔，当出现冲击钢丝绳摆动较大、进尺突然加大时，则预示发生偏孔，应及时停钻。处理偏孔采用回填片石的措施可有效地解决，片石的强度要强于岩层的强度，处理时应提起钻头，向孔内抛填10cm20cm大小的片石、碎石、粘土块，回填到斜面顶或偏孔处0.5m以上后再重新冲砸钻进，采取小冲程、低频率的方式冲孔，使钻头保持水平，钢丝绳保持竖直，浅程缓进。若一次纠偏效果不行则进行多次回填。7、混凝土流失及断桩处理灌桩中混凝土存在流失。对于能预计的小容洞，成孔后直接灌注砼填充，有小量超方是正常的。但是当溶洞较高、体积较大时，不采取任何措施时水下混凝土实际灌注的数量一般要大大超过设计数量。针对水下混凝土灌注过程中流失的现象及防止断桩发生，一般有以下施工措施。A、加大混凝土生产和运输能力。B、加大混凝土初灌量，避免因首盘混凝土数量不够造成导管埋深不够而断桩；C、灌注过程中加大导管埋深，混凝土灌至溶洞或裂隙处时，适当增加导管埋深，确认安全后，再提升导管。灌注混凝土过程中，在混凝土能下去的情况下，导管下口埋入深度一般宜控制在46m。灌注时要勤测量混凝土面高程，对灌注过程中出现的缓慢下降要有准