桩基溶洞处理施工方案(注浆法

邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 1 目目 录录 一 工程概 况 2 二 编制目 的 2 三 编制依 据 2 四 施工前的准 备 3 五 溶洞的分 类 3 六 溶洞桩基施工方 案 4 一 注浆 法 4 二 素混凝土回填法 11 七 施工中出现的问题及处理 11 八 质量保证措施 14 九 安全保证措施 14 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 2 十 文明施工及环境保护措施 15 一 工程概况一 工程概况 工程名称 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营 业务用房项目 建设单位 邵阳市烟草公司武冈市分公司 设计单位 湖南化工医药设计院 监理单位 邵阳市方正项目管理咨询有限公司 勘察单位 武冈市建筑勘察设计院 质量监督 武冈市质量监督站 安全监督 武冈市安全监督站 本工程由湖南省第三工程有限公司施工总承包 工程位于武冈 市竹城公路西侧 总建筑面积为 9270 00m2 本工程基础采用人工挖孔灌注桩基础 结构体系现浇钢筋砼框 架结构 抗震设防烈度 6 度以下 二 编制目的二 编制目的 溶洞处理的目的是使溶洞的空腔能填充密实 充填物能够与周 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 3 围环境固结成为一个整体 且具有一定的强度 切断洞体与地下水 溶隙水的联系 使其不再发育 以保证桩基工程的安全 顺利施工 三 编制依据三 编制依据 1 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用 房项目桩基施工图 2 建筑地基基础工程施工质量验收规范 3 邵阳市烟草公司武冈市中转站及经营业务用房岩土工程施 工勘察 探溶 报告 4 相关规范和标准等文件 四 施工前的准备四 施工前的准备 1 根据邵阳市烟草公司武冈市中转站及经营业务用房岩土工 程施工勘察 探溶 报告 结果 本着 实事求是 面对现实 的 精神 2013 年 7 月 5 日 建设单位组织设计 监理 勘察 施工等 相关单位召开了专题会议 对本工程勘察 探溶 报告 进行了细化 比较 论证 拟采取对 1 2 6 12 34 共 5 个桩进行钻孔注浆加 固处理 对于其余有半填充或无填充的单个或多个溶洞桩进行素混 凝土回填法加固处理 2 人员组织 项目部专门组织有关技术人员研究学习有关溶洞 处理的措施 并且成立了溶洞处理应急小组 施工现场派 3 名技术 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 4 人员分三班在工地 24 小时轮流值班 发现问题及时上报处理 项目 部还组织冲孔钻机机长学习溶洞处理的知识 使他们对溶洞处理做 到心中有数 总之 在人员组织方面 明确分工 各负其责 五 溶洞分类五 溶洞分类 根据地质勘察报告 可将本工程的溶洞按以下标准分类 1 按溶洞的大小分 a 小溶洞 洞高 2 5m b 大溶洞 洞高 2 5m 2 按洞内有无添充物分 a 有充填 已填满 包括亚砂土和亚 粘土充填 有可塑 软塑和流塑之分 b 半充填 有一半左右充填 c 无充填物 为空洞 4 按是否漏水分 a 全漏水 与其它溶洞相连 b 半漏水 c 不漏水 5 按溶洞垂向数量分 a 单个溶洞 b 多个溶洞 六 溶洞桩基施工方案六 溶洞桩基施工方案 针对本工程溶洞分布较广 施工技术难度较大的特点 我项目 部从严把质量关 确保工程进度 确保施工安全考虑 把桩基溶洞 处理列为重中之重并按设计及规范要求作相关施工监控 专门组织 所有技术人员讨论 研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识 根 据本工程溶洞分布的具体情况 确定注浆采用冲击钻施工 然后根 据具体情况采用水泥和 5 水泥速凝剂混合浆液的钻机成孔注浆法 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 5 素混凝土回填法等方法进行溶洞处理 注浆法 注浆法 1 施工原则 溶洞层数较多 为串珠状 溶洞位置勘察准确 溶洞最高 6 7 米 土层中有较厚的砂层 溶泥 溶洞漏浆会引起坍方的情况 采 用预先压注水泥浆 水泥浆压注工作完成 24 小时后开始冲进 压注 时压力控制不大于 0 4Mpa 并直到稳定 2 秒后再进行下一个孔的注 浆 或相邻孔冒浆为止 注浆总体施工顺序遵循 先外后里 先大 后小 先砼后浆 的原则 1 岩溶注浆施工在桩基施工之前进行 2 注浆应在钻孔完成并安装完注浆管或套管后进行 3 先注砂浆孔 后注水泥浆孔 4 先注基坑周边孔 再注基坑内的结构桩孔 5 对于基坑内其余注浆孔 宜先施工周边相邻多个注浆孔并 注浆 后施工中间的注浆孔 并采用间隔跳跃方式注浆 6 对多层溶洞要先处理下层溶洞再处理上层的 2 溶洞注浆技术参数 利用钻机跟管钻进 采用袖阀管分段注浆加固工艺对溶洞进行 灌注双液浆 水泥和 5 水泥速凝剂混合浆液 浆液凝固后形成的 水泥浆固结体 堵塞溶洞漏水通道或填堵溶洞 从而为人工挖孔桩 提供保证足够承载力强度的桩端持力层 布孔建议距桩边 1 米四周均布 4 孔 桩中心布孔 1 个 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 6 注浆钻孔开孔直径要求不大于 130mm 垂直精度小于 1 5 注浆采用高压双液注浆 A 液为水灰比 0 75 1 0 1 0 的 水泥浆液 B 液为具有一定波美度的水泥速凝剂溶液 水泥采用 32 5R 普通硅酸盐水泥 上述两种浆液采用体积比按 1 0 05 1 0 07 混合 用双液注浆 泵通过注浆管分层注入到溶洞的空隙中 为了增加可灌性 根据现 场情况适当调节各灌浆孔段的灌注时间和灌浆压力 浆液凝固 7 日后 其结实体单轴无侧限抗压强度应在 1 5MPa 以 上 3 钻孔及注浆施工顺序 施工工艺流程图 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 7 成孔及注浆准备 钻孔跟管钻进成孔 钢套管起拔 拨出地面 分段压力注浆注浆监测 浆液制备 选择性灌水试验 是否达到技术要求 跳孔至下一孔位注浆 竣工 4 注浆管安装 鉴于本工程的复杂程度 注浆拟采用袖阀管注 浆和单管双液高压注浆两种方法进行现场试验后再决定采取一种方 法 4 1 袖阀管注浆 袖阀管是在成孔后钢套管拔出来之前下入袖阀 管 并向孔内注入套壳浆 拔出套管 待套壳浆有一定强度后再向 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 8 袖阀管内下入带双塞的注浆管 从下向上进行分段注浆 袖阀管采 用塑料管制作 塑料管每隔一定距离钻一组小直径射浆孔 每组间 距为 33 50cm 即每米管长钻 2 组到 3 组射浆孔 每组孔的纵向长 度为 10 12cm 花管的内径为 38 50 花管每组灌浆孔外部都 要包 1 2 层橡皮套 防止泥浆或套壳料进入管内 注浆时橡皮套被 灌浆压力冲开 使浆液穿过套壳料进入地层 而当停止灌浆时橡皮 套又回弹并压紧袖阀管 防止地层中的流体进入管内 因此 橡皮 套在灌浆过程中起到逆止阀的作用 达到多次重复灌浆的目的 袖阀管注浆的优点是能够严格控制注浆段的长度 实现分层分 段注浆 特别适宜于换层频繁的地层注浆加固 其缺点是袖阀管不 能重复使用 操作较麻烦 施工效率较低 4 2 单管双液高压注浆 地质钻杆钻至设计深度后 向孔内填入 10 20mm 粒径的砾石 拔出套管 之后将钻具稍稍提起 锥形头脱 落 42 钻杆留置孔内作为注浆管 浆液可以从钻杆底口喷出 然 后按分段长度提起钻杆 实现分段分层注浆的工艺要求 5 浆液制备 5 1 浆液配合比 浆液配比应经灌浆试验最终确定或按相关方面指示执行 各机 组按设计要求配制浆液后 用比重计和漏斗粘度计分别检测浆液的 比重和粘度 并在灌浆过程根据要求定期检测 并记录在施工记录 表中 A 液配合比 水泥 粉煤灰 水 1 0 5 1 0 0 35 每立方 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 9 米浆液重量比 635 320 670kg 浆液比重 1 63 0 03 粘度 30 3 水固比 0 70 1 0 B 液配合比 水泥速凝剂 水 1 1 98 98 A 液 B 液 体积 比 1 0 17 预估结实体 d28 强度 15 0 18 0Mpa 5 2 浆液配制 采用筒式高速制浆机 按水 粉煤灰 粘土 水泥 水泥速凝 剂的顺序加料 搅拌 5 8 分钟 使浆料搅拌均匀 6 注浆质量检测 6 1 浆液性能检测 注浆施工前应作浆液配合比试验 并检测浆液性能 包括浆液 比重 粘度 初终凝时间 1d 3d 7d 14d 28d 强度等 6 2 灌水试验 灌水试验可作为注浆开始前的地层可灌性试验 为指导后续注 浆提供依据 又可作为注浆完成后的质量检验手段 试验孔采用自下而上分段单点法或五点法压水试验 质量检查 孔采用五点法压水试验 压水试验各点的压水压力按设计要求 施 工图纸或相关方指示执行 流量稳定标准按 水工建筑物水泥灌浆 施工技术规范 DL T5184 2001 规范附录 A 中的规定执行 6 3 注浆质量的评定 灌浆最终质量检查以检查孔的压水试验成果资料为主 以钻孔取 芯 竣工资料和其他测试成果资料为辅 进行综合评定 7 注浆施工中注意事项 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 10 制浆材料必须称量 称量误差应小于 5 水泥等固相材料宜 采用重量称量法 各类浆材必须搅拌均匀 浆液在使用前应过筛 自制备至用完的时间宜大于 4h 灌浆泵的性能应与浆液类型 浓度相适应 容许工作压力应 大于最大灌浆压力的 1 5 倍 并应有足够的排浆量和稳定的工作性 能 制浆机的能力应与灌浆泵的排量相匹配 以保证注浆连续和 避免注浆中断而造成堵管事故 灌浆管路应保证浆液流动畅通 并应能承受 1 5 的做大灌浆 压力 灌浆泵或孔口处应安设压力表 使用压力宜在压力表量程的 1 4 3 4 块石层上段注浆时应注意注浆压力控制 防止抬动海堤 并 进行抬动观测 8 注浆施工控制参数 因注浆加固深度较大 主要涉及溶洞等 其空隙率不详 实际 施工中的注浆参数应根据具体的实际情况进行调整 1 注浆速度 充填注浆按 50 100 升 分控制 2 注浆时间 各分段 1 0 1 5 米 15 20 分钟左右控制 3 注浆压力 按 1 5 2 5Mpa 4 注入浆量 与土层的空隙率 深度等有关 根据现场试验 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 11 桩体 球筏 连接注浆管 砼封闭 桩底 溶洞 和结束注浆标准 进一步确定具体参数 上述工艺参数应通过现场试验确定 9 主要施工机械 序号机械名称规格型号单位数量 1 100 型钻机100 型台 1 2 双液高压注浆泵 150 台 2 3 泥浆泵BW 系列台 1 4 搅拌机1000 升台 1 5 输送泵台 1 6 辅助设备若干 10 示意图 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 12 素混凝土回填法 素混凝土回填法 对于其余有半填充或无填充的单个或多个溶洞桩 可采用素混 凝土回填法处理 根据地质勘察资料及实际情况 也可以采取注浆 与素混凝土回填方法相结合进行处理 素混凝土型号采用 C30 混凝 土 遇到特殊溶洞如大溶洞 应事先做好准备 做到心中有数 在 事故发生时 做到不慌不乱 同时采取事先准备的应急措施 进行 处理 应查明原因 采取具体有效的技术措施 预先估算并储备足 够的商品混凝土 灌注时 需低压 浓浆 限流 限量 间歇注浆 或掺加速凝剂等方式处理 在灌注素砼时 配合双液浆进行灌注 或跳孔注浆 待相邻孔内浆液达到终凝后 再继续施工 若施工现 场还未能阻止串孔 坍塌 应会同相关方 共同商讨应对措施 使 得问题得以及时解决 七 施工中出现的问题及处理七 施工中出现的问题及处理 1 坍孔 如果有透水层 当冲击到溶洞后 由于突然漏浆造成水头高度急剧 下降 透水层失稳 形成漏斗状坍孔 为防止坍孔 可在桩基施工前将 护筒埋设位置采用 C30 素混凝土进行硬化 护筒坐落在硬化的混凝 土上埋设 出现坍孔可采用以下处理方法 1 当成孔深度不大时 可全孔回填粘土 暂停一段时间后再深埋 钢护筒到不透水层 方可重新钻孔 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 13 2 当成孔深度较大时 可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘 的亚粘土层上 护筒周围回填粘土 挤实 或采用混凝土包裹后再重新 钻孔 2 卡钻 卡钻的原因和处理方法 1 冲击钻刃脚磨钝 孔径变小造成卡钻 应经常对冲击钻进行补 刃 2 孔不圆 形成梅花孔 最好用五刃和四刃钻头打圆孔 不用一字 钻 3 十字孔 探头石 落石等物卡钻 或钻头卡在溶洞内 上下 提动无效时 用 一 字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击 将 障碍物击破或挤走 提出钻头 钻头在冲击填充的片石时 冲击后弹 起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住 钻头不能上下 可用小冲击钻冲动 或 用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出 4 钻头被溶洞顶板卡住时 可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至 钻头顶 导出钻头 钻头提出后用小冲程慢慢修孔 必要时回填片 石 黏土重钻 5 发生卡钻事故后 不宜强提钻头 免得拉坏机械 拉断钢丝绳 掉钻头 当钻头可以上下活动时 利用钻机上下提动钻头 并用撬 棍拔动大绳使钻头旋转 反复多次 提出钻头 3 斜孔 由于溶洞面倾斜或出现探头石 致使钻头沿软的低的部位下滑造 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 14 成斜孔 解决办法是回填片石 三次以上无法调正就上报监理及业主 在取得同意后灌注水下砼 待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击 直 至调正过来为止 但过大的冲程会导致成孔不圆 造成斜孔 一般以 2 4 m 为宜 4 漏 浆 1 在冲击成孔中 由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通 泥 浆迅速流走 水头高度急剧下降 造成漏浆 施工时要在孔边备足一定 数量的片石和粘土 一旦出现漏浆 要及时回填片石 粘土冲击造壁 并马上补水 防止水头高度继续下降 2 意外跑浆 地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞 但突然 发生跑浆 估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁 或小溶洞与旁边的大 溶洞是相连的 采取投放片石 粘土 整袋水泥堵塞起到护壁作用 使钻孔顺利通过岩溶区 5 埋钻 埋钻是由坍孔造成的 施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外 如果未及时提钻 漏浆后坍孔 钻头便被埋在孔中 处理方法 1 人工挖土钢护筒跟进法 桩孔进尺 10m 以内 地下水易于控 制 没有大的承压力 人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石 边护筒跟 进 一直挖到钻头位置 护筒也跟进到钻头位置 2 真空吸渣法 将导管置于坍孔的底部 用 9m3 空压机通过 50 66mm 钢管压入空气吸出沉渣 这种方法适用于坍孔石头的粒 邵阳市烟草公司物流配送中心 武冈市中转站及经营业务用房项目 湖南省第三工程有限公司 15 径不大于 25mm 的情况 6 其它注意问题 1 遇到较大的溶洞时 或连体薄层深洞迅速跨塌 出现掉锤现 象 在快到溶洞项板 2m 距离位置时应低锤轻冲击 慢冲击 减少 溶洞大面积跨塌掉锤现象 2 混凝土坍落度以 18 20cm 为宜 浇筑导管必须密闭良好 浇筑时先放置隔水塞 浇注混凝土必须连续 快速 混凝土灌注比 理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞 在溶洞地区浇筑桩基混凝土应 增加 八 质量保证措施八 质量保证措施 1 施工过程中队质量实行 三检制 严把质量关 2 施工过程中 各道工序施工前向监理申请 完成后由监理进 行现场验收 3 施工前对