地基溶洞塌孔专项处理施工方案培训资料

1、旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 第一章 工程概况 第一节 工程概况简介 1.1.1 ：本工程为“涪陵区焦石镇中心幼儿园建设工程”其中教学楼为多层 公共建筑，钢筋混凝土框架结构，三层，建筑高度为 11.85 米，建筑面积： 2981.32 平方米；食堂、门房为单层公共建筑，钢筋混凝土框架结构，建筑 高度为 5.25 米，建筑面积： 252.50 平方米；设备用房为单层公共建筑，钢 筋混凝土框架结构，建筑高度为 5.25 米，建筑面积： 281.90 平方米。 1.1.2: 本工程教学楼为多层公共建筑，钢筋混凝土框架结构，三层，建筑高 度为 11.85 米，建筑面积： 2981.32 平

2、方米；食堂、门房为单层公共建筑， 钢筋混凝土框架结构，建筑高度为 5.25 米，建筑面积： 252.50 平方米；设 备用房为单层公共建筑，钢筋混凝土框架结构，建筑高度为 5.25 米，建筑 面积： 281.90 平方米。耐火等级均为二级，抗震设防烈度均为 7 度，其中教 学楼抗震等级三级，抗震设防类别为乙类；设备用房抗震等级四级，抗震设 防类别为丙类；食堂、门房抗震等级三级，抗震设防类别为类。本项目建 筑工程安全等级为一级，设计使用年限为 50 年。防水等级：屋面防水为 级。本工程 0.000 相当于绝对标高 619.450m。 1.1.3 ：本工程场地形状为山谷低凹处，场地内为回填土和粘土

3、并地基局 部伴有溶洞，且土质含水率较饱，且局部软土层较厚，其土质含水量较大， 为不易透水土质，至此施工现场回填土和粘土地基的承载力较差，场内地基 满足不了入场旋挖作业机械及配合机械和材料运输车辆等的承载力作业路基 ，固采取施工作业前对场内进行片石路基铺筑处理，以满足施工作业施工， 基础施工采用旋挖机干、湿作业成孔工艺。 1 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 第二节 项目简介 序号 项目 内容 1 工程名称 涪陵区焦石镇中心幼儿园建设工程 2 工程地址 涪陵区焦石镇东泉村 3 建设规模 教学楼： 2981.32m2，食堂、门房： 252.5 m2 ，设备用 房： 281.9 m

4、2 4 建设单位 重庆市涪陵区焦石镇中心小学校 5 监理单位 四川三信建设咨询有限公司 6 勘察单位 重庆中科勘测设计有限公司 7 设计单位 重庆博鼎建筑设计有限公司 8 承包范围 以发包单位提供的施工图纸、招标书、 图纸会审和设计交底纪要、设计变更通知 （或技术核定单）为准。 9 质量要求 一次验收合格 11 安全、文 明目标 合格 12 开工日期 以开工报告日期为准。 第三节 基础概况 1.3.1 ：本工程工程重要性等级为一级；建筑基础设计等级为乙级，食 堂、门房晨检医务室为类，特征周期 0.35S, 其余场地类别为类，特征周 期 0.45S. 。 本工程持力层为中等风化灰岩。持力层饱和单

5、轴抗压强度标准值为 51.25MPa。中等风化带岩体厚度大，总体上变化较小，岩体较完整，分部稳 定，均匀性较好。 2 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 混凝土强度等级：桩身采用 C30, 基础梁采用 C30。 1.3.2 ：旋挖桩共计： 90 根，其中，溶洞共计： 33 根。（详见桩基平面 工程施工特点 工程平面布置较复杂，横、纵向水平尺寸较大，施工组织尤其重 区域内基础为旋挖孔桩基础、由于该工期紧，该工程旋挖孔桩基 布置图） 第四节 1.4.1 ： 要。 1.4.2 ： 础采用机械旋挖钻孔端承桩。桩基础持力层为完整中风化基岩岩，持力层饱 和单轴抗压强度标准值为 51.25M

6、Pa。桩端应嵌入完整持力层基岩 1米使用 机械旋挖钻孔，为了是缩短工期时间；基坑、基槽 大面积采用机械开挖， 人工配合清底施工，在施工时应对基坑、基槽、桩进行安全防护支护。 1.4.3 ：该工程是一个公共建筑，基础地梁设置砼后浇带，砼后浇带处须 对该部位进行特殊处理，尤其是该部位施工时，相邻的支模和砼的浇筑、防 水等情况。 1.4.4 ：结构的层高、跨度较大，相应对脚手架搭设要求高，地面在搭设 模板支撑架时应进行 8001000mm厚片石换填和砼垫层硬化。 1.4.5 ：工程现场四周环境条件和应注意的问题： 1.4.5.1 ：工程施工车辆由施工主干支道进出，途经支干道路进出车辆不 得带泥上路，

7、被污染的道路安排专人洒扫，保持其清洁卫生。 1.4.5.2 ：施工现场施工污水经沉砂后排入市政下水道。 1.4.5.3 ：采取有效措施降低施工噪音 , 每日22:00至次日 8:00尽量减少砼 浇筑、拆模等强噪音施工作业，采用砼施工使用低噪音振动棒、加覆吸音材 料遮挡，拆模板时手工传递等措施最大限度降低噪音对环境的影响。 3 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 1.4.5.4 ：据工程的施工进度情况，要跨越夏季和冬季期，需做好各种材 料、设备和成品的保养及保护工作，并加强冬季和夏季的施工措施。 1.4.5.5 ：应要求施工成品质量高，根据招标文件，本工程质量必须合格 ，为此我公

8、司郑重承诺：本工程质量必须达到合格。 1.4.5.6 ：针对上述工程特点，在制定施工措施时，必须分析问题关键 之所在，作出优化的管理路线及正确、高效的决策，用“疱丁解牛”的娴熟 技能抓住主要矛盾，使各种制约生产的困难和障碍解决在各施工工序开始之 前，以确保“优质、快速、高效、高回报”地建成该工程。 第五节 地质情况 为进一步查明桩端持力层的岩溶发育情况和埋藏深度，以指导桩基础设计 和施工，根据重庆中科勘测设计有限公司对桩位进行超前钻探勘察。 场地内地质为回填、耕植土、黄黏土、白云质灰岩，其基岩属可溶岩，岩 溶形态主要表现为溶沟溶槽、溶蚀晶洞、岩溶洞隙。 1.5.1 ：溶沟溶槽 根据钻探和地质调

9、查，场地及周侧地段地表无塌陷、漏斗。据工程地质剖 面图所示：场地内溶沟及溶槽较发育，其岩面高差最高16m。 1.5.2 ：溶蚀晶洞 钻探岩芯偶见溶蚀晶洞，溶蚀晶洞多发育白云质灰岩上部地段，零星分布， 溶孔延伸性差，孔径一般 1 3mm。 1.5.3 ：岩溶洞隙 经钻探揭露，实际完成的 90个中，在钻探深度范围内共 33 个钻孔遇到岩 溶现象，遇洞率为 36.1%，其中 29 钻孔有一层溶洞或土洞溶洞， 3个钻孔有 二层溶洞或土洞溶洞， 1 个三层溶洞。 4 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 各钻孔遇溶蚀洞隙的垂高、充填物、顶板厚度等具体岩溶洞隙发育情况见 下表。 涪陵区焦石镇

10、中心幼儿园建设工程地岩溶洞隙统计一览表 序 号 钻孔 洞隙分布高程 （m） 洞隙 高度 （m） 洞隙充填物 洞隙顶板 风化程度 厚度（ m） 1 ZK1 596.338609.59 8 2.5 由方解石充填 强+中 13.26 2 ZK3 599.655605.72 5 1.2 由方解石充填 中 6.07 3 ZK9 605.964607.86 4 1.9 由方解石充填 中 1.9 4 ZK11 596.83606.19 1 由方解石充填 强+中 9.36 5 ZK16 594.746606.89 6 0.41 由方解石充填 强+中 12.15 6 ZK20 602.337608.76 6.4

11、 由方解石充填 中 6.4 7 ZK22 595.984606.38 4 0.99 由方解石充填 中 6.4 8 ZK23 595.222601.61 2 6.39 由方解石充填 中 6.39 ZK23 601.842604.61 2 2.77 由方解石充填 中 2.77 9 ZK27 595.964604.74 4 8.78 由方解石充填 强+中 8.78 10 ZK28 593.885602.99 5 9.11 由方解石充填 强+中 9.11 11 ZK31 598.084609.16 4 11.08 由方解石充填 强+中 11.08 12 ZK32 601.014612.13 4 11.

12、12 由方解石充填 强+中 11.12 13 ZK34 602.874612.35 4 9.48 由方解石充填 强+中 9.48 14 ZK35 600.304611.01 4 10.71 由方解石充填 强+中 10.71 15 ZK36 601.474614.78 4 13.31 由方解石充填 强+中 13.31 16 ZK39 598.754607.13 4 8.38 由方解石充填 强+中 8.38 17 ZK40 603.084605.56 4 2.48 由方解石充填 中 2.48 18 ZK42 610.944612.16 4 1.21 由方解石充填 中 1.21 19 ZK43 61

13、1.084612.37 4 1.29 由方解石充填 中 1.29 20 ZK45 603.914604.34 4 0.43 由方解石充填 中 0.43 21 ZK48 603.894604.80 4 0.91 由方解石充填 中 0.91 22 ZK57 602.514605.53 4 3.02 由方解石充填 中 3.02 23 ZK58 602.304605.83 4 3.53 由方解石充填 中 3.53 5 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 序 号 钻孔 洞隙分布高程 （m） 洞隙 高度 （m） 洞隙充填物 洞隙顶板 风化程度 厚度（ m） 24 ZK59 604.3046

14、05.51 4 1.21 由方解石充填 中 1.21 25 ZK61 602.804606.24 4 3.44 由方解石充填 中 3.44 26 ZK63 604.734608.82 4 4.09 由方解石充填 中 4.09 27 ZK64 603.304603.79 4 0.49 由方解石充填 中 0.49 28 ZK65 601.904602.31 4 0.41 由方解石充填 中 0.41 603.084606.28 4 3.2 由方解石充填 中 3.2 611.084611.49 4 0.41 由方解石充填 中 0.41 29 ZK66 603.034605.70 4 2.67 由方解石

15、充填 中 2.67 607.914608.54 4 0.63 由方解石充填 0中 0.63 30 ZK70 797.32805.12 3.79 由方解石充填 中 3.79 31 ZK71 613.578614.24 9 0.67 由方解石充填 中 0.67 32 ZK75 602.829604.93 9 2.11 由方解石充填 中 2.11 33 ZK76 604.504604.94 4 0.44 由方解石充填 中 0.44 607.654610.14 4 2.49 由方解石充填 中 2.49 34 ZK77 608.754609.25 4 0.5 由方解石充填 中 0.5 609.78461

16、0.05 4 0.27 由方解石充填 中 0.27 35 ZK78 607.154609.20 4 2.5 由方解石充填 中 2.5 36 ZK79 607.204609.22 4 2.02 由方解石充填 中 2.02 场地内溶沟及溶槽中等发育，其岩面高差最高 16m，根据按建筑岩土工 程技术规范（DB22/46-2004 第 7.1.3 条，拟建场地为岩溶中等发育。 第六节 工程施工的难点 1.6.1 ：本工程地下石灰岩岩面起伏大、岩溶较发育，溶洞大小、形状、 埋深、充填状况都不尽相同，对桩基础施工的影响程度较大。 1.6.2 ：岩溶地区基础施工中，会经常出现涌水、塌孔、卡锤、倒锤、泥 浆渗

17、漏、灌注中混凝土外漏等一系列技术难题。 6 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 1.6.3 ：快到终孔时遇到未探出的小溶洞，突然进尺很快 ( 达5060cm)，超 过桩底标高，应及时报告建设单位是否超前钻取样重新确定桩底标高。 1.6.4 ：根据地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞，但施工中挤破了旁 边大溶洞的洞壁，或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的，出现突然发生跑浆的 情况。 1.6.5 ：土、溶洞注浆处理，将影响的桩基础施工进度，并工程质量要求 较高。 第二章 编制说明及编制依据 第一节 编制说明 2.1.1: 本施工组织设计严格按照施工规范及强制性条文的要求进行编制。 在人员、

18、机械、材料调配、质量要求、进度安排等方面统一部署的原则下， 由土建施工组成。 2.1.2: 我公司从施工方案、人员设置、机械配备、材料供应和工程服务 等方面全方位投入，信心十足。我们将会把此工程列为本公司的重点工程， 以雄厚的企业整体实力为依托、为后盾，优质高速地完成本工程的总包施 工，交出让业主满意的精品。 2.1.3: 涪陵区焦石镇中心幼儿园建设工程在施工中，我们将以优质、高速、 安全、文明为施工宗旨，本着对业主高度负责的态度，施工工期进行合理 安排部署，使施工忙而不乱、成本最低、效率最高、质量最好，达到合格 工程。同时在施工中，我公司将从业主利益出发，积极与质量监督部门、 监理单位配合，

19、协调好内外关系及地盘管理，通过有效地对工序、材料、 人员进行控制，不仅保证工程质量，而且保证安全文明施工得到有效保障。 通过有效的环保措施，使声、光、尘污染得到有效控制。 施工中本公司要发挥陕西省中业交通建筑工程有限公司效能，开展 7 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 “增收节支、开源节流”活动，通过对各类消耗的挖潜、控制，少花钱、 多办事、办实事，将业主的每一分钱花到实处，以达到有效控制投资的目 的。 本专项施工方案作为指导施工的技术性文件，编制时对各分区、 分段、分项工程的施工工期、质量目标、项目管理架构设置与劳动力组织、 施工进度计划控制、机械设备及周转材料配备、主要技

20、术措施、安全、文 明施工及降低成本、推广新技术等诸多因素尽可能做了充分考虑，突出其 科学性、适用性及针对性。 第二节 编制依据 2.2.1 ：涪陵区焦石镇中心小学校所颁发的招标文件 2.2.2: 施工合同 2.2.3: 重庆博鼎建筑设计有限公司设计的基础施工图：建筑施工图 、结 构施工图 。 2.2.4: 重庆中科勘测设计有限公司提供的岩土工程勘察报告。 2.2.5 现行的国家、行业、重庆市有关建筑安装工程施工验收规范、标准 及有关规定。 2.2.5 我公司 ISO9001 贯标文件要求和有关作业指导书。 2.2.6 该工程内容相关的部分验收规范、技术标准、规程： 2.2.6.1 普通混凝土配

21、合比设计规程 JGJ55 2011 2.2.6.2 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 2.2.6.3 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 2.2.6.4 建筑抗震设计规范 GB50011-2010 2.2.6.5 混凝土结构设计规范 GB50010-2015 8 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 2.2.6.6 建筑桩基础技术规范 JGJ94-2014 2.2.6.7 建筑工程抗震设防分类标准 GB50233-2009 2.2.6.8 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2011 2.2.6.9 工程测量规范 GB500262007 2.2.

22、6.10 建筑工程施工现场供用电安全规范 GB50194-2014 2.2.6.11 建筑施工机械安全使用规程 JGJ33-2010 第三章 施工组织机构与目标 第一节 施工组织结构的建立 我公司针对此工程严格实行“项目法”施工，由公司优秀的项目经理组建 的项目经理部来负责此工程的具体施工管理。同时向涪陵区焦石镇中心小学 校涪陵区焦石镇中心幼儿园建设工程承诺：针对此工程项目，我公司推选的 项目班子一律持证上岗、押证施工，并且该项目经理部仅负责此工程。实行 项目经理责任制，项目经理将对质量、工期、安全、成本及文明施工全面负 责。各施工管理职能部门在项目经理部的直接指导下做到有计划的组织施工， 确

23、保工程质量、工期、安全等方面达到目标要求。 项目经理部采用老、中、青相结合的方式，把老同志的丰富经验、中年同 志的稳重干练、年轻同志的开拓进取精神有机结合，形成强有力的项目班子。 其项目部主要人员均来自施工生产管理第一线的骨干力量，年富力强、精力 充沛，而且个人素质高，专业技术水平强。 第二节 施工组织结构图 3.2.1 ：施工组织管理机构图如所示： 9 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 项目经理 工程领导小组 项 目 技 术 负 责 人 档案管理 水电施工 内 业 技 术 员 装 饰 施 工 员 项 目 土 建 副 经 理 安 全 监 督 员 各作业班组 施工组织管理机构图

24、 3.2.2 ：钻孔灌注桩施工组织机构及职责 本着安全、优质、高效完成旋挖桩的施工，项目经理部按照“集中领导、 职责明确、提高效率、有利协调”的原则，成立旋挖桩工程施工作业领导小 组，见下表。 小组任职 姓名 职务 承担的工作 组长 柏道云 项目经理 总体控制 副组长 周鹏 执行经理 协调 10 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 王誉达 技术负责 协调 组员 余云林 施工员 施工管理 组员 刘宗 质检员 施工质量 3.2.2.1 ：施工技术部：负责钻孔灌注桩工程技术交底工作，施工现场 技术、质量的管理工作。 3.2.2.2 ：技术资料室：负责钢筋加工场，原材料的检验与审报，混

25、凝 土生产配合比的调试，混凝土生产质量控制，施工现场钻孔灌注桩泥浆比重 的检测。 3.2.2.3 ：安全、质量部：负责施工现场各类的安全及文明工作，负责施 工过程各环节质量控制。 3.2.2.4 ：机械物资部：负责原材料采购。 3.2.2.5 ：钢筋加工场：负责钻孔灌注桩钢筋笼加工及运送。 3.2.2.6 ：钻孔灌注桩施工队：负责工程所有桩基的钻孔、成孔、钢筋笼 安装及水下混凝土灌注；并选择与公司有过良好合作，且技术过硬，操作人 员技术好，综合素质高，能够打硬仗的协力队伍作为旋挖桩施工的劳务队伍 。 第三节 旋挖施工总体目标 3.3.1 ：工期目标 为了加快施工进度，根据总体工期安排，以旋挖机

26、钻孔为主施工，施工进 度按总工期控制。 3.3.2 ：质量目标 全部桩基工程争取为类桩。 3.3.3 ：安全目标 11 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 实现“四无”：即无重大人身伤亡事故、无交通行车事故、无重大火灾爆 炸事故、无压力容器爆炸事故，确保施工安全。 3.3.4 ：环境保护及文明施工目标 实现“三无”：即无施工污染，无当地村民投诉，无当地有关部门警告。 3.3.5 ：职业健康安全目标 3.3.5.1 ：定期对从事有害作业人员进行健康检查，员工职业病发生率小 于0.5 。 3.3.5.2 ：无重大设备和人身伤亡责任事故。 3.3.5.3 ：因工死亡率控制在 0.03

27、 ，重伤率 0.5 以内。 3.3.5.4 ：达到合格工程。 第四章 桩基溶洞、垮塌孔施工的处理 本工程在桩基础施工前，应对地勘资料和施工图的熟悉，了解施工部位 的是否存在有土、岩溶洞，并对其的高程、大小和分析 溶洞的发育规模而在 钻孔时采取相应的应对措施，需对溶洞做判断和分类，岩溶地区溶洞类型按 照下表所示的方法进行判断和分类。 溶洞分类表 类别 溶洞特征 充填物情况 小型溶洞 单层洞高小于 2m，全充填，漏水或半 漏水小型溶槽、溶沟、小裂隙等 粉砂、硬塑或软塑 状粘土 一般溶洞 洞高小于 2m的半充填溶洞或 2 5m的 全充填溶洞，二层以下串珠状溶洞 粉砂、硬塑或软塑 状粘土 大型溶洞 二

28、层及以上串珠状有充填溶洞； 5m以 上全充填溶洞 粉砂、硬塑或软塑 状粘土 特大型溶洞 大型溶洞，多层串珠状已充填或充填 物差的溶洞。溶洞的规模覆盖到相邻 桩位或更大 无充填或充填物为 流朔状 第一节 土、岩溶洞、垮塌孔填充处理目的、措施及技术要求 12 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.1.1 ：土、岩溶洞处理的目的 机械旋挖遇土、岩溶洞开挖尺寸为 d+40cm。 岩溶洞处理的目的：使土、溶洞的空腔能填充密实，充填物能够与周围环 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，以保证地基的稳定性和建筑物的结构安全； 土洞处理的目的：

29、使处理后的土体强度提高，减少地基沉降量，确保地基 的稳定性，同时也可以保证桩基工程的安全、顺利施工。 塌孔处理的目的：避免因后开挖的深孔出现垮孔时破坏周边孔的岩体结构 ，降低其承载力，严重时可能导致周边柱位发生沉降、倾斜，从而引发建筑 物出现开裂现象，影响结构安全，并其用低标号混凝土填充塌孔的减少经济 成本和桩基成桩的质量。 施工过程中应根据地勘资料提供的溶洞高度与现场实际发生的情况是否相 符合，发现时并立即以电话和书面形式报告监理工程师和建设单位实地查勘 ，另及时按措施方案进行填充处理和办理相关资料； 4.1.2 ：旋挖钻孔遇土、岩溶洞，塌孔处理措施 4.1.2.1 ：对于贯通、洞高 5m以

30、上 8m以内较大型土、岩溶洞采用灌注 C20低 标号商品混凝土，其混凝土的塌落度视其土、岩溶洞的情况，应控制在 100150左右为宜，在边填充混凝土时，随时检查其填充的混凝土上升高度 速度，判别和分析洞内情况，如填充的混凝土上升较慢或未上升的情况下， 应立即停止填充； 4.1.2.1.1 ：待其填充的混凝土达到一定强度 （初凝阶段 ） 在一次进行填充 ，直至填充超过溶洞 1m以上停止填充，等待填充混凝土强度达到终凝后，及 时进行二次掘孔。 13 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.1.2.1.2 ：及时调整填充的混凝土塌落度，使其填充的混凝土在洞内流 动性尽量减少向洞内四周

31、扩散速度加大，但填充混凝土达到一定高度时，应 停止一段时间，待其填充的混凝土达到一定强度 （初凝阶段 ）在一次进行填充 ，直至填充超过溶洞 1m以上停止填充，等待填充混凝土强度达到终凝后，及 时进行二次掘孔。 4.1.2.2 ：对于 5m以下未贯通和半充填或未充填型土、岩溶洞洞高小于 25m或等5m处理方法； 4.1.2.2.1 ：旋挖掘孔一次性掘进到洞底，采用灌注 C20低标号商品混凝土 ，其混凝土的塌落度视其土、岩溶洞的情况，应控制在 150180左右为宜， 在边填充混凝土时，随时检查其填充的混凝土上升高度速度，判别和分析洞 内情况，如填充的混凝土上升较慢或未上升的情况下，应立即停止填充，

32、应 采取上述 4.1.2 条处理； 4.1.2.3 ：对于半充填或未填充型土、岩溶洞洞高 2m以下可采用泵注 C20标 号混凝土，其混凝土塌落度控制在 180220左右，即采用混凝土输送泵将低 标号 C20混凝土由钻孔通过导管直接注入洞中，直至填充到洞的顶板 500mm以 上停止填充，等待填充砂浆或混凝土强度达到终凝后，及时进行二次掘孔。 4.1.2.4 ：对于二层、三层土、岩溶洞半充填或未填充型土、溶洞施工处 理方法： 根据地勘资料和结合现场施工掘孔实际情况，对于二、三层溶洞施工技术 处理应掘进一层溶洞填充一层，待第一次填充的混凝土到达凝结强度后，进 行第二层溶洞的掘进，掘进到达第二层（三层

33、）溶洞时，同上述方法进行填 充，填充的混凝土到达凝结强度后，进行第三（四）次桩基钻孔，直至满足 设计的地基嵌岩要求，并进行孔桩嵌岩验收，验收符合要求后及时安装钢筋 14 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 笼进行桩基混凝土浇筑。 4.1.2.5 ：对于贯通、洞高 10m以上 20m以内大型土、岩溶洞及流砂，塌孔 比较严重采用 12mm钢制护筒灌注 C20低标号商品混凝土，其混凝土的塌落度 视其土、岩溶洞的情况，应控制在 100150左右为宜，在边填充混凝土时， 随时检查其填充的混凝土上升高度速度，判别和分析洞内情况，如填充的混 凝土上升较慢或未上升的情况下，应立即停止填充并及时

34、报告建设单位和设 计、地勘单位采取其它相应措施进行处理。 第二节 小型溶洞桩基施工 采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞洞底时，应立即采取填充料的相应措 施，利用填充料将低标号混凝土挤入溶洞和岩溶裂隙中，增大孔壁的自稳能 力。 4.2.1 ：工艺程序 施工准备埋设护筒移动钻机、定位钻孔抽碴吸泥清碴砂浆 （低标号砼）置换填充第二次钻孔成孔清渣成孔验收安装钢筋笼 浇筑桩基砼。 4.2.2 ：钻孔施工要点 4.2.2.1 ： 在施工前，现场技术人员要熟悉场地岩（土）层发育情况和土 、岩洞的物探成果，了解待处理土、岩洞钻孔柱状图，土洞的顶、底界埋深 ，厚度等 。 4.2.2.2 ：开孔时用小冲程冲击钻孔，

35、加入小于 15cm片石，反复冲击 2-4 次 ，挤密护筒底部周围土层，要打得准、打得稳，间断冲击，少抽碴，使开口 圆顺； 并一边施工，一边判定土、溶洞边界应结合地勘资料的剖面判定是否 有变化。 15 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.2.2.3 ： 钻孔前均要作好成孔记录（土、溶洞的顶、底界埋深，厚度、 充填情况及充填物性质，基岩段要取芯并编录，钻孔泥浆返浆或漏浆情况等 ），填写“钻孔原始记录表” ，确定土洞的面积、体积、充填情况，原始记录 必须真实准确。 密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正 常情况发生。 4.2.2.4 ：根据地质柱状图，在

36、接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击 主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。 4.2.2.5 ：接近岩溶时主绳松绳量应为 1-2cm，防止击穿岩壳时卡钻。 4.2.2.6 ：钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投放填充料、以增强溶 洞和岩溶裂隙强度，避免钻孔过程发生大面积垮塌，发生机械安全事故和成 孔质量缺陷。 第三节 一般或大型溶洞桩基施工 4.3.1 ：在桩基施工前，应对地勘资料的了解和分析，钻孔施工时，根据 地勘资料提供数据参考，随时对掘进的深度控制，掌握掘进穿透溶洞时，钻 机加压要慢，不能全力加压，避免发生卡钻和大面积的塌孔现象发生；当钻 头钻穿洞顶时，应根据地

37、勘资料提供的溶洞高度与现场实际情况是否相符合， 并立即以电话和书面形式报告监理工程师和建设单位实地查勘，另及时按措 施方案进行填充处理和办理相关资料；采取用 C20 混凝土进行填充，使其填 充的混凝土挤入溶洞和岩溶裂隙中，增强孔壁的自稳能力，填充混凝土塌落 度必须控制在 100120 之间，避免填充料流动性过大，使其填充材料增大和 延缓填充速度。 16 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.3.2 ：对于溶洞离地面较近，一般 8m 以上的较大空溶洞，采用钢制延 长护筒工艺。钢护筒根据桩径大小、地层条件分别采用12mm厚钢板卷制焊 接成圆形，直径较桩径大 50mm，护筒长依据地

38、质、水文情况选定，由单节或 多节短护筒焊接而成。 钢护筒的埋设过程为：第一节由人工埋设，使筒顶高出地面30cm，焊接第 二节后，在护筒顶放置打板 （50mm厚钢板制作 ） ，利用钻机提起钻头，将钢护 筒冲击入土，然后冲孔，孔深达到护筒底后，再焊接第三节护筒，如此循环， 直至达到需要深度，深度根据土层和溶洞发育情况确定。 4.3.3 ：岩溶施工要点 根据钻孔情况，在每一根桩钻孔进入溶洞时，及时通过取芯探明溶洞的高 度及填充物的详细情况。 4.3.4 ：较大岩溶施工 工艺流程 测量定位 施工准备 加工钢护筒 钻机就位 震动下沉钢护筒 填充 C20混凝土冲击钻孔通过溶洞顶板 随钻进随检孔 下沉内护筒

39、 冲击钻孔至桩底 清孔 安放钢筋笼、导管 测量沉碴厚度 二次清孔 17 / 51 17 / 51 灌注水下砼 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.3.5 ：较大岩溶施工 工艺 4.3.5.1 ： 外护筒直径较设计桩径大 20cm，内护筒直径较设计桩径大 5cm。 护筒采用 12mm钢板制作。 4.3.5.2 ： 施工程序： 根据地质钻探资料提供的溶洞分布情况，按照先短后长，先易后难，先外 后内的原则确定各桩施工顺序。 4.3.5.3 外护筒下到岩面以后，即开始对覆盖层和顶板进行冲钻，其钻孔 方法与传统的冲击钻孔方法相同，但成孔的桩径比设计桩径大7cm，以便内 护筒顺利通过顶板。护筒跟

40、进示意如下图： 4.3.5.4 ： 当钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，为使开 孔坚实、竖直、圆顺和对继续钻孔起导向作用，应在钻孔前填充低标号混凝 土，借钻头冲击力把混凝土挤向孔壁，以加固护筒刃脚。 18 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.3.5.5 ： 当内护筒下沉到位后，在内外护筒间进行混凝土（砂浆）压浆 处理，以增加护筒的整体刚度。之后进行内护筒的排泥和稳固岩面的钻孔， 见下图 4.3.5.6 ： 双护筒冲击钻孔采用吸泥法清孔，为了使钻孔桩填充砼与岩体 粘接良好，灌注水下砼之前需用高压水冲射排除残碴，并用污水泵把孔内多 余污水抽出，在使用砼导管落在岩洞底

41、部进行浇筑，浇筑的砼塌落度控制在 150 左右，浇筑一定高度时，停止浇筑，待砼的流动性稳定初凝，在进行第 二次浇筑，浇筑的砼塌落度控制在 100120 左右，尽量使其填充砼把孔内积 水吸干，尽快使填充的砼流动不大，直至填充料到洞顶板，待砼终凝时，再 次进行第二次孔桩基础施工。 4.3.6 ： 护筒刃脚固结处理 当钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，钢护筒周边不能与 19 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 岩面完全接触，加上岩面一般较为倾斜，内护筒与岩面之间一般往往会形成 较大间隙，若不加以固结，在入岩冲进过程中会成为桩孔与桩外的通道，极 易造成埋钻和过护筒脚时产生偏

42、孔或斜孔，留下质量隐患。 在施工中采取的方法如图所示。利用冲击成孔时对孔壁会产生挤压的特点， 在钢护筒刃脚范围内灌填砼，用 2-4m 冲程进行冲压，使其密实造壁，反复 多次，直至孔底平整才可以向下冲进，处理同时可以冲平参差不齐的岩面。 4.3.7 ：充填物为流塑状或空洞较大的多层溶洞条件下的桩基施工 溶洞内为全填充和半充填物的粉砂流塑状体或空洞较大的多层溶洞条件下 的桩基施工采用 C20 填充砼或双护筒跟进方式冲击成孔。 4.3.7.1 ： 工艺流程见下图 4.3.7.2 ： 施工要点 20 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.3.7.2.1 ：外护筒直径应较设计桩径大 2

43、0cm，内护筒直径应较设计桩径 大 5cm。 4.3.7.3 ：施工程序： 根据地质钻探资料提供的溶洞分布情况，按照先短后长，先易后难，先外 后内的原则确定各桩施工顺序。 4.3.7.3.1 ：外护筒下到岩面以后，即开始对覆盖层和顶板进行冲钻，其 钻孔方法与传统的冲击钻孔方法相同，但成孔的桩径比设计桩径大7cm，以 便内护筒顺利通过顶板。护筒跟进示意如下图： 4.3.7.3.2 ：当钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，为使 二次开孔坚实、竖直、圆顺和对继续钻孔起导向作用，应在钻孔前对溶洞进 行 C20 低标号混凝土填充，借钻头冲击力把混凝土挤向洞孔壁，以加固护筒 刃脚。 21 / 5

44、1 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 4.3.7.3.3 ：当进行二次溶洞内填充砼掘进钻孔时，在内外护筒间进行砼 压浆处理，以增加护筒的整体刚度，之后进行内护筒的排泥和稳固岩面的钻 孔。 4.3.7.3.4 ：双护筒冲击钻孔采用吸泥法清孔。 为使钻孔桩砼与孔底岩体粘接良好，灌注水下砼之前需用高压水冲射排除 残碴，在进行桩基砼浇筑。 4.3.7.3.5 ：护筒刃脚固结处理同上 4.3.6 条 钢护筒壁厚 =12 18 的钢板，孔深 10 米以下时采用 12 厚的钢板， 孔深 10 30 米时采用 14 厚的钢板，孔深 30 米以上时采用 18 厚的钢 板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊

45、缝全部为双面坡口，每节制作长度 为 4.5 7.5 米，制作内钢护筒的内径 D =d+40cm（d 为设计桩径）。下置钢 护筒的目的：主要是防止贯通溶槽的漏浆而造成砂质覆土层以及地表层的塌 孔，首先将 1.6m 的钻头扩大至 1.8m，正常钻进至溶洞上方约 1m 处，采 用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将钢护筒分节打入土层中至岩面。 （1）桩基内护筒跟进的施工工艺： 场地平整、定位 埋设外钢护筒 冲孔至溶洞顶（回填 C20 砼） 溶洞顶部处理 下放内钢护筒 正常成孔至桩底标高 （终孔）。 （2）钢护筒制作：外钢护筒的内直径为 D=d+40cm（ d 为设计桩径），壁厚 =12 ，长度为 2 米；

46、采用机械卷制加工制作； 22 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 内钢护筒：采用壁厚 =12 18 的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制 作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为4.5 7.5 米，制作内钢护筒的 内径 D=d+20cm（d 为设计桩径）。制作好后运至施工现场。 （3）全程钢护筒跟进施工 本工程下置内钢护筒的目的：主要是防止贯通溶槽的漏浆而造成砂质覆土 层的塌孔，通过下置内护筒的作用，即可顺利穿越溶槽层至设计桩底标高， 达到顺利终孔的要求；同时避免砼超灌甚至无法灌注至设计桩顶标高等情况。 将1.6m 的钻头扩大至 1.8m，正常钻进至溶洞上方约 1m 处，采用 25

47、T 汽车吊辅助 20T 振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻 成孔。在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒 顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产 生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工 规范要求的 1/200 ，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上 进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。 内护筒沉入岩面后，先采用冲锤进行成孔一定深度后（注：进尺为1.5 2 米），及时采用 25T 汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至进尺岩面标高处；然 后再进行冲孔、下内刚护筒；与之循环反复进行至

48、桩底设计标高处；同样， 在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范 要求的 1/200 。 各节内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝 除施焊外，还需在接缝处焊接 50mm宽、 =10 的加强钢带。以保证其尺寸 23 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。对其控制 好质量的环节上起到关键的作用。 （4）钢护筒垂直度控制 下落过程中通过外部专门支架和预埋外护筒之间的卡具控制，并用经纬仪 辅助控制垂直度，具体如下图： 20 调节空间 外钢护筒20mm调节空间 下落钢护筒 1 20

49、调节空间 1 20mm调节空间 外部控制架 2 间 调mm02节空 m调 外部支架与外护钢筒锚接 外部控制架 20槽钢 20 调节空间 钢护筒下部垂直度控制点 11 22 两节钢护筒焊接过程中的控制：下部钢护筒用垫铁调平（用吊车调节） 用水平尺检测达到水平要求后，在外部卡具范围内将上部钢护筒初步就位， 接口对齐，用经纬仪测量垂直度，如垂直度超规范要求，则接口部位采用垫 铁调平，然后将两节钢护筒点焊，初步稳定后，再进行满焊。在焊缝冷却后， 进行钢护筒的下落施工，上述工序循环进行。 （5）内钢护筒下至溶槽处的处理 由于施工处不良地质溶洞的深度大同时有可能存在贯通的溶洞存在。对于 此处的处理更不得马

50、虎，若处理不当有可能出现卡锤的情况出现。需根据补 勘探的地质资料， 详细了解各溶槽顶标高的准确位置后，严格按照以下进 行处理： 内钢护筒的下放位置：根据其地质资料或原成孔桩基已施工的标高位置处 （或溶槽顶 100cm处）； 24 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 冲击锥锤冲至溶槽顶部范围做到上下轻提慢放，做到缓慢的进尺至溶槽处 形成一小的裂口，不得高提进行强烈的冲击；以防止卡锤的危险。进入溶槽 后，根据我公司桩基施工的经验总结情况看，孔内的泥浆势必全部漏失。因 此需单独进行溶槽的处理：孔内浆漏失完后，尽快用 25T 汽车吊将冲击锥锤 吊开。将拼装备好的水下砼导管放入孔内，采用

51、 C20 砼进行封堵，砼须多次 进行，且每次灌入的砼不宜过多，同时砼需在待前面砼达到初凝后进行，砼 的塌落度控制在 30 50mm，通过砼的低流动性达到暂时封堵的目的；待砼凝 固产生一定强度后，再用冲击锥锤进行重复回钻、跟进内钢护筒。也可采用 回填片石进行反复冲砸。通过挤压旁边的溶洞空间，孔桩周围形成护壁，再 跟进内钢护筒。 同一桩孔内若有多层溶洞、溶槽或空洞，需分层按上方法处理、跟进下放 内钢护筒。 （6）质量保证措施： 钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还需在 接缝处焊 50mm宽的加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使 整个钢护筒的垂直度符合要求，振动锤

52、与护筒顶面焊接牢固，无松动；并要 求振动锤位置居护筒顶面中，各节下沉的护筒必须严格控制垂直度。 1、钢护筒吊装专项方案 （1）起重机械的选择 根据施工组织要求本工程钻孔桩分项工程的内钢护筒吊装工作应安全、及 时和准确，结合现场场地的具体情况以及机械使用等综合考虑选用汽车起重 机，初步按照规格型号为 QY32、最大额定起重量为 32T 的吊车进行力学计算 25 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 吊车技术参数如下表： 项目 数值 备注 工 作性能参数 最大额定总起重量 (kg) 32000 基本臂最大起重力矩 (kN.m) 1132 最长主臂最大起重力矩 (kN.m) 588 主

53、臂最大起升高度 (m) 32 不考虑吊臂变形 副臂最大起升高度 (m) 40 作 速 度 单绳最大速度(主卷扬) (m/min) 120 卷筒第四层 起重臂起臂时间 (s) 40 起重臂伸出时间 (s) 80 最大回转速度 (r/min) 2.2 行 驶 参 数 最高行驶速度 (km/h) 78 最大爬坡度 (%) 37 最小转弯直径 (m) 22 最小离地间隙 (mm) 220 排气污染物排放值及烟度 限值 符合标准规定 GB3847-2005 GB17691-2005 百公里油耗 (L) 45 质 量 参 数 行驶状态自重(总质量) (kg) 32000 前轴轴荷 (kg) 7000 中后

54、轴轴荷 (kg) 25000 尺 寸 参 数 外形尺寸(长宽 高)(mm) 1290025003465 轴距(m) 4.325 轮距 ( m) 前轮距 2.090 后轮距 1.865 主臂长 (m) 10.4 32 主臂仰角 ( 度) -280 副臂长 (m) 8 26 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 吊装工程用起重机型号主要根据工程结构特点、构件的外型尺寸、重量、 吊装高度、起重(回转)半径以及设备和施工现场条件确定。起重量、起重 高度和起重半径为选择计算起重机型号的三个主要工作参数。 1) 起重机起重量计算 Q Q1 Q2 式中 Q- 起重机的起重量 Q1- 构件的重量

55、，按 30 米钢护筒计算， 303.14 1.8 90.2Kg=15.29t ； Q2- 绑扎索重、构件加固及临时脚手等的重量，取 0.5t ； 得 Q 15.29+0.5=15.79t 。 2) 起重机起重高度计算 H h1 h2 h3 h4 式中 H- 起重机的起重高度 (m); h1- 安装支座表面高度 (m) ，即外钢护筒离地面高度，取 1m; h2- 安装间隙，取 1.5m; h3- 绑扎点至构件吊起后底面的距离 (m) ，7.5m; h4- 吊索高度 (m) ，自绑扎点至吊钩面的距离，取 1m。 得 H 1 1.5 7.5 1 11m 3) 起重机起重半径计算 对某些安装就位条件差

56、的中、重型构件，起重机不能开到构件吊装位置附 近，吊装时还应计算起重半径 R，根据 Q、H、R 三个参数选定起重机的型号。 27 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 根据现场实际情况，汽车吊需停靠在围挡外面进行吊装内钢护筒，距桩最 远距离为 5m。 起重机的起重半径一般可按下式计算： R F Lcos 式中 R- 起重机的起重半径 (m) ，即工作幅度，起重机回转中心轴线至吊 钩中心的水平距离 ; F- 起重机臂杆支点中心至起重机回转中心的距离 (m) ； L- 所选择起重的臂杆长度 (m), 中长臂 17.6m； - 所选择起重机的仰角 ,取 70o。 得 R 1.3 17.

57、6 cos70o 7.32m 5m 根据 L 及 R值，查建筑施工手册 ，QY32型汽车起重机主臂起重特性， 得最大起重量及起升高度分别为 16.5t,17.63m 。故 QY32满足要求。 2钢丝绳的选择 根据现场钢丝绳的主要用于起重作业中捆扎各种物件、设备等，考虑其承 载能力以及吊装重荷要求，选用交互捻的麻芯钢丝绳(6 37+NF)，取直径 d=32.5。其钢丝绳的根数为 2 根，长度根据现场施工需求现定。 (1) 钢丝绳的具体计算和选择 钢丝绳破断拉力总和可根据建筑施工手册查得 (2) 钢丝绳的安全系数( K) 保证起重作业的安全，钢丝绳允许拉力只是其破断拉力的几分之一，破断 拉力与许用

58、拉力之比为安全系数；其选择可参考下表： 使用情况 安全系 使用情况 安全系 28 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 数K 数K 缆风绳、拖拉绳用 3.5 机械驱动起重设备 56 人力驱动起重设备 4.5 用作吊索（无弯 曲） 67 用作捆绑吊索 810 用作载人升降机时 14 钢丝绳破断拉力换算系数 钢丝绳结构 换算系数 619 0.85 637 0.82 661 0.80 3）钢丝绳的允许拉力 Fg Fg K Fg - 钢丝绳的允许拉力， N； - 换算系数； Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和， N K- 钢丝绳的安全系数； 4）设计计算 单件最大起重量 P=15.79t

59、=157.9KN 钢丝绳的抗拉强度为 ft 1700N /mm2 钢丝绳直径取 d=32.5mm 查建筑施工手册 ，得 Fg 666.5kN 0.82， K 6.5 钢丝绳的允许拉力 Fg Fg 0.82 666.5 2 6.5 168kN 157.9kN , 满足要求。 29 / 51 旋挖桩地基 -溶洞、塌孔专项处理施工方案 3吊钩 吊钩是专用吊具中的重要组成部分，除要承受吊物的重量外，还要受到起 升和制动时产生的冲击载荷。所以吊钩必须具有较高的机械强度和冲击韧性， 一般选用 20 号优质碳素钢经锻打等热处理加工制作而成。在起重吊装作业 中，吊钩必须装设防止脱钩的安全保险装置。本吊装方案中

60、根据施工要求， 其吊车的吊钩须设主、副吊钩。 吊钩使用要求如下： （1）吊钩应是按吊钩的技术条件和安全规范要求生产制造的，应具有质 量合格证书，否则不允许使用。 （2）吊钩在使用中应按起重机械安全规范要求进行检查、维修，达到报 废标准的必须立即更换。 （3）吊钩不得超负荷进行作业。 （4）起重机械不得使用铸造的吊钩。 （5）吊钩表面应光洁、无毛刺、裂纹、锐角和剥裂，使用过程中应经常 检查吊钩有无裂纹或严重变形，有无严重腐蚀及磨损现象。 （6）吊钩上有缺陷的不得以补焊来修补，吊钩达到报废需要更换时，新 吊钩应有制造单位的合格证和其他技术证明文件，方可投入使用。 4卸扣 卸扣是起重吊装作业中广泛使