溶洞施工专项方案

溶洞施工专项方案溶洞施工专项方案溶洞施工专项方案资料仅供参考文件编号：2022年4月溶洞施工专项方案版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：九江县赛城湖跨湖大桥工程钻孔桩溶洞处理专项方案编写单位：中铁十局九江县赛城湖跨湖大桥项目经理部编写人：日期：审核人：日期：批准人：日期：目录TOC\o"1-2"\h\z\uTOC\o"1-2"\f\h\z\u钻孔桩溶洞处理专项方案 1一、工程概况及地质情况 2、工程简述 2、地质情况 3二、施工准备 3三、人员、设备计划安排 4主要设备情况 4主要管理人员及作业人员安排 4四、溶洞的分类 5五、溶洞处理施工方案 5填充粘土和片石法（洞高<3m的全填充、半填充及无填充的溶洞） 6灌注混凝土填充法（洞高3~10m的无填充或半填充的溶洞） 6填充粘土、片石及水泥法（洞高3~10m的全填充溶洞） 6钢护筒跟进法或填充粘土、片石及水泥法 6特殊复合溶洞处理 7六、施工中可能出现的问题及处理 7斜孔 76.2漏浆 7埋钻 8钻孔偏位处理 8七、施工措施 8、安全保护措施 8、文明施工措施 9溶洞处理专项方案一、工程概况及地质情况、工程简述赛城湖特大桥位于江西省九江市九江县城西港区境内，为狮城大道的一部分，南通城门镇，北接城西港区，施工里程范围：K10+697～K11+719，全桥长1022米，宽32m，主桥跨径为1×（3×35）＋5×（4×35）＋2×（3×35），共8联。本桥桩基为钻孔灌注桩，类型为端承桩和摩擦桩，0号台和29号台桩径分别为1.2m和1.5m，其余均为1.8m。本桥桩径1.2m的桩基共12根，桩径1.5m的桩基共12根，桩径1.8m的桩基共112根，全桥桩基础共计136根，桩长总计6406m，水下C30混凝土总计15398m3、地质情况勘察场地内四周平坦开阔，无滑坡、泥石流及地下采空区等不良地质作用。但溶洞普遍发育，成串珠状不规则分布。勘据钻探揭露，勘探深度内场地地层结构由第四系全新统冲击相粉质粘土、砾卵石（Q4al），第三系砾岩、含砾粉砂岩（E）互层，三叠系灰岩（p）和燕山期花岗斑岩组成。按其岩性及其工程特性，自上而下可依次划分为：①-1素填土、②淤泥、③-1粉质粘土、③砾质粉质粘土、④淤质粘土、⑤粉质粘土、⑥中砂、⑥-1砂砾、⑥-2细砂、⑥-3角砾、⑦砾质粉质粘土、⑧中风化灰岩（P）、⑧-1溶洞、⑨中风化灰质灰岩（P）、⑩全风化花岗岩、⑩-2强风化花岗岩、11-1全风化花岗斑岩、11-2强风化花岗斑岩、11-3中风化花岗斑岩、11-1全风化粉砂岩、12-2强风化粉砂岩、12-3中风化粉砂岩、13溶洞（E）、13-2强风化砾岩、13-3中风化砾岩（E）。二、施工准备组织技术人员进行设计图纸及地质勘测报告图等有关施工资料的审核，并进行有关人员培训、学习相关技术要点及施工细则，作好施工前的技术准备工作。了解场地及湖泊今年的水位变化。准备施工用的各种报表、规范。掌握场地的工程地质和水文地质资料。施工现场备足处理溶洞时所需材料，如片石，碎石，黏土，砼等。施工过程中发现溶洞，根据溶洞大小选择经济可行的施工方案，材料使用后必须及时补充，保证施工现场有足够的备料。三、人员、设备计划安排主要设备情况根据本桥桩基实际情况，拟配备12台CF20型冲击钻钻机进行钻孔，钢筋笼采用钢筋加工场集中加工，汽车吊分节吊装，砼采用拌合站拌制，罐车运输，导管法灌注水下砼。主要机械设备配备见下表：序号设备名称单位规格、型号、功率数量备注1冲击钻钻机台CF20122混凝土拌和站台75KVA23装载机台ZL5O24砼搅拌运输车辆JS88m45汽车吊车辆QY2525t26泥浆泵台BW150127运输车台10m328发电机台GF2001备用主要管理人员及作业人员安排现场主要管理人员一览表序号姓名职务备注1吴先勇项目经理项目总负责人2应文兵副经理生产总负责3董兆军总工技术总负责人4刘殿昌工程部长现场技术负责人5边家权试验室主任工程试验负责人8李丹阳物资部长物资负责人9龚荣兵安质部长现场安全质量10冯勇综合办公室主任后勤负责人主要作业人员一览表序号班组人数施工班组负责人名单备注1钻孔班班长12刘暮生、王风、张大春、刘自喜、陈德旺、王功、陈发胜、洪杰、刘建军、周波、李村、王宝山2钻孔普工48/3普工18/4电工1马子龙5司机4/四、溶洞的分类根据地质勘察报告，可将我合同段内的溶洞按以下标准分类：（溶洞类型及地质统计表附后）按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高<3m。b:大溶洞，洞高≥3m。按洞内有无添充物分：a:全填充的溶洞；详见于：0#-7、1#-1、2#-1、4#-4、5#-1、5#-2、5#-4、7#-1、7#-4、8#-3、9#-2、13#-2、13#-3、14#-2、14#-3、15#-3、19#-1、20#-1、20#-3、20#-4、21#-2、21#-4，、23#-4、24#-1、28#-3溶洞的高度为-19.4m。b:半填充的溶洞；详见于：1#-1、1#-4、3#-1、3#-2、3#-3、3#-4、4#-1、4#-2、7#-3、8#-2、11#-1、11#-3、11#-4、14#-1、21#-2、21#-4、27#-3、28#-3溶洞的高度为-11.9m。c:无填充的溶洞；详见于：5#-1、5#-3、5#-4、8#-2、9#-4、10#-2、13#-1、13#-3、13#-4、14#-4、19#-2、19#-3、19#-4、20#-3、21#-1、21#-2、23#-1、24#-1、24#-2、24#-3、27#-3、28#-4，溶洞的高度为-4.2m。五、溶洞处理施工方案针对本工程溶洞分布较广，施工技术难度较大，本工程又为省重点工程，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。根据本工程地质环境及溶洞分布的情况，采取以下方法处理溶洞：填充粘土和片石法（洞高<3m的全填充、半填充及无填充的溶洞）溶洞内全填充、半充填或无充填时，溶洞高度不太大，一般在3m以内，这时可采用片石加粘土（按1：1体积比）回填，回填一层、采用钻头冲击一遍，尽量使片石和粘土保持密实，直至回填至溶洞顶部1～2m。溶洞回填完成后，向钻孔内注入稠度较大的泥浆，使其自然浸入片石缝隙内，然后采用钻头冲击，使片石和粘土挤入溶洞内，形成泥石护壁。若溶洞内泥石护壁出现漏浆时，应再次回填，反复回填、反复冲击，直至不再漏浆为止。灌注混凝土填充法（洞高3~10m的无填充或半填充的溶洞）溶洞的高度在~10m时，特别是溶洞为无填充或半填充的，填充粘土和片石的方法难以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮，这时用灌低标号C20混凝土的方法处理。则采用下导管的方式回填混凝土，然后用小冲程冲击砼挤压到溶洞边形成混凝土外护壁，混凝土形成护壁后，停止冲击，24小时后，待水泥的强度达到2．5MPa后，再继续冲击，穿过溶洞。填充粘土、片石及水泥法（洞高3~10m的全填充溶洞）溶洞内无充填或半充填，一般在3~10m以内，可采用片石、粘土和整包水泥(按1m3：3m3：0．75t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石)回填冲击，用0．5～0．8m钢护筒跟进法或填充粘土、片石及水泥法洞高大于10m的全填充或半填充的溶洞，优先采用填充粘土、片石、水泥法或混凝土填充法，填充粘土、片石、水泥法或混凝土填充法的施工方法同上。。在溶洞较大，洞内无填充或有流塑充填物，漏水严重或与暗河连通时，采取上述方法无效时，可采取钢护筒跟进法施工。就是一面冲孔、一面接高护筒，并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内，用以阻断溶洞内流塑充填物或水的流动，便于钻孔施工。⑴内护筒内径的确定现场根据桩孔穿过大溶洞的数量，确定内护筒级数，每增加一级，内护筒内径增加0.2m，最小一级内护筒直径大于桩径0.2m.为保证内护筒的刚度，防止受压变形，钢护筒采用12mm⑵内护筒长度的确定内护筒长度的确定，护筒长度L＝h＋3（m）（h为地质超前钻确定的溶洞高度），如果内护筒太长可分节下沉，在孔口焊接连接。特殊复合溶洞处理根据地质勘察报告显示，单根桩出现多个溶洞呈串珠状分布的复合溶洞中最少的为2个溶洞、最多的为7个溶洞呈串珠状分布，（详见于：1-1、3-2、5-1、5-4、7-1、7-4、8-2、9-4、13-1、13-2、13-3、13-4、14-3、14-4、20-3、21-2、21-4、23-1、24-1、24-2、27-3、28-3、28-4），按有无充填物分：全填充溶洞、半填充溶洞、无填充溶洞，此类复合溶洞结构较复杂，处理难度大，针对此类溶洞的特殊结构形式，采取有效的施工方法进行处理，确保溶洞施工安全、有效的进行，具体施工方法如下：（1）对于复合溶洞中最底层溶洞的处理方法为：按溶洞的大小及溶洞内有无充填物分，对应上述（~）溶洞处理方法进行处理（2）对于复合溶洞中最底层溶洞以外的溶洞处理方法为：若最底层溶洞内为半填充的溶洞或无填充溶洞时，为防止处理最底层溶洞时，孔内浆头急降造成孔内其它溶洞坍塌、埋钻的现象发生，采取低标号C20混凝土灌注填充法，灌注砼方法同上；若最底层溶洞内为全填充溶洞时，可按溶洞的大小及溶洞内有无充填物分，对应上述（~）溶洞处理方法进行处理。六、施工中可能出现的问题及处理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2～4m为宜。6.2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。埋钻埋钻也有两种情况：一是沉渣埋钻，二是塌孔埋钻，要避免沉渣埋钻，钻头不能长时间停留在孔底不动，要经常上下活动，使得泥浆不停地循环，这样就可以防止沉渣埋钻的现象发生，如发生塌孔埋钻，最主要的是将主绳保住，利用回旋钻机扫孔和“反冲法”将钻头提出。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微风化层不连续，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15cm～25cm大小的片石、碎石机粘土快，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。并反复进行，直至进入均匀、稳定完整的基岩内1.0m，然后按正常施工，通过回填片石、粘土，既改变孔底虚实不均的问题，有利于保持桩孔垂直，又可造壁堵漏。七、施工措施、安全保护措施⑴建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。⑵加强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。⑶施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。⑷冲击成孔机操作时应安放平稳，以便防止冲孔机突然倾倒或钻具突然下落而发生伤亡事故。钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。⑸随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。⑹冲击钻具应平稳起吊，防止冲撞护筒和孔壁，钻具进出孔口时，严禁孔口附近站人，停钻时孔口加遮盖防护。在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。⑺用电设备应派专人看管，应有良好的接地、接零和漏电保护装置，严禁带电作业。非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。⑻经常检查冲击钻头、钢丝绳磨损情