桩基溶洞专项施工方案

编制说明一、编制依据1、*******高速公路工程招标文件和工程量清单；2、《工程建设标准强制性条文》（公路部分）有关桥梁条文；3、设计、施工和验收规范或标准；4、按有关规定要求计划的工期略有提前的原则编制施工计划，以此为前提配备劳动力、材料和机构设备。5、经现场考察工地实际情况及本单位同类项目的施工经验及可满足施工需要的各类资源。二、编制原则1、遵守国家、地方政府对工程有关的法律、法规和政策。2、有限考虑安全、质量的原则，在保证安全的前提下，精心组织施工，确保无安全、质量事故发生。3、坚持施工技术先进、施工方案可行、施工组织科学合理、快速幼稚安全高效、不留后患。三、编制范围本施工方案编制范围为：*****高速公路第***合同段*****桥。第二章工程概况一、工程简介*****第1合同段位于****内，起于K0+000，终于K13+900，全长13.900km，二工区起于K6+792.44，终于K13+900，全长7.11km。本工区******公司承建：*******桥，下交道路为*****水泥砼路面，桥面净宽2*11.75m，，上部构造为3*25m预应力混凝土简支T梁，桥长81.08m，平面位于A=740.922的左偏缓和曲线上，纵断面纵坡-3.6%；本桥采用平行布置，墩台中心线方向为K7+903半径方向右偏135°，下部构造为肋板台配桩基础、柱式墩配桩基础，桩基全部按钻孔灌注桩设计。K10+797分离式立体交叉，上跨机耕道（4.5m宽，水泥砼路面），水泥砼路面，桥面净宽2*11.75m，，上部构造为1-20m预应力混凝土空心板桥，桥长31.64m，下部构造为重力式台配扩大基础。K11+285/K11+285****桥位地处*******。桥位区跨越低丘之间的冲沟，桥址中间低两侧高，两端桥台附近为丘陵地貌，其余地段为冲沟平地渠。桥位区地形起伏不大，地面高程约99～106m。本桥中心桩位K11+285，跨径5×20m，桥长104.88m，桥面净宽2×11.75m。上部构造为预应力砼连续空心板，下部构造为柱式墩配桩基础及（肋板）柱式台配桩基础。ZK12+800/K12+793侧水大桥为左右分离式桥梁，上部构造为6*30m预应力混凝土连续T梁，平均桥长186m，下部构造为柱式墩配桩基、（肋板）柱式台配桩基础，桩基全部按钻孔灌注桩设计。二、气象特征属中亚热带季风湿润气候区，其基本特征为气候温暖，四季分明；夏季酷热，冬季较冷，秋季凉爽；春末夏初多雨，盛夏秋初多旱；积温较多，生长期长；气候类型多样，立体变化明显。春季开始于3月下旬前期，天气多变，易突晴骤冷，4月开始气温逐渐回升。夏季高温炎热，其中6月底~7月份，炎热少雨，是一年中气温最高的时期。秋季始于9月中下旬之交，天气晴朗，夜间凉爽，昼夜温差大。冬季始于11月中下旬之交，日平均气温一般在10.0℃。1月是一年中最冷的时期，时有降雪、积雪和冰冻天气。第三章施工进度计划一、人员组织1、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2名技术人员分两班在工地24小时轮刘值班，发现问题及时上报处理。项目部将组织桩基施工队进行技术交底，使他们对溶洞处理做到心中有数，将安全、质量、风险避免在初始状态。同时确保在人员及设备的组织方面，分工明确，落实到人。施工现场主要人员管理一览表职务姓名职务姓名项目经理****质检科长****总工****测量组组长****书记****试验室主任****工程科长****安全科科长****2、现场材料准备片石、粘土、水泥、编织袋、钢护筒。3、机械配备装载机50型一台、25T吊车一台、1m3挖掘机一台、后八轮2台。4、应急物资备用泥浆。二、溶洞的类型根据施工合同，将本工程的溶洞处理分为一般溶洞处理和特殊溶洞处理两种情况。特殊溶洞系指设计图纸上未提供地质钻孔资料或提供的地质钻孔资料显示单个溶洞高度（桩位处）大于8m。1）一般溶洞处理1、填充粘土和片石发（洞高<3m的全填充、半填充的溶洞）溶洞内全填充、半填充或无填充时，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。溶洞回天完成后，向钻孔被注入稠度较大的泥浆，使其自然侵入片石缝隙内，然后采用钻头冲击，是片石和粘土挤入溶豆内，形成泥石护壁，若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。2、灌注混凝土填充法（洞高3.0m~8m的无填充或半填充的溶洞）溶洞的高度在3.0m~8m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，这是灌低标号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。3、填充粘土、片石及水泥法（洞高3~8m的全填充溶洞）溶洞内无填充或半填充，一般在3~8m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小冲程，不循环泥浆干打几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工你是护壁。如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不在漏浆为止。2）特殊溶洞桩基施工方案（溶洞高度（桩位处）大于8m）针对此类溶洞分布较广，施工技术难度较大，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指示。根据本工程特殊的具体情况，确定采用钢护筒跟进与投放抛填物相结合的方案。施工放样场地平整后，测量人员测放桩位，并做好护桩。埋置外钢护筒采用不小于9mm钢板卷制，有人工开挖不小于钢护筒直径，深度不小于1/3护筒长度的圆孔后，在埋置护筒，并以便冲孔，一边接高护筒，并且将其压到或震动下沉至岩面顶面。护筒下沉至硬土层或岩面后，其倾斜的小于1%。井字架安装采用I40工字钢，就地拼装焊接，并保持平整。吊桩机就位，挂锤对中。冲锤选择冲孔至溶洞底前采用桩径+0.5m加大锤，待至溶洞底后，孔内沉放内护筒，钻头改为满足成孔要求的钻头直径。投放抛填物溶洞内无充填或半充填，存在严重漏水，护筒内水头高度不能保持时，采用片石、粘土和整包水泥（按3m³：1m³：0.75t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石）回填，如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止。粘土片石抛填施工时，钢护筒必须穿透砂砾及卵石层等透水层，做落在不透水的亚年土层上或层顶，这样可以防止由于溶洞漏水，水头高度急剧下降而造成的坍孔。严禁因为钢护筒短，没座在亚粘土层上或岩层顶，造成坍孔，导致钻头埋在孔内，地面出现大面积塌陷等危险。内护筒沉放A：内钢护筒选择内护筒长度和内径的确定：护筒长度L=（h+H）m(h为地质超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞顶到地面加30cm的高度)：内护筒直径大于桩直径30cm。钢护筒孔径要准确，连接要顺直，用卷板机成型。钢护筒要有一定的刚度，钢板厚为9mm为宜。B:内护筒的沉放冲击穿过溶洞顶部后要及时投放抛填物填充溶洞，待溶洞基本充实后，反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明成孔较圆滑垂直的，此时用钢丝绳活口绑住内护筒，用吊机（或桩基自身起重设备）把内护筒放入外护筒内沉至孔底，必要时用振动锤下沉。如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小，不能满足护筒下沉要求的，回填并加大钻头直径二次冲孔，以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑，要求状况要竖直，无歪斜、缩颈。注浆及回填砂由于内护筒沉放后，内外护筒之间有空隙、溶洞处理回填物与护筒壁包裹不密实，容易造成内护筒走位，将直接影响成桩中心位置偏位，故须对内护筒外侧进行回填砂并注浆密实。内外护筒之间：采用回填砂填充。内护筒沉放完成后，安插注浆管，再回填砂进行充实。溶洞处理段：由于回填砂不能完全密实溶洞处理段，故对该段采用注水泥浆密实。水泥现场搅制，并通过压浆设备由注浆管压注至内护筒外侧溶洞处理段，一加强溶洞处理回填物护壁与内护筒壁紧密包裹。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。置换满足成孔直径要求的锤头，冲至终孔标高。钢筋笼制作、安装，砼浇筑按普通桩基施工。桩基特殊溶洞施工工艺流程图三、施工中出现的问题及处理1、坍孔当冲击到溶洞后，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。预防坍孔的方法：采用冲击钻冲孔施工时，可将钢护筒坐落在亚粘土层上或岩层顶面，在继续冲击成孔；发现漏浆及时补浆。坍孔的处理方法：当成孔深度不大时，可全孔回填粘土，暂时一段时间后再深埋钢护筒到不透水层，方可重新钻孔；当成孔深度较大时，可将钢护筒一直坐落在坍孔的喇叭孔下缘的亚粘土呈上或岩层顶面。护筒周围回填粘土，挤实、再重新钻孔。2、卡锤卡锤的原因和处理方法：冲击锤锤牙磨损、孔径变小造成卡钻，应经常对冲击锤锤径量测，发现小于桩径时应及时补焊；探头石、落石等物卡锤，或锤头卡在溶洞内，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，提出锤头。锤头在冲击填充的片石时，冲击后弹起的石块将锤头和孔壁的空隙挤住，锤头不能上下，可用小冲击锤冲动，或用冲吸的方法将卡在锤头上的石渣松动后再提出。锤头被溶洞顶板卡住时，可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至锤头顶，导出钻头，锤头提出后用小冲程慢慢修孔，必要时回填片石、黏土锤钻。锤头冲破溶洞顶板掉入溶洞，锤头倾斜，提不出来，应放小炮炸掉顶板岩，一般用药量为300~500个，一次不行可反复几次，在冲击到岩洞顶板是应采用小冲程打紧锤、打圆孔。发生卡锤事故后，不宜强提钻头，免得拉坏机械，拉断钢丝绳，吊锤头。当锤头可以上下活动时，利用钻机上下提动锤头，并用撬棍拔动大绳使锤头旋转，反复多次，提出锤头。3、斜孔由于溶洞面倾斜或出现探头石，致使锤头沿软的低的部位下滑造成斜孔。解决办法是回填片石，三次以上无法调整就上报监理及业主，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。4、漏浆①在冲击成孔中，由于右洞溶洞与地下暗河或其他溶洞想通，泥浆迅速流走，水头高低急剧下降，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。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，估计是击破了旁边打溶洞的洞壁，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，是钻孔顺利通过岩溶区。5、埋锤埋锤是坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将锤头提到孔外，如果微机室提锤，漏浆后坍孔，锤头便被埋在孔中。处理方法：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塌落的泥石，边护筒跟进，一直挖到锤头位置，护筒也跟进到锤头位置。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径不大于25mm的情况。6、其他注意问题①遇到较大的土洞、空溶洞时，或连体薄层深洞迅速垮塌，出现掉锤现象，在快到溶洞顶板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击，减少溶洞大面积垮塌掉锤现象。混凝土塌落度以18~20cm为宜；浇筑导管必须密闭良好，浇筑时先防止隔水塞，浇筑混凝土必须连续、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拯救爱，备料应充足。四、钻孔桩安全文明施工技术措施（1）严格贯彻“安全生产，预防为主，综合治理”的安全方针。坚持安全第一，文明施工，严禁盲目冒险施工。（2）加强对职工安全知识教育，提高职工安全生产意识，提升职工安全防护技能。（3）施工前由工地专职安全员对所有参见工人进行专项安全培训，提高职工遵章守纪的素质。（4）特殊溶洞施工时，每班作业人员不少于恋人，一人开机，一人负责及时丈量冲孔进程，观察筒内泥浆变化，接近溶洞顶时做到“慢进程、勤量测、多观察”。（5）特殊溶洞施工时，各类配合机械需停放可及时调度范围内，机械操作人员随时待命，严格听从现场管理人员调度。（6）现场人员必须佩戴安全帽，电焊工工作是必须佩戴眼镜。（7）钢筋笼加工过程中，不得出现随意抛掷钢筋笼现象，制作完成的阶段钢筋笼滚动前检查滚动方向上是否有人，防止人员被砸伤。氧气瓶与乙炔瓶在室外的安全距离为5m。（8）钻孔过程中，非相关人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。（9）钢筋笼安装过程中必须注意：焊接或者机械连接完毕，必须检查脚是否缩回，防止钢筋笼放下是将脚扭伤甚至将人带入孔中的事故发生。（10）导管安装及砼浇筑前买进口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。（11）导管安装注意：导管对接必须注意手的位置，防止手被导管夹伤。（12）砼浇筑过程中，砼搅拌运输车倒车时，指挥员必须站在司机能够看到的固定位置，防止指挥员走动过程中栽倒而发生机械伤人事故。轮胎下必须垫有枕木。倒车过程中，车后不得有人。同时，调查提升拆除导管过程中，各现场人员布溪注意吊钩位置，以免将头砸伤。（13）挖掘机工作时，必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。（14）泥浆池周围必须设有防护设施。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必须设有安全防护设施，并有人看守。（15）配电箱以及其他供电设备不得置于水中或者泥浆中，电线接头要牢固，并且要绝缘，输电电路必须设有漏电开关。（16）钻机工作之前必须进行机械安全检查。（17）平台必须规整平顺，杂物必须清除干净，防止拆除导管时将工作人员绊倒造成事故。（18）夜间施工时，开启两台镝灯，在现场灵布置若干碘钨灯，做到所有施工区域照明良好，视野清晰。（19）钻孔桩钻孔施工尽量放在夜间以避开高温，混凝土浇筑在上午10:30以前结束，尽量不在夜间9:00以后浇筑，以防噪音扰民。（20）混凝土施工时，采取道路洒水的方法抑制扬尘。（21）废弃泥浆严禁直接排入河道，拟用泥浆泵排至泥浆池中堆放。（22）凡工现场因技术、经济条件限制，环境污染不能控制在规定范围内的，应事先报相关部门审批，比如夜间施工许可证等，坚持做到文明施工。五、防护应急预案1、总则1）编制目的为有效预防、及时处置我项目部因桩基特殊溶洞施工而造成的大面积塌陷施工，提高应急处置能力，最大程度的减少人员伤亡和财产损失，提高整体防护水平和坑分险能力，编制本预案。2）编制依据依据《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国安全生产法》，国务院《公路运输安全保护条例》，国务院公路主管部门制定的相关应急预案及公司有关预案编制的要求等。3）适用范围本预案适用于我项目部桩基特殊溶洞施工而造成的大面积塌陷应急处置。4）工作原则统一指挥、分级负责，以人为本、依靠科技，快速反应、规范有序，资源整合、协同应对，预防为主、安全第一。2、组织体系项目部成立溶洞塌孔事故应急指挥领导小组。项目经理为组长，应急处置总指挥、总工及副经理为副组长，协助组长的工作，具体负责现场的应急指挥工作。各部门、工区领导为组员，负责应急处置时调集部门一切可调动的人员和设备进行抢救。3、施工中遇到溶洞应急预案在施工中遇到未知的溶洞，当钻穿破溶，孔内的你将速度流失，造成砂层段孔壁内外压力失稳而溜坍，严重时可引起地面塌陷。技术人员及钻机充分掌握地质情况，每个孔的地质资料都发给相关人员，让其充分了解溶洞的位置，大小等，做到冲孔时心中有数。在现场应准备足够的小片石和粘土，粘土要做成泥球，同时组织足够的水源。在施工过程中配备一台装载机，司机随时候命。根据钻孔进尺情况，结合孔桩所处的地质描述，判断出孔底位置是否是进入岩层在1-1.5m范围缓慢进尺。在入岩后有专人观测护筒内泥浆面的变化，根据钻孔的进尺情况，如果进尺由慢突然变快，或泥浆面突然下降，这是说明击穿了溶洞，当遇到溶洞漏浆时，迅速铲起片石和粘土填孔，同时集中水泵往孔内大量补水。应迅速补水和改变钻进速度以防止卡钻。如果此时出现斜孔，则采用块石和粘土对斜孔部位全不会填，重新钻孔。在溶洞内钻进时，根据填充物的不同，要采取不同的钻进方法。当充填物为软弱粘性土或淤泥时，应向孔内投入粘土、片石混合物（比例1:1），冲钻固壁；当为砂层、乱世层时还应提高泥浆的粘度和相对密度。只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复是钻孔顺利穿过溶洞。第四章质量保证措施一、质量目标一次验收合格，符合设计图纸及规范要求。针对本工程特点，提出如下目前要求，围绕这一目标进行具体细化和量化管理，分解目标要求，以便于控制施工质量：原材料合格率100%混凝土强度合格率100%分项工程验收合格率100%二、组织保证1、建立质量保证体系2、设立专职的管理机构项目部成立质量管理小组，以项目经理为组长，项目副经理和项目总工为副组长，项目部之间和工地试验室为职能部门，其部门成员及有关职能部门负责任何工地质检员为组员。三、保证措施1、组织上的保证措施（1）项目部质检部负责本合同段所有工程的全部质量管理工作，分部设质检部，负责本分别全部工程的质量管理工作。至检查体系独立工作，质量检查人员有质量否决权和验工签证权。定期召开质量分析会，虚心听去监理人员的意见，发现问题及时纠正，并制定改进措施，推动和改进质量管理，加强施工过程的自检、互检和交接检工作，并将质量管理工作与内部经济效益挂钩，确保产品都是优质产品。（2）各施工点设专职质检员，各施工员为兼职质检员。按项目经理部、分部、施工队分工负责，层层落实。做到工前有交底，工