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    施工方案

    2019-10-08 -
    旋挖鉆機巖溶地區樁基礎施工技術交底

      旋挖鉆機巖溶地區樁基礎施工技術交底

    編號:                                  施工單位:中國鐵建大橋工程局集團有限公司

    工程名稱

    懷邵衡鐵路站前工程HSHZQ-1

    單位工程

     

    交底內容

    樁基礎施工

    交底日期

    2015年  月  日

    交底單位

    中國鐵建大橋工程局集團有限公司懷邵衡鐵路項目部一分部

    接收單位

     

    1說明

    1.1適用情況:本交底適用于懷邵衡1標鶴城區旋挖鉆機樁基礎施工

    1.2旋挖鉆樁基礎施工的過程中,吊裝鋼筋籠和澆筑混凝土同沖擊鉆施工。

    2旋挖鉆施工

    2.1影響巖溶地區旋挖鉆孔灌注樁成孔的因素

    2.1.1 漏漿

    樁位處有較多的無填充溶洞,樁基施工過程中極易打破溶洞頂,造成急速漏漿情況。

    2.1.2 塌孔

    地表覆蓋層為透水性強的卵石土,當溶洞上板巖被擊穿時,由于孔內頁面迅速下降,孔壁保水性差,造成孔壁受力失去平衡,造成塌孔。由于地質的復雜性,鉆進過程中無法準確預測溶洞位置,當穿入溶洞內出現涌水時,造成孔內泥漿比重下降,孔內壓力失衡,上部卵石土垮塌,甚至造成地面塌陷。

    2.1.3 偏斜

    在樁基施工中非常常見,尤其在溶洞地區表現更加突出。偏斜的種類主要有以下幾種。

    (1)斜巖。在樁基土、石交界處,由于石頭表面不平整,凹凸不平或傾斜。

    (2)溶洞壁(半邊巖)。當鉆孔遇到有充滿填充物的溶洞時不會發生泥漿流失,也不會遇到溶洞,且樁基恰好通過溶洞壁(一邊石質,一邊填充物,一般為淤泥之類),造成偏斜。

    (3)巖層硬度不一。由于地下石質表面的風化程度不同,造成石質硬度不一,當旋挖鉆施工巖層硬度不一處時,導致沖孔偏斜。

    2.1.4 卡鉆

    發生的原因大多是由于未做好溶洞施工的準備,意識疏忽,突然穿破溶洞頂板巖,溶洞內巖溶不規則,鉆頭傾斜而被卡住。另外,鉆頭進入石質之后有時轉不動,由于溶洞頂破裂而形成的“天窗”使鉆頭掉進溶洞導致卡鉆。

    2.1.5 埋鉆

    鉆孔過程中遇到溶洞后,由于泥漿急劇流失導致迅速塌孔,鉆頭來不及提起而引起埋鉆,或孔內水位過低,泥漿相對密度過小,導致塌孔而埋鉆。

    2.2 施工準備:

    (1)合理選擇成孔方案。對照設計的地質資料,提前做好施工準備。鉆巖時考慮用合成高強度鉆頭,其穿透力強、能擠土固壁、防止泥漿流失和混凝土擴散的優點,而且一旦出現漏漿、坍孔等異常情況,可以迅速提起鉆頭,避免發生掉鉆、埋鉆事故。

    (2)收集地質資料。在巖溶地區,每根樁都要做地質鉆探(超前鉆),查明樁中心處的基巖深度,以便確定終孔的深度,摸清樁底有無溶洞,有的放矢地制訂相應的施工方案和技術措施。

    (3)采取安全防患措施。施工前要做好充足的物質準備,如泥漿、膨潤土、燒堿及填堵材料(如粘土、稻草、片石),以備能在出現溶洞時及時回填處理。鉆孔設備應放在工字鋼支座的支架上,塌孔時,鉆孔設備可被支架托于地面,避免損失。

    2.3施工中出現的技術問題及處理措施

    2.3.1 溶洞處理的方法

    在鉆進過程中如速度明顯加快,又無偏孔現象,表明已進入溶洞,如此時處理不及時或不當,往往會造成坍孔、塌方而造成損失及延誤工期,所以要根據溶洞的具體特點,采用相應的處理措施

    (1)封閉體積較小的溶洞。若洞內有填充物,鉆穿溶洞時,如水頭無太大變化,可采用膨潤土護壁,適當加大泥漿密度進行成孔;對于無填充物的溶洞,可向溶洞內填入片石、黏土和水泥,使得填充物高出溶洞頂板1 m。鉆機采用不進尺慢鉆操作,將填充物擠入溶洞,從而封堵住可能存在的滲漏,以形成穩定的孔壁,并防止偏鉆。

    (2)對于大量漏漿的溶洞,可以向內泵入混凝土,填充至溶洞上方1m處,待其初凝后繼續鉆進。對于相互連通的特大溶洞,為減少混凝土的灌注量,可以鉆孔至大溶洞時,向孔內拋入塊石,然后用低標號混凝土灌滿,待混凝土有一定強度時再繼續鉆進。

    3)埋藏較淺、洞體較深(地面下10m以內的溶洞)的空洞或半填充溶洞。這種溶洞體積較大,其具體表現是漏漿大且快。當孔口地面崩塌時,應清理崩塌范圍內雜物,然后用土回填,埋置鋼護筒,重新開鉆;若地面無塌崩時,應立即起鉆,撤離鉆機,施打鋼護筒穿過溶洞到溶洞底板上,接著在護筒內鉆孔。

    4)埋藏較深、完全填充且漏水的溶洞。鉆孔中遇到這種溶洞可打入鋼護筒到溶洞底層以隔絕溶洞,固結填充物,然后再鉆孔施工。

    2.3.2其他問題的處理

    (1)埋鉆、卡鉆事故的預處理對于溶洞內有填充物的,充填物為灰巖、碎石及軟塑或流塑狀的黏土,要保持泥漿水位,防止鉆頭在鉆進底部灰巖時,充填物坍塌,造成埋鉆事故。

    對于無填充物的溶洞,可如漏漿塌孔事故的預處理中所述,向溶洞內添加片石、黏土或者混凝土等填充物,避免提鉆的時候鉆斗的頂板與溶洞的洞頂卡在一起形成卡鉆。

    對常規的鉆具,可加焊導向裝置,防止卡鉆事故的發生。

    (2)斜孔事故的預處理 要采取正確合理的鉆進方式:在溶洞頂部的灰巖層巖面變化較大,灰巖呈現斜面的情況下,在鉆進到灰巖溶洞層時需要換為筒鉆,在掃孔后下鉆,且在起初鉆進灰巖地層時要“減壓鉆進”。實際操作時除了要結合地質報告提前判斷溶洞出現位置的情況下,還需仔細觀察鉆渣以及鉆機的振動情況判斷地層。

    選取合適的鉆頭,鉆頭筒體要選用直筒型,在條件允許的前提下盡量加大鉆筒高度,鉆頭要有導向結構。

    對于溶洞高度小于筒鉆高度的溶洞底層灰巖的鉆進,同樣剛開始要減壓鉆進,穿過斜頂層后就可以用常規的鉆進方法。對于溶洞高度大于筒鉆高度的,由于底層可能遇到石筍、溶洞側壁巖石、半邊巖半邊土等,也可以采取向溶洞內添加片石、黏土或者混凝土等填充物高出溶洞頂板(石芽、斜面以上)1m,然后采用特制的加長筒鉆進行鉆進即可。

    2.3.3 終孔位置的確定

    由于地層變化的無規律性,巖溶地區樁基持力層的選定難度大,要根據設計值以及地質勘查資料結合施工情況進行判別,決定終孔:如果施工情況與勘查資料基本一致,一般采用設計值終孔;如果施工情況與勘查資料不同,應根據樁孔漏漿與否、沖錘進尺的快慢及巖樣是否新鮮、堅硬等情況進行分析判斷,必要時加補鉆孔,確定終孔位置;當加補的鉆孔反映樁端支撐處有溶洞且厚度小于3倍樁徑時,必須穿越溶洞,否則需對樁端持力層溶隙、溶洞進行壓漿處理。

    3幾點建議

    巖溶地區的地質條件復雜,可預見性差,遇到溶洞后處理難度大、費用高,因此建議:

    (1)定址后,加大勘探的投入,掌握更多的地下結構層資料,優化設計,盡量避開或減少溶洞數量,以保證工程質量。

    (2)巖溶地區的樁徑應合理,以減少基礎施工和溶洞處理。

    (3)施工時著力于地質核查的分析對照,對設計圖紙中的地質情況做好準備工作,施工時控制鉆進速度,尤其是顯示出即將到達溶洞位置處,更應降低鉆進速度,避免事故發生。

    (4)做好泥漿的配置工作,添加適量的燒堿和膨潤土造漿,加強泥漿檢測程序,利于卵石層的護壁。

    (5)解決漏漿塌孔事故的關鍵主要還是在于做好事故預防及處理預案:①事前準備充足輔料:如片石+黏土,黏土要打成包備用。②準備加大的泥漿池及充足水源并且要確保泥漿具有較好的黏性及膠體率。③接近、進入溶洞層后要密切注意孔內泥漿位變化,一旦漏漿則須迅速補漿并提鉆向孔內拋填①項所列準備好的輔料。

     

     

     

     

     

     

     

     

    項目總工:                   技術主管:                交底人:

     

    接收人:

     

     

     


    本文由旋挖鉆機培訓整理提供。

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