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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流方案桥梁桩基裂隙及溶洞处理专项方案.精品文档.桥梁工程溶洞处理方案编 制 单 位: 日 期 : 2012 年 11 月 30 日桩基裂隙及溶洞处理专项方案梁工程处于岩溶十分发育地段,根据设计图纸和滁州市建筑勘察设计院出具的地质补勘资料,勘探的8个钻孔中共发现层中风化石灰岩中有大小不一溶洞8处,溶洞最大揭示高度达3.4m,为确保桩基质量和施工安全,建议采取以下方案进行处理:一、溶洞的处理方案 根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况,对溶洞采用不同的处理方法,主要的处理方法有:抛填法、静压化学灌浆法、灌注混凝土填充法、套放大小钢护筒法等。1、抛填法溶洞
2、范围小,溶洞高度小于1m,对照地质图,当钻至溶洞顶板 l m 左右时,减小冲击钻冲程,控制 在11.5m, 通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞,溶洞一被击穿,孔内水头迅速下降, 这时立即向孔内补充泥浆,同时提钻至孔口,并向孔内投入片石、 粘土块和水泥,填充溶洞,当孔内水头稳定时,用测线测出回填厚度,当回填厚度大于 l m 时,使溶洞范围形成护壁后,再继续施工。穿越溶洞范围的桩钢筋笼在溶洞段采用圆筒进行处理。发现异常情况及时采用以上方法,反复冲砸,填塞溶洞,挤密护壁,直至顺利穿过溶洞。洞上下各1m范围在钢筋笼的定位筋焊接厚4mm的钢板圆筒,在圆筒外增加四根定位钢筋(见图12、灌注混凝土填充法
3、 溶洞的高度在1.03.0m之间,且溶洞为填充或半填充的,则先向抛填片(碎)石、砂混合物和注水泥浆,然后用小冲程冲击片石挤压到溶洞边形成泥浆碎石外护壁 (见图2),水泥砂浆将片石空隙初步堵塞后,停止冲击,24小时后,待水泥的强度达到25MPa后,再继续冲击,穿过溶洞。图2:3、护筒跟进法3 、溶洞高在3Oh5Om,对于多层溶洞间距较小的采用钢护筒穿越处理(见图3)。先用冲击锤进行冲孔、扩孔处理,然后采用振动锤将钢护筒振动下沉至溶洞底部,为保证钢护筒的强度和刚度,每隔2m,设置加强钢板箍。、溶洞高大于50m(多层),且溶洞间距较大时,拟采用套内护筒法施工,即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工。内护筒
4、长度L=h+2m(h为地质超前钻确定的多层溶洞高) 内护筒内径应比设计桩径大20cm左右,外径应小于外护筒内径5cm左右,若遇第二层溶洞,第二层溶洞的内护筒外径比上层内护筒内径小35cm,具体见图4a、内护筒长度的确定护筒长度Lh2(m)(h为多层溶洞高度) b、内护筒内径的确定 内护筒内径应大于2.00cm,同时外径应小于外护筒内径5cm左右,如果只下一次内护筒(一层溶洞),内护筒内径选用2.14cm,壁厚为1cm,则外径为2.16cm(桩基外护筒内径为220cm)。当遇到第二层溶洞时,第二层溶洞的内护筒(即第三次护筒)选用180cm内径。44、溶洞顶部冲孔 根据超前钻的资料,当钻孔施工接近
5、溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,移开钻机(gps30),采用冲击钻机ykc30冲孔。用冲击钻冲孔时,要求轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固,提升高度一般不超过50cm,一般进程控制在6080cm/h。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查,其它施工工艺及注意事项与常规相同。 5、外护筒的制作及沉放方法 5-1 外护筒的制作外钢护筒制作时,先勘察地质质料,根据溶洞的层数确定外钢护筒的直径。钢护筒分节制造,工地拼接。先采用桩锤进行扩孔,钢护筒采用振动下沉。振动下沉采用振动打拔锤,其振动动力为1600KN以上。钢护筒下沉时,用两台经纬仪在两个垂直的平面内监测倾斜度,以便随时调正。护筒下沉至硬土层或岩面后,其倾斜度小于1
6、。5-2 内护筒的沉放(1)当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护管,用吊机(或冲机自吊)把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后,内护筒不会靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。此时,GPS30钻机重新就位。 (2)护筒沉设利用GPS30钻机进行,在钻机的钻杆上附加压架,利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量,使内护筒随钻头的钻进而下沉,直到溶洞的底部。 5-3 内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理 (1)在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石,中部回填中砂。 (2)用高
7、压喷射灌浆法(施喷法)对回填体进行灌浆处理。灌浆后,内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结,固结强度要求达到30mpa,其抗渗系数可达107ms。灌浆处理后,即可重新冲孔。 (3)在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石素水泥混凝土,内护筒中部回填砂,同样能起到堵塞空隙的目的。 (4)对于需要处理多层溶洞的桩基,一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部(同时有可能是下层溶洞的顶部)附近填充物的密度和强度,并且增加内、外护筒间的胶合力。 (5)重新冲钻,直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时,经监理工程师同意即可终孔,此桩即成孔。成孔后的工序工艺与常规相同,并不
8、赘述。6、 故障及处理 (1)卡钻如果钻进过程中被卡钻 (见图6),可采用以下方法:一 是水下割护筒底口挡住钻头部分,二是将钢护筒上拔或顶起一定高度,腾出空间,将钻头拉出。如是因为护筒底变形而引起的卡钻,可抛填片石反复冲砸,将变形部位挤出,或水下切割变形部位,将钻头斜拉上来。(2)斜孔、弯孔:产生斜孔、弯孔的原因有三:是斜面开孔,通过溶洞时,未按正确的施工方法,如抛填粘土不及时,溶洞的位置测量不准确,以致钻头沿着软的部位下滑,造成斜孔;是出现没有预见的溶洞;是隔层相向的探头石,在钻进时相互扩孔,使钻纠正斜孔、弯孔的方法:回填片石、粘土重钻,反复数次;灌注水下素砼至弯曲部分以上的一定高度,待强度
9、合格后重新施钻。(3)清孔漏浆:由于覆盖层和溶洞之间相互串通,在地下水的作用下产生动压力,导致溶洞内钻孔所形成的人工造壁坍塌,清孔时泥浆流失。其处理方法如下:探明泥浆流失的孔洞高程,在初步清基的基础上,在钢筋笼上焊接钢护筒,钢护筒上下口扩成喇叭形,在其上设止水带。当钢筋笼带着堵漏护筒初步就位后,进行正循环泥浆清孔。如孔弯斜严重,钢筋骨架插不下去,此时可接高钢护筒,尽力振下,然后灌注水下素混凝土至洞底,待达到规定的强度后,再装上钻机重新施钻清孔。 (4)灌注时溶洞护壁坍塌:同样因为覆盖层和溶洞之间相互串通,在进行混凝土灌注随着混凝土产生动压力增大,导致溶洞内钻孔所形成的人工造壁坍塌,导致混凝土超方。其处理方法如下:对每根桩的混凝土灌注时,约请业主、审计和监理全程跟踪按实计量,并根据桩径计算好混凝土方量,对于溶洞段混凝土灌注出现超方时应及时探明情况,结合钻孔原始记录,现场应采用混凝土直接灌注处理,对实际发生的工程量按实计量。对于揭露有溶洞、裂隙等不良情况的桩基,也本着先易后难的原则,先施工裂隙发育较差的、溶洞较小的、溶洞层次较少的;最后施工溶洞大的、溶洞层次较多的等情况较复杂的桩基。