岩溶地区桩基常用施工方法及事故处理(共5篇)

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第一篇:岩溶地区桩基常用施工方法及事故处理

岩溶地区桩基常用施工方法及事故处理

【摘 要】我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家,几乎所有的省区都有喀斯特的分布,但多分布于广西、云南、贵州等省区。在岩溶地区进行桥梁桩基施工经常能遇到溶洞、斜岩及半边岩等不良地质。结合贵广铁路东家山特大桥岩溶桩基处理为例介绍分析岩溶桩基施工过程中针对各种不良地质而分别采取的施工及事故处理方法。

【关键词】岩溶 桩基 施工方法 事故处理

我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家,几乎所有的省区都有喀斯特的分布,但多分布于广西、云南、贵州等省区。在喀斯特地区进行桥梁桩基施工遇到溶洞、斜岩及半边岩等不良地质若处理不好极易造成塌陷、卡锤、埋锤、漏浆等事故发生,即增加成本又影响进度。本文以贵广铁路东家山特大桥岩溶桩基处理为例介绍分析岩溶桩基施工过程中针对各种不良地质而分别采取的施工及事故处理方法。工程概况

贵广铁路东家山双线特大桥起讫里程为DK415+650.080~DK419+233.844,长3583.425m,下部结构为φ1.25m钻孔桩基础、φ1.5m钻孔桩基础及明挖基础。地表上覆第四系全新统人工填筑土,冲洪积之粉质黏土、粉砂、粗砂、细圆砾土、粗圆砾土;下伏基岩为石炭系下统鹿寨组之页岩、炭质页岩、白云质灰岩、泥质灰岩、灰岩,地下岩溶发育。施工前的准备

只有掌握桥区桩位所遇溶洞的基本形态、大小、岩层上覆盖物性质及厚度、溶穴顶板岩层厚度、洞内充填物特性等,才能采取稳妥的措施,保证施工的顺利进行。因此在施工前,要仔细研究地质勘探资料等设计资料,并结合现场实际情况,决定钻孔顺序。决定钻孔顺序的原则是:根据岩溶裂隙的走向,溶洞的大小、多少、岩面的高低等地质条件逐步进行,一般可按由深到浅、由多到少、由大到小的原则安排,有利于及时封闭溶洞,隔断通道。溶岩地区桩基施工常用的处理方法

根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况,对溶洞采用不同的?理方法,主要处理方法有:抛填法、注浆固结法、灌注混凝土填充法、钢护筒法等。斜岩及半边岩的处理方法有混凝土固结法、水下爆破法等。

3.1 钻孔过程中溶洞的处理

(1)本桥18#-25#墩位地勘显示为溶洞发育地段,溶洞范围广、地质复杂,因此先进行预注浆处理,利用水泥浆的流动性,填充溶洞和裂隙。注浆压力0.1~0.2Mpa,直到顶部返浆。

(2)对于高度小于1m的小型溶洞,往桩孔中抛填片石、粘土,先用小冲程冲击桩孔,使溶洞范围形成护壁后,再继续钻进施工。

(3)溶洞的高度在1.0~3.0m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,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2.5Mpa后,再继续冲击,穿过溶洞。

(4)溶洞的厚度在1.0~3.0m之间,且为空洞的,先利用超前钻孔向孔内灌注混凝土干料,填满溶洞,在固结体达到一定强度后(2.5Mpa)即可进行冲孔施工。混凝土干料将采用425#普通硅酸盐水泥拌制,如溶洞空间容积大、导水性强,则在混凝土干料中添加一定量水玻璃。

(5)溶洞高在3.0

(4)水下爆破:当斜岩面走向的坡度过大时回填的片石或混凝土在锤头的重力下会沿着斜坡的走向滑入泥层,每天频繁的回填片石但效果不佳,浇筑水下混凝土等待强度时间过长且混凝土与岩面结合处仍然会形成滑动面。因此必须考虑水下爆破的方法:水下爆破就是采用地质钻机在斜岩位置钻一深孔,孔的位置要选在靠近斜岩面的最高位置处,钻孔深度一般取2~3米,钻孔前先下一根外径11厘米的套管,套管壁厚为6毫米,套管长度为护筒顶至桩底的高度,套管底应按装一个底座紧贴岩层以防止桩内的泥浆或杂质流入孔内,详见图2:套筒安装示意图。当套管按装完毕后在放置钻孔机械,直径9厘米的钻杆从套筒慢慢放至岩层在钻进。钻孔完毕后应立即拔出钻杆,在从套管向下装炸药,8~12管炸药两两一绑相连做成炸药包,炸药包下端放一根0.2米长Ф20钢筋以配重。上端用木杆把炸药包一直推入孔底,爆破采用起爆器引爆。这种方法由于套管在爆破前不能拔出,所以套管底节最好选择0.5~1米长以控制爆破对套管的最小损失,详见图3:装药示意图。东家山特大桥的18#、19#墩的爆破效果是明显的,每次2~3米孔深的爆破都可以使桩基顺利钻进1.5~2.5米,这种方法优点是可以一次性解决斜坡岩的问题,缺点是爆破会损坏套管要造成经济损失,且机械按拆频繁。事故的防止与处理

4.1 漏浆的成因及处理

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,或是遇到空腔溶洞击穿顶板后水头高度急剧下降,造成漏浆。在溶洞桩基施工中,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,并且马上补水,防止水头高度继续下降。若在打桩过程中发生快速漏浆时,应及时补浆,补浓浆,条件容许的话,向桩孔内回填黄土,也可往泥浆中加入木屑或稻壳等尽量将泥浆调浓,提高泥浆稠度。

若在打桩过程中发生慢速渗浆时,泥浆调浓也无法阻止漏浆时,可向桩孔内抛填水泥,用锤子上下搅动;若渗浆处在孔底部分,割小口,用锤将水泥砸到孔底,待水泥硬化四小时以上时候,再进行施工。

4.2 卡钻的原因和处理方法

(1)冲击钻刃脚磨钝、孔径变小,造成卡钻。应经常对冲击钻进行焊接补刃。

(2)钻头在冲击回填的片石时,有石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下。可放小炮震活钻头,也可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头的石碴松动再提出。

(3)钻头冲破溶洞顶板,掉入溶洞,钻头倾斜,提不出来,应放小炮炸顶板岩。一般用药量为400g左右,一次不行可反复几次。

(4)卡钻时不宜强提,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。

4.3 坍孔

溶洞上部覆盖层为砂砾、淤泥或卵石层等软弱层。当冲击到溶洞后,突然漏浆造成水头高度急剧下降,软弱层失去稳定,形成漏斗状的坍孔。

4.3.1 预防坍孔的方法

(1)在地下水可以控制的情况下,可考虑人工挖桩砼护壁,穿过软弱层座落在岩层上在进行钻孔桩施工,这种方法预防坍孔比较有效。东家山特大??45-47#墩桩基施工采用了此办法,即使溶洞漏水很厉害,在回填片石粘土反复冲击反复漏水的情况下,仍未出现坍孔现象。

(2)也可采用10mm 厚钢护筒穿过软弱层座落在岩层上,再继续冲击成孔,也可避免坍孔。

4.3.2 坍孔的处理方法

全孔回填粘土,并暂停一段时间后,再深埋钢护筒至岩层,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。

4.3.3 坍孔埋钻

埋钻的原因是坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。处理方法有如下几种:

(1)钢护筒跟进人工挖孔法。桩孔进尺较短,地下水易于控制,没有大的承压力,人可以下到桩孔中去挖坍落的泥石,护筒及时跟进。一直挖到钻头的位置,护筒也跟进到钻头位置。

(2)真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用9m3空压机通过钢管压入空气吸出沉渣。结语

虽然在岩溶地区进行桥梁桩基施工是比较困难的,但经过不断总结经验,东家山特大桥近500根岩溶桩基顺利施工完毕,通过本桥的实践,我们认为:岩溶地区桩基施工时,应首先做好超前钻孔,查明地质情况,其次各种物资材料如钢护筒、片石、粘土等要备料充足,最后要根据不同地质条件灵活运用各种处理方法,最终一定能顺利达成我们施工的期望。希望本文能对类似的工程施工提供参考和帮助。

第二篇:H12-岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理

岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理

作者:黄学超 陶磊

单位:中国十九冶渝湘高速公路

H12合同段项目经理部

摘要:本文着重叙述了在岩溶地区桥梁挖孔桩桩基成孔施工中遇到溶洞时造成施工困难的实例分析以及所采取的沉钢护筒护壁跟进钻孔成孔施工方法。

关键词:岩溶地区 桥梁桩基 溶洞处理

一、工程概况

渝湘高速公路H12标位于武陵山区,共有大中桥5座,其中包括一处互通式立交。桥梁桩基桩30%处于岩溶发育区,地质结构复杂,表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大,根据地质资料揭示,溶洞内充填粘土,含碎石、砂且漏水,洞体高度一般在1m 以上,大者达5m ,溶洞分布深度、高度无规律,其中玉屏互通立交A匝道桥5#-7#桩基位于溶溪河岸,岩溶尤其发育。

二、施工方案的选定

根据地质钻探资料,结合附近路基挖方爆破段的地质结构(泥石填充胶结性较好),对于一般的小溶洞,且溶洞内无或者有很少渗水的桩基溶洞,采用同桩基砼标号相同的混凝土进行填充后方进行人工挖孔施工。对于溶洞较大,且洞内不断涌出水和沙的溶洞,决定采用冲击钻孔灌注桩的桩基施工方法,并使用沉钢护筒护壁跟进钻孔,将钢护筒下沉2~3m 护壁,保持水头回填粘土、片石(掺入水泥、锯末)等孔壁自稳能力,保证河床稳定,杜绝孔口坍塌,防止灌注砼的大量流失,成孔把握性大,作业面广。但其中玉屏互通立交A匝道桥5#-7#桩基用冲击钻孔灌注桩的桩基施工后出现塌孔现象,原因为溶洞过大,且溶洞与溶溪河相通,钻孔施工时填的黄土均流向河中,造成泥浆比重下降,导致塌孔。对于A匝道桥5#-7#桩基出现的现象,决定采用沉钢护筒护壁跟进钻孔,钢护筒跟进深度与桩基深度相同,以保证钻孔施工过程中填入黄土不流失及泥浆比重的稳定性。

三、钻孔施工中易出现的问题、原因分析及防治处理 1、裂隙漏浆

裂隙漏浆产生后,难以形成设计桩位的圆孔,表现为扩径或塌孔,严重时将钻机倾倒。(1)原因分析

一般的钻孔桩施工也会出现塌孔等问题。但在岩溶地段这种现象尤为明显。因为岩层表面的溶沟、槽与溶洞相互串通,又与地下水形成 暗流,通过透水性强的砂砾层、卵石层与地下水相连接,钻孔中泥浆比重较大,孔内水压与暗流水压造成漏浆,当钻头击穿无填充物或少量填充物溶洞顶板时,孔壁失去孔内压力,孔内水头急剧下降,外部地下水渗透水压过高而产生动压力,引起孔壁坍塌。塌孔的表现形式也多样化。当护筒下沉与岩面连接不密时,坍塌多发生在护筒底:当钻机击穿溶洞顶板时,仅三四分钟孔内水头下降3~5m深,造成孔四周钢管、方木等落入孔中,护筒也下沉;有时两桩基之间突然下陷深约3m ,直径5m 左右的大坑;有时桩基在施工中,短短2 分钟,孔内漏浆量达16m3 ,补水一下难以完成,造成钻机倾覆。(2)预防及处理措施 A、要求司钻人员对照地质钻探资料检查孔内水头高度,泥浆稠度和孔外水位变化,及时取碴分析,发现异常,及时处理。与普通的钻孔桩所用的泥浆相比,岩溶地段处所需的泥浆质量和比重要加强,其技术指标应符合: 比重: 1.2 ~ 1.4;粘度≮20s;胶体率≮95 %;PH 值> 6.5。优质的泥浆取决于优质的粘土,当缺少优质粘土时,可在泥浆中掺入适量的水泥、锯末,以提高泥浆的胶体率,悬浮能力。黄土水泥按1∶0.3配比,锯末按10 %掺入。

B、进行抛填,将片石、粘土及水泥作为混合物,视漏浆程度反复抛填,冲击一次应1~3m ,到不漏、稳定为止。当漏浆太快散填难以达到目的时,应采用集中抛填将粘土,水泥成袋回填,片石集中填入,要求短时、集中。具体地讲,有可分为两种情况①在溶洞洞体小,充填物多为不稳定土层时,应回填片石以低冲程反复冲砸,使孔底出现一个平台,再转入正常冲击,通过溶洞进入充填地段时,采用泥浆护壁,使用优质泥浆保持洞内水头高度,适时向孔内投入泥块和袋装粘土及少量片石,采用低冲程将填充物挤入洞内及裂隙以加固孔壁防止漏浆或塌孔。②对于洞体较大,填充物为流塑状态时,采用孔口下3~4m 的钢护筒,四周加固,以稳定孔口(对于土质较差的孔口,在护筒下部浇筑35cm厚的砼),孔内选用优质胶土造浆,保持孔内水位高度,在快到溶洞地时,投入片石、泥块、粘土,钻机低冲程冲击,同时观测孔内泥浆的沉降,孔旁备料待填,必要时加入水泥(散或成袋)以加快固结填充,防止漏浆塌孔,有的桩孔需反复数次,才能控制住。

2、偏孔(1)原因分析 因溶沟、溶槽岩面倾斜,顶板厚度不均,加上有孤石等偏孔易出现,纠偏是该种地段最频繁的内容,贯穿于整个过程。

(2)预防及处理措施钻孔时每进1~2m 便自检一次,如发现偏 孔提出钻头,抛入片石1~2m 厚以低冲程冲击,一般便可纠正。如反复抛填仍难以纠偏时,需清孔后用C25 级水下砼(掺早强剂)灌注1~1.5m ,待强度达到70 %时再继续钻孔。

3、卡钻、掉钻(1)原因分析

一方面由于岩面倾斜,溶沟、溶槽挤钻,而钻头转向装置不灵活产生梅花孔而卡钻。另一方面因地质构造复杂,判断失误也易造成卡钻。在 处理卡钻时,钢丝绳断或钻头挤死无法打捞而形成掉钻。(2)预防及处理措施

在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝及钻头直径磨损程度。在钻头上焊上角钢穿钢丝绳、引套等处理卡钻效果较好。一旦发生卡钻、掉钻, 可以利用钢丝绳或引套将钻头轻轻提出。若无法提出钻头,可视具体情况处理。如有一桩基,只差20cm 便可成孔时,钻头掉入溶槽中,据地质勘探,下部已达到完整岩层,所以采用回填1m厚片石大冲击,并测其沉降量,直到达完整岩层且无沉降为止。

4、断桩(1)原因分析

A、在岩溶地段由于溶洞相互连通,灌注时难以测出混凝土数量,使水下砼流失无法估量,如有一桩基,设计灌注为20.52m3 ,实际灌注为 60.23m3 此时容易造成断桩。B、灌注时的混凝土配合比不合理或石子的 级配不合理造成离析、板结将导管阻塞而出现断桩。C、灌注水下混凝土时往往由于机具、材料

准备不完善从而造成断桩。如砼拌和机输送设备出现故障而无备用。又如导管接头密封不禁等原因。D、拆卸导管不及时埋管较深。(2)预防及处理措施

A、每次施工前,必须备用一台搅拌机及发电机,并检测导管的密封性,备足砂石料及水泥。

B、分工明确,记录及时,保证混凝土施工连续性。

C、测量混凝土面的上升速度,若上升缓慢必是流失,要保证埋管深度,减少对下部混凝土的扰动。D、混凝土要有合理的级配。

四、结束语

在溶岩地段采用钻孔灌注桩施工有应用面较广,材料就地取材,加快工程进度,提高经济效益,而且质量容易控制等优点。通过这次实践, 初步掌握了一些钻孔桩溶洞处理施工方法,希望能为今后开展这方面的工作起到积极作用。参考文献:无

第三篇:岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结

岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结

摘要:本文以武广客运专线XXTIV标北乡特大桥钻孔桩施工为实例,主要阐述岩溶地区钻孔灌注桩的溶洞处理的工艺原理、方案的选择、针对不同孔径大小的溶洞所采用的各种不同的处理方法等,通过本工程试验及实践,使得岩溶发育地区桥梁钻孔桩基础的施工工艺及技术得到了成功验证和发展,取得了较为成熟的经验。

关键词:武广客专 岩溶地区 钻孔桩基础 施工技术

工程简介

武广铁路客运专线

XXTJV

标北乡特大桥(DK1932+974.51-DK1937+010.89)位于广东省乐昌市北乡镇,北接大瑶山3#隧道,南接东塘隧道,距乐昌市约8km,横跨省道S248线。桥跨布置为124-32m简支箱梁,全长4071.27米,钻孔桩1113根,直径分别为φ1.0m和φ1.25m,其中50米以上的桩有139根,70米以上的有17根,最长桩孔深达92米。桥位处岩溶极其发育,大部分溶洞呈串珠状发育,桩基础最多的穿越23层溶洞。地表卵石覆盖层厚,最厚达65米。溶洞处理的成败关系到桩基础施工质量、工期和成本。

溶洞的分类

根据地质结构和溶洞的情况及发育情况,溶洞可分为以下几种类型:

2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞:溶洞高度>3m;②小溶洞:溶洞高度<3m。

2.2 按溶洞填充状态分 ①全填充溶洞:洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等,充填物呈硬塑、软塑、流塑状;②半填充溶洞:洞内约一半有填充物,顶部为空腔;③无填充溶洞:洞内无填充物即空洞。

2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞:严重漏水并与其它溶洞或地下河连通;②半漏水溶洞:溶洞洞壁存在裂隙,有渗漏水现象;③不漏水溶洞:溶洞完整,无渗漏水现象。

2.4 按溶洞垂向个数分 ①单个溶洞:桩基范围内仅有一层溶洞;②多层溶洞:桩基范围内有多层溶洞。

方案选定

根据溶洞大小及填充情况等,选定经济可行的处理方案

溶洞处理方法

4.1 压注双液浆法 注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。

①目的:溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间,并达到一定的强度(20MPa以上),防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生,保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。②加固原理:注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或几十秒内瞬间凝固,可控制浆液灌注在一定范围内且不流失,材料的利用率高,比较经济。浆材的结石率为100%,即1m3体积的浆材可得1m3的结石体。对溶洞中的砂、砾等土体,浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀泥等土体,浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充的溶洞,浆液是通过充填填满溶洞的。③工艺 压浆材料采用普硅32.5R水泥与化学剂(水玻璃)。a布孔 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布,每个墩台布置6~8个压浆孔。b钻孔 用地质钻机钻80mm~110mm的注浆孔,孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入溶洞下部。c压浆 采用双液压浆系统进行全孔压浆,要少量多次、反复压浆。双液浆配制时,控制浆液比例,反复试验,掌握浆液的最佳凝固时间,凝固时间太快,不利于注浆施工,凝固时间太慢,浆液流动性大,用量大,不经济。

4.2 灌砂、压浆法 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一,一般适用于6~10m无填充溶洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间,采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体,防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。

灌砂采用干燥、洁净的中粗砂,并进行清筛,防止杂物堵管。一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行。灌砂时分几次进行,第一次灌砂高度约4~5m,然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度,向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后采用清水冲洗注浆管,防止水泥浆粘附在管壁上,影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后,进行下一次灌砂、压浆,反复进行,直至灌满,使溶洞内充满砂浆。

4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理,其方便、快捷,节省费用。

当钻孔至溶洞层时,一般护筒内泥浆会全部或部分流失,严重时会造成塌孔,这时可采用片石加粘土(按1:1体积比)回填,溶洞较大时可加入部分水泥,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。

采用回填片石、粘土处理溶洞时,钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上,尤其是多层溶洞,以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。

4.4 灌低标号混凝土法 对于较大的溶洞,尤其是半填充或无填充溶洞,有时采用填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,这时用灌低标号混凝土的方法处理。

施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法,当击穿溶洞顶板时,为节约混凝土灌注量,可先填粘土块和片石,反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时,再灌低标号混凝土至溶洞顶1m 以上,待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。

4.5 钢护筒跟进法 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。①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10mm 钢板卷制。下沉内护筒时,由大到小,分级逐次下沉进行。先钻大孔,下沉大护筒,再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞,就采用1级内护筒,每增加1层溶洞,就增加1级内护筒。护筒跟进法施工顺序见下图1。②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。

岩溶地区钻孔桩施工方法

①岩溶地区钻孔桩施工工艺流程图见图2。②由于钻孔桩施工是个比较成熟的施工工艺,本文就不再叙述。

在岩溶地区钻孔桩施工中特别应注意以下几个问题:①施工准备 根据地质资料预测施工中可能出现的问题,制定施工方案,并向钻机操作人员进行技术交底。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。②钻孔 钻机时泥浆要稍稠,现场泥浆池内尽量多备些泥浆,在溶洞穿孔后及时补浆。施工中要加强钻孔地质检查、复核,并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。根据地质柱状图,在接近溶洞时勤观察、勤检查,钻头冲击岩层的响声、抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳放长量控制为1~2cm,防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。钻穿溶洞顶板时一旦漏浆,及时投放粘土块、片石并补水补浆,保持孔内水位高度。漏水严重时,可填充稻草和水泥等混合物,每次填满后补浆补水,再重新冲击钻进,挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞,最终至不漏浆为止。通过溶洞层后,继续钻孔,直至设计深度。③灌注混凝土 灌注中导管提升时,要根据溶洞情况确定导管埋深,避免灌注过程中挤破溶洞混凝土面突然下降,造成断桩事故发生。桩顶灌注标高应比设计标高超灌1m以上,灌注完成后观察30分钟左右,如果混凝土面没有变化才拔出导管。

参考文献:

[1]铁建设[2005]160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.[2]TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南.[3]TB10002.5-2005.J464-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范.[4]湖南交通科技.2002年第1期《岩溶地基处理方法》.[5]交通世界.2004年第5期《岩溶地区地基处理及桩基施工技术》.

第四篇:岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结

摘要:本文以武广客运专线XXTIV标北乡特大桥钻孔桩施工为实例,主要阐述岩溶地区钻孔灌注桩的溶洞处理的工艺原理、方案的选择、针对不同孔径大小的溶洞所采用的各种不同的处理方法等,通过本工程试验及实践,使得岩溶发育地区桥梁钻孔桩基础的施工工艺及技术得到了成功验证和发展,取得了较为成熟的经验。关键词:武广客专 岩溶地区 钻孔桩基础 施工技术 1 工程简介

武广铁路客运专线XXTJV标北乡特大桥(DK1932+974.51-DK1937+010.89)位于广东省乐昌市北乡镇,北接大瑶山3#隧道,南接东塘隧道,距乐昌市约8km,横跨省道S248线。桥跨布置为124-32m简支箱梁,全长4071.27米,钻孔桩1113根,直径分别为φ1.0m和φ1.25m,其中50米以上的桩有139根,70米以上的有17根,最长桩孔深达92米。桥位处岩溶极其发育,大部分溶洞呈串珠状发育,桩基础最多的穿越23层溶洞。地表卵石覆盖层厚,最厚达65米。溶洞处理的成败关系到桩基础施工质量、工期和成本。2 溶洞的分类

根据地质结构和溶洞的情况及发育情况,溶洞可分为以下几种类型:

2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞:溶洞高度>3m;②小溶洞:溶洞高度<3m。

2.2 按溶洞填充状态分 ①全填充溶洞:洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等,充填物呈硬塑、软塑、流塑状;②半填充溶洞:洞内约一半有填充物,顶部为空腔;③无填充溶洞:洞内无填充物即空洞。

2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞:严重漏水并与其它溶洞或地下河连通;②半漏水溶洞:溶洞洞壁存在裂隙,有渗漏水现象;③不漏水溶洞:溶洞完整,无渗漏水现象。

2.4 按溶洞垂向个数分 ①单个溶洞:桩基范围内仅有一层溶洞;②多层溶洞:桩基范围内有多层溶洞。3 方案选定

根据溶洞大小及填充情况等,选定经济可行的处理方案 4 溶洞处理方法

4.1 压注双液浆法 注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。

①目的:溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间,并达到一定的强度(20MPa以上),防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生,保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。②加固原理:注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或几十秒内瞬间凝固,可控制浆液灌注在一定范围内且不流失,材料的利用率高,比较经济。浆材的结石率为100%,即1m3体积的浆材可得1m3的结石体。对溶洞中的砂、砾等土体,浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀泥等土体,浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充的溶洞,浆液是通过充填填满溶洞的。③工艺 压浆材料采用普硅32.5R水泥与化学剂(水玻璃)。a布孔 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布,每个墩台布置6~8个压浆孔。b钻孔 用地质钻机钻80mm~110mm的注浆孔,孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入 溶洞下部。c压浆 采用双液压浆系统进行全孔压浆,要少量多次、反复压浆。双液浆配制时,控制浆液比例,反复试验,掌握浆液的最佳凝固时间,凝固时间太快,不利于注浆施工,凝固时间太慢,浆液流动性大,用量大,不经济。

4.2 灌砂、压浆法 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一,一般适用于6~10m无填充溶洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间,采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体,防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。灌砂采用干燥、洁净的中粗砂,并进行清筛,防止杂物堵管。一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行。灌砂时分几次进行,第一次灌砂高度约4~5m,然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度,向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后采用清水冲洗注浆管,防止水泥浆粘附在管壁上,影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后,进行下一次灌砂、压浆,反复进行,直至灌满,使溶洞内充满砂浆。

4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理,其方便、快捷,节省费用。

当钻孔至溶洞层时,一般护筒内泥浆会全部或部分流失,严重时会造成塌孔,这时可采用片石加粘土(按1:1体积比)回填,溶洞较大时可加入部分水泥,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。

采用回填片石、粘土处理溶洞时,钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上,尤其是多层溶洞,以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。

4.4 灌低标号混凝土法 对于较大的溶洞,尤其是半填充或无填充溶洞,有时采用填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,这时用灌低标号混凝土的方法处理。

施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法,当击穿溶洞顶板时,为节约混凝土灌注量,可先填粘土块和片石,反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时,再灌低标号混凝土至溶洞顶1m 以上,待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。4.5 钢护筒跟进法 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。①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10mm 钢板卷制。下沉内护筒时,由大到小,分级逐次下沉进行。先钻大孔,下沉大护筒,再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞,就采用1级内护筒,每增加1层溶洞,就增加1级内护筒。护筒跟进法施工顺序见下图1。②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。5 岩溶地区钻孔桩施工方法

①岩溶地区钻孔桩施工工艺流程图见图2。②由于钻孔桩施工是个比较成熟的施工工艺,本文就不再叙述。

;在岩溶地区钻孔桩施工中特别应注意以下几个问题:①施工准备 根据地质资料预测施工中可能出现的问题,制定施工方案,并向钻机操作人员进行技术交底。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。②钻孔 钻机时泥浆要稍稠,现场泥浆池内尽量多备些泥浆,在溶洞穿孔后及时补浆。施工中要加强钻孔地质检查、复核,并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。根据地质柱状图,在接近溶洞时勤观察、勤检查,钻头冲击岩层的响声、抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳放长量控制为1~2cm,防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。钻穿溶洞顶板时一旦漏浆,及时投放粘土块、片石并补水补浆,保持孔内水位高度。漏水严重时,可填充稻草和水泥等混合物,每次填满后补浆补水,再重新冲击钻进,挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞,最终至不漏浆为止。通过溶洞层后,继续钻孔,直至设计深度。③灌注混凝土 灌注中导管提升时,要根据溶洞情况确定导管埋深,避免灌注过程中挤破溶洞混凝土面突然下降,造成断桩事故发生。桩顶灌注标高应比设计标高超灌1m以上,灌注完成后观察30分钟左右,如果混凝土面没有变化才拔出导管。参考文献:

[1]铁建设[2005]160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.[2]TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南.[3]TB10002.5-2005.J464-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范.[4]湖南交通科技.2002年第1期《岩溶地基处理方法》.[5]交通世界.2004年第5期《岩溶地区地基处理及桩基施工技术》 桩基大溶洞处理施工总结 2008-6-5 17:57

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一、桩基概况

广清高速连接线主线高架桥97#-A桩桩基设计直径200cm,设计桩长43.7m,嵌岩桩基础,混凝土标号为C25.二、地质情况

根据地质勘察报告资料,该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤泥、粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。该桩有四层溶洞呈串珠型分布,上面三个溶洞较小,分别为0.8m、1.2m和1.2m,最下一层溶洞高度为9.1m,四层溶洞总高度为12.3m,溶洞内均为软塑状粘土全充填。

三、施工方案的确定

针对该桩溶洞较大且呈串珠型分布,施工技术难度较大,该工程又为市重点工程,我公司从严把质量关,确保工程进度,确保施工安全考虑,把该桩做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。根据该桩溶洞情况,溶洞内全为流塑状粘土全充填,溶洞位置较深,最后确定先采用冲击钻成孔,投放抛填物的方法处理溶洞,后考虑采用下放钢护筒的方案。

四、施工前的准备

1、人员组织

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4名技术人员分两班在工地24小时轮流值班,发现问题及时上报处理。项目部还组织桩基队钻机机长学习溶洞处理的知识,使他们对溶洞处理心中有数。总之,在人员组织方面,明确分工,各负其责。

2、材料准备

片石100m3,粘土20m3,水泥10T,编织袋200条,钢护筒30m.3、机械配备

装载机40型一台,16T吊车一台,小斗车10辆。

五、施工过程控制

该桩护筒顶标高为11.005m,设计孔底标高-35.5m,应钻深度46.505m.采用冲击钻成孔,钻头直径2.10m(加大钻头直径,使成孔直径不小于2.1m,为下放钢护筒做准备,钢护筒直径2.09m),钻头质量4000Kg,后换为7000Kg原装钻头。本桩1月1日开钻,1月16日穿过最后一层溶洞,钻孔深度40.1m.上部松软地层厚度9.29m,钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色,且有臭味。上面两个溶洞较小,分别为0.8m和1.2m,中间间隔只有10cm,两溶洞已基本联为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时,向孔内抛投片石高度0.5m,以平衡钻头,防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m,平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动,孔位无偏斜。钻进溶洞后,无漏浆,钻头进尺稍微加大。为保证固壁良好,向孔内投放片石1.5m,以0.6m的小冲程钻进,钻进1m后,再次投放片石1.5m,其中夹杂投入粘土,钻进时进尺较小,遂加大冲程至1m,钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时,泥浆比重为1.6.第二层溶洞与第三层溶洞之间为5.4m的微风化含炭质灰岩,岩质较硬,进尺慢,钻头损坏严重。我部及时进行调整改装钻头(质量4000Kg)换为7000Kg的原装钻头。第三层溶洞穿破后,未见漏浆现象,由于该层溶洞较小高度只有1.2m,钻头穿破溶顶后随即向孔内投放片石1.5m,并用0.6m左右的小冲程反复冲砸以固壁。钻进过程中无异常。

第四层溶洞最大,溶洞高度为9.1m,溶洞位置在孔深31m至40.1m之间。钻头进入溶洞后进尺加大。泥浆有轻微漏浆现象,随即提出钻头,向孔内投入片石及粘土,厚度1.5m,然后以0.6m的冲程冲砸。进尺1m后泥浆由灰黑色渐变为黄褐色。根据地质勘察报告溶洞内全为黄褐色粘土充填,实际地层与设计相符。由于该层溶洞大,抛投的片石大部分取用大直径片石,尺寸25~40cm.溶洞内没有发现大量漏浆现象,粘土未装袋抛投,只是夹杂于片石内投入。该溶洞处理时,均采用每钻进1m投放片石及粘土1.5m重复钻进的方法。溶洞内泥浆比重始终控制在1.6以上。施工过程中由于钻头质量较大,钻机主机出现一点故障,中间间隔了一段时间。9.1m溶洞处理历时5天。

四层溶洞处理时,泥浆比重均在1.6以上,泥浆未加水稀释,只保持循环,浓度较大。

六、处理效果

该桩从开钻到穿过最后一层溶洞,历时16天,钻孔深度40.1m.其中溶洞处理共耗时7天,溶洞总高度12.3m.溶洞处理抛投片石共计75m3,粘土18m3.我部采用抛填片石及粘土的方法,成孔质量良好。钻进过程中无塌孔、吸钻、埋钻及卡钻现象。钻头上下自如,无孔斜、缩孔现象。

七、混凝土灌注

混凝土采用垂直导管法进行灌注,采用商品混凝土并派实验人员前往混凝土厂家进行质量控制,根据灌注情况随时调节混凝土性能,较好的满足了施工需要。现场由专业工程师控制灌注进度并根据地质情况控制埋管深度,保证成桩质量。当灌注到溶洞位置时保持较大的埋管深度,防止混凝土由于挤破护壁后突然下沉,造成断桩。施工过程中保持埋管深度不小于5m,没发现混凝土面下降现象。但当灌注到溶洞位置时,混凝土面上升缓慢,尤其是孔深35m~33m位置时,平均每上升1m需要混凝土8m3左右,混凝土浪费严重。但翻浆正常,下料顺利。灌注完毕后,混凝土方量比设计多出60m3.八、体会和心得

1、钻头钻至溶顶时,为防止由于溶洞顶板岩层厚度、硬度不均而出现斜孔,除采用抛填片石平衡钻头外,也可采用质量较大的钻头处理。

2、溶洞处理时,速度稍微放慢一些或稍停一段时间,可促使片石和粘土的固结利于固壁。

3、充填物的溶洞采用抛填物的方法处理是可行的,但为了避免发生缩孔,可采用大块片石。

4、溶洞内泥浆浓度要大,比重不小于1.6.5、如孔内泥浆不是大量流失,粘土可不装袋投入。

6、因溶洞内为流塑状粘土,即使孔内不漏浆,为加大泥浆浓度,增加固壁的牢固性,也要按片石粘土3:1的比例加入。

7、当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆,要向孔内抛填片石及粘土进行固壁,小冲程反复冲砸,使抛填片石充分挤入孔壁,粘土充分填塞片石空隙,避免混凝土超灌量过大,保证成桩质量。

第五篇:岩溶地区冲孔桩成孔施工处理技术

岩溶地区冲孔桩成孔施工处理技术

中建二局有限公司厦门分公司 贺增林

摘要:针对福建安砂建福水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线工程熟料储存库桩基施工中遇到很多溶洞的情况,介绍了在岩溶地区冲孔桩施工过程采取的技术措施和施工中应注意的问题,有效解决了在岩溶地区冲桩施工中遇到的困难。关键词:冲孔桩基础,岩溶地区,溶洞,漏浆,斜孔,卡钻,塌孔。1 工程概况

福建安砂建福水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线工程熟料储存库采用冲孔灌注桩基础,总共60根桩。筒仓门洞处4根桩直径1.0m,单桩最大垂直荷载7600kN;其余56根桩直径1.1m,单桩最大垂直荷载9250kN。桩基要求嵌入中风化石灰岩大或等于1倍桩直径,且桩端要有不小于3倍桩直径的完好中风化石灰岩持力层,不得有软弱夹层、断裂破碎带、孤石和洞穴溶洞分布。

根据超前钻勘察报告,该地区属于岩溶发育区,地质条件非常复杂。桩基施工范围内有较多溶洞,局部孔位出现串珠状溶洞。溶洞大小不一,分布在不同的平面上,岩面起伏不平,高差较大。溶洞埋深在36.2m~59.5m不等。溶洞高度在0.50m~22.50m之间,部分溶洞有粘性土夹角砾、碎石填充物。溶洞上部土层依次为:碎块石;石灰岩残积粘性土;散体状强风化石灰岩;碎裂状强风化石灰岩。2 桩基础施工难点及施工准备

本工程42个孔位出现溶洞,占总数的70%,岩性在水平和垂直方向的变化较大,其中在储存库东南部区域12根桩下有一个大型溶洞将桩底部互相连通。复杂的地质给桩基础施工造成很大困难,冲桩过程中容易造成斜孔、漏浆、卡钻、塌孔。因此项目部在施工过程中制定了下列施工准备措施:

(1)工程桩施工前,由地质勘察单位在每个桩位进行超前钻孔,掌握溶洞出现的大概位置,推断其范围大小,并将相邻桩基的地质勘察资料进行比较,推断溶洞的发展状况。

(2)将每个孔位的地质柱状图印发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都清楚溶洞的位置、大小、充填情况,对其做好技术交底及安全交底,使得现场所有人员认识到在岩溶地区冲桩施工中可能出现的危险,在出现溶洞抢险过程中首先要保证人员安全。(3)备足成孔用水、粘土、片石、袋装水泥等必备材料,确保溶洞击穿时迅速补水、补浆,预防塌孔,并及时抛填粘土、片石,以恢复正常冲孔作业。粘土片石要在桩孔附近,冲孔遇到溶洞时能较快的回填。部分粘土用麻袋装好,遇到漏浆机械没开动前可先组织工人回填粘土、片石。

(4)施工现场一定要有处理漏浆的备用机具设备,如挖掘机、装载机、土方车、吊车等,以免发生险情无法实行溶洞处理措施,造成不必要的人员伤亡及财产损失。

(5)桩孔设立防护范围,避免车辆在防护范围通过,减少对桩孔护壁的压力和振动。机械及材料堆放不能离桩孔太近,防止大面积塌孔时被埋没。

(6)钻头焊φ32mm钢筋环4个,用φ28mm钢丝绳围绕2~3圈,以备掉钻头后易于打捞。由于钻具磨损最大,留足够的备用钻头和修理钻头的设备。

(7)钢丝绳要有出厂合格证,要求优质柔韧、无死弯和断丝。钢丝绳要有足够的长度,即从卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高,滚筒上至少要留有7圈以上的富余量,绳尾必须锚固在滚筒上。

(8)制浆粘土的技术指标及泥浆的技术指标应满足施工要求,钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率并及时调整。3 溶洞处理技术

(1)施工具体操作方法

1)在溶洞中冲孔,由于孔桩进入溶洞范围内,溶洞不是整齐的,顶板和底板犬牙交错,高低不平,在溶洞顶板及底板冲孔都存在一个斜面开孔问题。因此必须根据地质柱状图掌握钻进标高,随时观测孔深,成孔接近顶板0.5~0.8m时应通知在岗工人改用短冲程成孔,冲程应控制在1.0m以内,经过溶洞时,为了防止冲孔过程中发生滑动和损坏桩锤,也应短冲程。

2)钻头在洞内冲击高低不平的岩面时,或一面有岩,一面悬空时,容易造成卡钻或斜孔事故。如果冲孔遇到岩床、溶洞槽及其他斜坡岩时探测发现成孔有斜孔,则用D20~30cm块石(80%)与粘土混合物填至高出斜孔段顶部1~2米处,然后用锤砸实并形成坚实的平台,在已成孔段垂直偏差达到规范规定的范围内后再重新冲击。冲孔进入溶洞时如果探测发现成孔有斜孔,则抛条石至高出斜孔段顶部2~3米处,重新冲孔应该满足规范和设计要求。

3)在冲孔过程中密切观察泥浆液面变化。若孔贯入后发生渗漏量不大,则用适当的泥浆和粘土填孔并压实,将部分粘土挤压孔壁或者岩缝并形成泥浆护壁。若渗漏量大且速度快,证明溶洞较大,用泥浆填大溶洞时,可能会有渗漏和塌孔发生,在此时应用适当的泥浆、块石与粘土的混合物填孔并压实,这样就形成高强度的护壁;若多次用块石与粘土的混合物填实都没效的话,则应该用袋装水泥,压实以形成水泥泥浆,水泥泥浆能渗入溶洞缝和粘在孔壁上,待水泥泥浆终凝后,可开始施工,如果没达到预期的效果,则可以重复上述方法3~4次;若上述方法也失效的话,则应用干硬性水泥砂浆,待水泥砂浆终凝后可继续施工。

4)为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固,施工时应隔孔跳打,与先开钻的孔相邻的孔应待邻孔混凝土达到2.5MPa抗压强度后,方可开钻。钻进时起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免因提速过快而造成负压引起坍孔。为防止掉钻头,要求每班检查1~2次钢丝绳、卡扣、滑车、钻头、卷扬机等机具设备,若发现钢丝绳在同一旋距内断丝超过2根,则应予更换,其他机具发现问题应及时处理或更换。清渣、投块石及粘土坯数量要做好记录,成孔资料应齐全完整,并有岗位负责人签字。成孔施工过程中,井孔周围切勿放置铁件,以防掉入孔内难以打捞,影响钻进。

5)贯穿溶洞后,继续冲孔,嵌岩深度到达设计要求后停止打桩。并立即与相关单位人员一起检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度,确认满足设计要求后填写钻孔记录表,经相关人员签字后,清孔、下放钢筋笼和浇灌混凝土。

6)在大溶洞将桩下部连通区成孔时,为防止锤下落时正压、锤提起时负压导致泥浆相互冲垮相连的人造孔壁,该处护壁应采用水泥或砂浆。且当一个孔或多个孔同时钻进至溶洞内时,周围冲孔至离溶洞顶2m左右时应停止,已进入溶洞的孔必须逐个成孔、清孔、放钢筋笼及浇灌混凝土后,未到达溶洞的孔方可继续开钻。

7)钻探资料无溶洞桩基的预防措施:由于岩溶地区地质发育的复杂性,而超前钻的钻孔小,冲孔桩的直径大,所以在施工中出现过超前钻孔没有溶洞,而实际施工有溶洞的情况。因此在施工时要求工人密切注意施工的动态,当施工过程中突然出现浆面下降,要按有溶洞进行处理,并立刻把锤拉起,向孔内加浆,抛粘土包和片石,保持孔内浆面稳定;如出现坍塌即按应急措施进行处理。

(2)事故处理措施 1)掉钻事故处理: ① 随时准备好打捞锚钩,一旦掉钻要及时打捞;

② 如用锚钩打捞有困难时,设法检查情况,用冲抓锥来抓取掉落的钻头; ③ 如采用上述办法仍无法将钻头打捞上来,应与设计单位协商,有两种方案: a.若钻头在已经到达设计岩层掉落的,直接灌注混凝土,采用后注浆加固; b.若钻头在未到达设计岩层掉落的,在原桩位旁边增补两根桩。2)卡钻事故处理:

① 首先要查明情况。如卡钻位置的标高和卡钻原因,是不是钻孔不圆、探头石、落石、溶洞塌孔、钻头倾倒、钻头卡住后有无沉渣堵住等。

② 要防止强提、强扭和操作不当使钢丝绳疲劳断裂掉钻。③ 查明卡钻原因后,采取相应的措施。一般处理方法有:

a.如果是孔不圆、探头石、落石等原因卡锤,可采取晃动大绳使钻头松动使钻头上下活动,最后再将钻头提起;

b.若卡钻后较长时间内仍无法将钻头提起,则需要用扩孔器将卡钻以上部分孔扩大后将钻头提起;

c.若是溶洞被突然击穿导致钻头被岩石掩埋,则另用一钻头将掩埋部分岩石击碎后将被卡钻头提起;

d.若是在斜坡岩上钻头倾倒被岩石卡住,则用爆破的方法将斜坡岩炸碎从而将钻头提起。

3)塌孔事故处理

① 对孔内轻微塌孔,可抛填粘土坯及碎石,冲砸造壁填补。② 对孔内严重坍孔,可采取以下处理方法:

a.分次回填粘土坯、块石及袋装水泥至坍方标高以上0.3~0.5m,循环反复冲砸达到重新固壁;

b.采用干硬性水泥砂浆回填,施工方法同上。4 施工安全注意事项

(1)对工人应进行安全教育、操作规程教育,严防发生工程质量和人身事故;(2)钻架的滑轮要灵活,严禁使用轮缘已破损的滑轮;

(3)钢丝绳要勤检查,勤保养,断丝超过规定值的要及时更换,钢丝绳的卡子要经常检查,松动的卡子要及时补拧;(4)起落钻头速度应均匀,不得突然加速,避免碰撞护筒和孔壁;

(5)施工中要注意风、水、电安全可靠,井孔周围清洁整齐,有足够的照明,交通道路的脚手板、防滑栏杆等平顺牢固;

(6)根据超前钻资料,较大溶洞钻进至洞顶3m前在孔口放置四根枕木,防止钻头突然将洞顶岩层击穿而导致桩架倾覆甚至连人带机拽入桩孔;

(7)如果在钻孔过程中突然出现地面下陷,所有操作人员应立即撤离工作面,并及时通知现场主管,组织抢险小组撤离施工设备,然后按照处理方案进行处理,重新组织施工;

(8)如在地面下陷时出现人员伤害,现场负责人接到报告后,立即组织现场人员救援,尽力控制事故蔓延,疏散人员,一边向当地医院申报求援,一边向公司应急救援指挥部报告,协助抢险和事故处理。当事故得到控制后,应立即成立事故调查处理小组,调查事故发生原因和研究制定防范措施;成立抢修小组,研究制定抢修方案并立即组织抢修,尽快恢复生产。

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