桩基溶洞钢护筒施工方案新Word文档格式.docx

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第一类：

覆盖层：

杂填土、粉质粘土、粉砂、细砂，覆盖层厚度在2m～15m。

基岩：

微风化石灰岩

第二类：

杂填土、粉质粘土、粉细砂、细砂，砾卵石等；

粘土岩

第三类：

杂填土、粉质粘土、粉细砂、细砂，强风化泥质砂岩；

中风化泥质砂岩。

三、灰岩区溶洞特征

根据勘察结果，场地沿线部分地段揭露的基岩为灰岩及泥灰岩，其中（K1+075～k1+250、k3+600～k4+935、k5+930～k6+200）路段是灰岩与泥灰岩上直接覆盖着全新统冲积相饱和粉细砂、中砂及中粗砂夹卵砾石层。

场地附近近几十年多处出现地面塌陷，直接危及地面建（构）筑物的安全。

灰岩区溶洞是本场地主要不良地质作用和地质灾害，在近期武咸公路改造工程桩基施工过程中，多次处出现漏浆、塌孔现象，严重处引起地面塌陷，极大影响了两侧车行道的行车安全。

近期钻孔中漏浆塌陷的图片：

W125-3

W120-3

目前，以上两处已进行了回填加固处理，桩基施工停止。

通过灰岩区逐桩超前钻结果显示，灰岩区溶洞特征：

（1）见溶洞率高达40%；

（2）溶洞洞高大小不一，从0.4m～18.2m不等；

（3）溶洞层数从一层至四、五层不等，多层溶洞呈糖葫芦串珠状；

（4）溶洞多为填充型，部分为半填充或无填充型（填充物多为可塑或硬塑粘性土及少量灰岩碎块）；

（5）石灰岩岩芯表面均有不同程度的溶蚀；

（6）裂隙较发育，多被方解石脉充填，胶结良好。

四、溶洞处理措施概述

（1）对较小溶洞，先对溶洞顶部成孔，再跟进钢护筒至粉砂层底的基岩顶，然后用小冲程凿穿溶洞顶板，若钻进过程中泥浆损失较慢，应及时补充泥浆，并抛填片石、粘土块或C20砼充填挤实后再钻进。

（2）对较小溶洞，在凿穿溶洞顶板，先跟进钢护筒至溶洞顶，再用小钻头凿穿溶洞顶板，若钻进过程中泥浆损失较快，必要时可采取惨加速凝剂或水玻璃的水泥砂浆、C20混凝土进行封堵，并应及时补充泥浆。

（3）对于溶洞高度较大，采用下钢护筒跟进钻孔，辅以片石、粘土块或C20砼封堵的方法。

对于糖葫芦串珠状的溶洞，根据情况采用多层钢护筒递进的方法钻进。

多层溶洞时钢护筒跟进

五、钢护筒跟进施工方法

钢护筒壁厚δ=12～18㎜的钢板，孔深10米以下时采用12㎜厚的钢板，孔深10～30米时采用14㎜厚的钢板，孔深30米以上时采用18㎜厚的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为4.5～7.5米，制作内钢护筒的内径D′=d+20cm（d为设计桩径）。

下置钢护筒的目的：

主要是防止贯通溶槽的漏浆而造成砂质覆土层以及地表层的塌孔，首先将φ1.6m的钻头扩大至φ1.8m，正常钻进至溶洞上方约1m处，采用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将钢护筒分节打入土层中至岩面。

（1）桩基内护筒跟进的施工工艺：

场地平整、定位埋设外钢护筒冲孔至溶洞顶（回填片石或C20砼）溶洞顶部处理下放内钢护筒正常成孔至桩底标高（终孔）。

（2）钢护筒制作：

外钢护筒的内直径为D=d+40cm（d为设计桩径），壁厚δ=12㎜，长度为2米；

采用机械卷制加工制作；

内钢护筒：

采用壁厚δ=12～18㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为4.5～7.5米，制作内钢护筒的内径D′=d+20cm（d为设计桩径）。

制作好后运至施工现场。

（3）全程钢护筒跟进施工

本工程下置内钢护筒的目的：

主要是防止贯通溶槽的漏浆而造成砂质覆土层的塌孔，通过下置内护筒的作用，即可顺利穿越溶槽层至设计桩底标高，达到顺利终孔的要求；

同时避免砼超灌甚至无法灌注至设计桩顶标高等情况。

将φ1.6m的钻头扩大至φ1.8m，正常钻进至溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻成孔。

在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。

同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。

若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。

内护筒沉入岩面后，先采用冲锤进行成孔一定深度后（注：

进尺为1.5～2米），及时采用25T汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至进尺岩面标高处；

然后再进行冲孔、下内刚护筒；

与之循环反复进行至桩底设计标高处；

同样，在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200。

各节内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。

以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。

对其控制好质量的环节上起到关键的作用。

（4）钢护筒垂直度控制

下落过程中通过外部专门支架和预埋外护筒之间的卡具控制，并用经纬仪辅助控制垂直度，具体如下图：

两节钢护筒焊接过程中的控制：

下部钢护筒用垫铁调平（用吊车调节），用水平尺检测达到水平要求后，在外部卡具范围内将上部钢护筒初步就位，接口对齐，用经纬仪测量垂直度，如垂直度超规范要求，则接口部位采用垫铁调平，然后将两节钢护筒点焊，初步稳定后，再进行满焊。

在焊缝冷却后，进行钢护筒的下落施工，上述工序循环进行。

（5）内钢护筒下至溶槽处的处理

由于施工处不良地质溶洞的深度大同时有可能存在贯通的溶洞存在。

对于此处的处理更不得马虎，若处理不当有可能出现卡锤的情况出现。

需根据补勘探的地质资料，详细了解各溶槽顶标高的准确位置后，严格按照以下进行处理：

内钢护筒的下放位置：

根据其地质资料或原成孔桩基已施工的标高位置处（或溶槽顶100cm处）；

冲击锥锤冲至溶槽顶部范围做到上下轻提慢放，做到缓慢的进尺至溶槽处形成一小的裂口，不得高提进行强烈的冲击；

以防止卡锤的危险。

进入溶槽后，根据我公司桩基施工的经验总结情况看，孔内的泥浆势必全部漏失。

因此需单独进行溶槽的处理：

孔内浆漏失完后，尽快用25T汽车吊将冲击锥锤吊开。

将拼装备好的水下砼导管放入孔内，采用C20砼进行封堵，砼须多次进行，且每次灌入的砼不宜过多，同时砼需在待前面砼达到初凝后进行，砼的塌落度控制在30～50mm，通过砼的低流动性达到暂时封堵的目的；

待砼凝固产生一定强度后，再用冲击锥锤进行重复回钻、跟进内钢护筒。

也可采用回填片石进行反复冲砸。

通过挤压旁边的溶洞空间，孔桩周围形成护壁，再跟进内钢护筒。

同一桩孔内若有多层溶洞、溶槽或空洞，需分层按上方法处理、跟进下放内钢护筒。

（6）质量保证措施：

钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还需在接缝处焊50mm宽的加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使整个钢护筒的垂直度符合要求，振动锤与护筒顶面焊接牢固，无松动；

并要求振动锤位置居护筒顶面中，各节下沉的护筒必须严格控制垂直度。

五、采用钢护筒跟进施工的桩基

墩号

顶板厚度（m）

溶洞顶距地面高度（m）

溶洞洞高（m）

溶洞填充情况

钢护筒长（m）

W115-4#

1.8

1.2杂填土+4.1粘土+5.7粉质粘土+18.4粉细砂+14.1粘土岩+1.8顶板=45.3

3.2+0.7

未填充

L=44

W116-1#

5.8

1.2杂填土+13粉质粘土+10.8粉细砂+4.5中粗砂+5.8顶板=35.3

6.2

L=30

W117

2#

3.5

0.4杂填土+4.6土洞+2粉质粘土+22.5粉细砂+3.5顶板=33

4

3#

1.4杂填土+5.6粉质粘土+23粉细砂+4顶板=34

1.5

W119

1#

3.3

1.6杂填土+4.6粉质粘土+23.8粉细砂+3.3顶板=33.3

5.5

填充

严重漏浆

L=31

W120

5.6

2.3杂填土+6.2粉质粘土+19.6粉细砂+5.6顶板=34.7

2.6

半填充

L=33

4.5

2.3杂填土+6.2粉质粘土+20粉细砂+4.5顶板=34.0

1.3

4#

0.5

2.3杂填土+6.2粉质粘土+20粉细砂+0.5顶板=30.0

1.6+1.5

L=29

W121

0.3

2杂填土+9.8粉质粘土+17.3粉细砂+0.3顶板=29.4

0.4+0.6+2.5

+0.6

L=28

1.4

2杂填土+9.8粉质粘土+17.3粉细砂+1.4顶板=30.5

2.5+0.9+1.3

+1.1

1.2

2杂填土+9.8粉质粘土+17.2粉细砂+1.2顶板=30.2

0.7+6.5

塌孔

W122

0.9

2杂填土+9.8粉质粘土+17.3粉细砂+0.9顶板=30

1.2+6.8

7.4

2杂填土+9.8粉质粘土+17.6粉细砂+7.4顶板=36.8

1.9+2.8

L=36

W123

1.1

2杂填土+7.5粉质粘土+19.5粉细砂+1.1顶板=31.0

0.9+0.8

2杂填土+7.5粉质粘土+20.1粉细砂+2.6顶板=32.2

3.1

2杂填土+7.5粉质粘土+20.1粉细砂+1.8红粘土

+3.1顶板=34.5

W124

1.5杂填土+9.7粉质粘土+17.7粉细砂+5.5顶板=34.4

1

1.5杂填土+9.7粉质粘土+17.6粉细砂+1.0顶板=30

0.4+2.4

W125

2杂填土+9.8粉质粘土+16.9粉细砂+0.5顶板=29.2

W126

6.8

1杂填土+5.6粉质粘土+22.1粉细砂+6.8顶板=35.5

L=34

1杂填土+5.6粉质粘土+22.9粉细砂+5.5顶板=35

2.8

3

1杂填土+5.6粉质粘土+23.4粉细砂+3顶板=33

0.5+0.5+1.4

+0.5

L=32

W127

7

2杂填土+5.6粉质粘土+21.4粉细砂+7顶板=36

1.6+2.7

L=35

11.8

2杂填土+5.6粉质粘土+21粉细砂+0.4中粗沙砾卵石

+11.8顶板=40.8

L=39

2杂填土+5.6粉质粘土+21.4粉细砂=29

W128

2.3杂填土+6.6粉质粘土+19.8粉细砂=28.7

L=27

W129