复杂溶洞施工方案wjWord格式文档下载.doc
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二、施工方案1(钢护筒跟进法施工)
1、钢护筒跟进施工方法
孔深5米以上时钢护筒壁厚δ=10㎜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,首先将原设计的钻头扩大0.2m,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。
钢护筒的作用是防止漏浆、塌孔和防止混凝土向外泄到另外的桩内或其它地方,为的是减少损失和保证桩混凝土质量。
2、桩基内护筒跟进的施工工艺:
(1)场地平整定位埋设外钢护筒冲孔至溶洞顶(回填片石或黄泥等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=10㎜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。
将原设计的钻头扩大0.2m,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)接近岩溶地段,采取轻锤冲击、加大泥浆密度的方法成孔,以防止卡锤和掉锤。
若遇卡锤时应该交替紧、松绳,将冲头缓缓吊起,不得硬提猛拉,必要时可以使用打捞钩、千斤顶、爆破等辅助工具助提。
若遇掉锤,应立即打捞,用打捞钩钩住锤头预设的打捞环,把锤打捞上来。
(7)在冲孔前和冲孔施工过程中都应该用经纬仪及钢尺复核桩位置,以防出现偏桩。
(8)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。
、在施工过程中,由于其不确定因素很多,加上地质条件的变化,经常可能遇到突发事件,造成溶洞高度在5m以下的部分桩采用本方案仍不能满足灌注桩混凝土施工质量要求时,可根据具体情况进行变更施工方案,
二、施工方案2
1、冲孔过程中石块、粘土等回填法复冲
(1)当溶洞高度在5m以内有充填物时,冲孔时应低锤密击,待孔内泥浆比重符合要求后方可适当提高落锤高度,施工中要常观察孔内泥浆水头高度,发现有漏浆现象要及时补充泥浆,并适当增大孔内泥浆比重,当孔内泥浆下沉时,可判定为漏浆,突然下沉或孔内没有泥浆时可判定为遇到溶洞。
在冲孔前和冲孔施工过程中都应该用经纬仪及钢尺复核桩位置,以防出现偏桩。
为防止意外,还应在冲孔前备好填充材料,一旦泥浆泄漏,应及时向孔内投放粘土、水泥和片石,依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙,保持孔内泥浆高度,使冲孔顺利进行,如补充泥浆后还继续漏浆,就必须停止冲孔,在泥浆中加放水泥和锯末,待水泥浆凝固后再行冲孔。
(2)提高泥浆质量,加大泥浆密度,采用优质泥浆,当缺少优质粘土时,可在泥浆中渗入适量的水泥和锯末,以提高泥浆胶体率和悬浮能
力。
(3)当岩面的倾斜较大时,冲头摆动撞击护筒或孔壁,这时,必须重新回填片石及粘土,使孔底出现一个平台后再转入正常冲孔。
(4)接近岩溶地段,采取轻锤短冲击、加大泥浆密度不小于1.6g/m3的方法成孔,以防止卡锤和掉锤。
(5)在施工过程中,由于其不确定因素很多,加上地质条件的变化,经常可能遇到突发事件,造成溶洞高度在5m以下的部分桩采用本方案仍不能满足灌注桩混凝土施工质量要求时,可根据具体情况进行变更施工方案,必要时可采用钢护筒跟进施工方法方案施工。
2、冲孔过程中一般情况的施工方法
项目施工方法
施工方法
备注
在护筒刃脚以下2m内
小冲程1m左右,泥浆比重1.2~1.5,软弱层投入粘土块夹小片石。
土层不好时宜提高泥
浆比重或加粘土块
粘土或粉质粘土层
中小冲程1~2m,泵入清水或湿泥浆,经常清除冲头上的泥块。
防粘冲可投入碎砖石
粉砂或中粗砂层
中冲程2~3m,泥浆比重1.2~1.5,投入粘土块,勤冲勤掏渣。
砂卵石层
中、高冲程2~4m,泥浆比重1.3~1.5,投入粘土块,勤掏渣。
留意打斜孔及卡冲
基岩
高冲程3~4m,泥浆比重1.3左右,勤掏渣。
软弱土层或塌孔回填重冲
高冲程反复冲击,加粘土块夹小片石,泥浆比重1.3~1.5
四、施工方案3(采用注浆处理)
1、对于较大的溶洞(大面积溶洞)或溶洞串孔,可以先填充吹填砂然后注浆;
也可以先注砂浆,再注浆填充密实。
吹砂处理的方法在原钻孔附近补钻2个Φ127mm的吹砂孔;
先注砂浆应该用专用砂浆泵注浆孔至少Φ150mm,待砂浆注好后再注水泥浆确保溶洞完全被填充好在进行冲孔。
五、冲孔达到设计标高并清孔后,对孔径、孔深、孔形、竖直高和孔底地质是否与设计相符合,孔底泥浆沉淀厚度等进行检查,经监理工程师检查合格后,进行清孔、灌注砼。
六、结束语与建议
1、溶洞地区地质情况复杂,施工过程难度很大。
对于溶洞发育完全地区,施工中会经常遇到漏浆、塌孔、偏位、卡锤等情况,严重影响其工程进度和工程质量。
因此,对有溶洞的施工区域必须在前期做好充分的施工准备,同时必须针对具体溶洞情况拿出具体的解决方案。
2、从经济上考虑建议溶洞高度小于5米以内有充填物时采用本方案2;
溶洞高度大于5米以上无充填物时采用本方案1;
特大溶洞或溶洞串孔时采用本方案1或本方案3;
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