虎跳河多线特大桥岩溶桩基施工方案

目录1工艺概况 (1)2编制依据 (1)3适用范围 (1)4工程概况 (1)5作业准备 (2)6技术要求 (2)7施工程序与工艺流程 (3)8 施工过程要点 (5)8.1施工准备 (5)8.2施工过程 (5)9进度控制 (8)9.1工效分析 (8)9.2资源配置要求 (9)9.3进度控制要点 (10)10质量控制及检验 (10)11安全控制 (12)11.1安全因素及要求 (12)11.2安全控制措施 (12)12环保保护 (13)12.1环保影响因素分析及环保要求 (13)12.2环保控制措施 (13)虎跳河多线特大桥岩溶桩基施工方案1工艺概况在岩溶发育地段桥梁桩基施工非常困难，事故多、进度慢、成本高，因此编制岩溶桩基施工方案能更好的指导施工生产，使现场作业人员能够规范施工。

虎跳河多线特大桥桥址处不良地质发育，主要有不稳定斜坡、人工填土。

设计资料显示该桥址处岩溶不发育，故该方案仅做为桩基出现隐伏岩溶时的暂定方案，具体实施方案以上报设计后《四方会议纪要》为准。

2编制依据1、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241号2、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10752-20103、虎跳河多线特大桥设计图4、岩溶桩基施工作业指导书5、类似施工经验3适用范围虎跳河多线特大桥钻孔灌注桩岩溶桩基施工。

4工程概况本桥位于普安车站，为车站桥，设计中心里程为D1K924+405.95，起止里程为D1K924+146.50～D1K925+263.20，桥梁跨径为1×24m+4×32m+（6×32)m道岔连续梁+23×32m，全桥长度为1116.7m。

设计桥梁桩基为钻孔灌注桩（648根），水中桩基施工：3#、4#、B2#、24#、25#（1个）（开挖采用编织袋围堰筑岛填土进行桩基施工）；25#（2个）、26#、27#、28#、B3#承台桩基（采用钢板桩围堰、栈桥施工平台进行水中桩基施工），其余桩基均采用陆上桩基施工。

5作业准备1、根据设计文件、地质条件、工期安排等编制详细的实施性施工组织设计，报监理工程师批准，履行开工报告手续。

2、编制工艺性试验报告，作业指导书、操作规程和技术交底书，组织技术交底和技术培训。

3、如有岩溶发育时，桥梁桩基施工非常困难，事故多、进度慢、成本高。

因此施工前应熟悉地质报告，研究设计图纸的钻探地质资料，弄情溶洞所在的位置，溶洞的大小、有无充填物、漏浆是否严重，判断基岩顶层以上的土质是否容易塌孔。

据此确定每个桩的施工方案，在实际施工过程中还要观察钻进过程中揭示的地质资料。

以采取相应的技术处理措施。

6技术要求岩溶桩基施工，击穿溶洞后，泥浆瞬间流失，引起孔内负压，且孔壁失去泥浆压力后，往往造成孔壁坍塌、地面塌陷、埋锤、钻机倾覆等现象的发生。

岩溶处理措施一般有四种A抛填片石与粘土B钢护筒跟进C预注浆D加长桩身，根据地质条件不同采用四种措施的组合处理措施。

1、对于高度小于5m发育面积小的溶洞或地质软硬不均，岩石存在斜面或有探头石的溶洞采取抛填片石粘土，主要是封堵溶洞，防止漏浆，调整孔位，保持孔壁稳定，保证成孔过程及灌注过程的人机安全，保证桩基质量，降低施工成本。

2、对于深层溶洞，采取注浆方式，耗浆量大，对于溶洞的封堵效果不甚明显。

预注浆主要是针对土岩界面的土洞、表层溶洞顶板小于3m的溶洞。

预注浆的作用主要是防止击穿土洞或表层溶洞后，钢护筒下设前，泥浆漏失造成塌孔或孔壁坍塌，保证人机安全，确保钢护筒顺利下设。

3、钢护筒跟进适用于高度大于3 m的溶洞处理，钢护筒需要跟进至基岩内1m，直径比设计桩径大20cm左右，如果覆盖层超过30m，不宜采用振动跟进，需要先按照跟进钢护筒直径钻孔，然后下设钢护筒，钢护筒跟进至岩面主要是确保安全，防止塌孔对人机造成伤害。

钻孔漏浆时同样回填片石与粘土。

4、在工期比较紧张的情况下，对串珠状溶洞、5m以上较大溶洞、贯通性溶洞可以采用预灌高流态塑性混凝土进行封闭，该处理方式造价较高，不建议大面积采用。

5、当桩底3～5m的范围出现岩溶时应报设计，对桩身进行加长处理。

7施工程序与工艺流程1、施工程序施工程序为：施工准备工艺试验桩确定工艺验收测量放样埋设钢护筒钻机就位钻进岩溶处理钻进至桩底 清孔 放钢筋笼、导管 二次清孔灌注 检验2、 工艺流程3m施工工艺流程图8 施工过程要点8.1施工准备1、准备岩溶处理的小片石粒径为10～20cm，粘土要做成泥球(15～20cm大小)。

2、岩溶处理准备的钢护筒由8～10mm厚钢板卷制焊接成圆形，直径较桩径大15-30cm，护筒长依据地质、水文情况选定，由单节或多节短护筒焊接而成。

3、根据地质资料揭示的地质情况，判断有无土洞或表层溶洞顶板厚度是否小于3m，若满足上述条件，则需要对其进行注浆加固。

根据地质资料确定的溶洞大小和范围，确定浆孔网布置，注浆孔深度，并根据实际钻孔地质资料确定注浆方法和注浆参数。

8.2施工过程1、抛填片石粘土1）钻至离溶洞顶部1 米左右时，准备足够的小片石（粒径为10～20cm）和粘土，粘土要做成泥球（15～20cm 大小），对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。

2）钻至离溶洞顶部1 米左右时，在1～1.5m 范围内变换冲程，采用不大于0.6m小冲程逐渐将洞顶击穿，防止卡钻、掉钻事故。

3）对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，应有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水，然后根据溶洞的大小按1：1 的比例回填粘土和片石，进行冲砸堵漏，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。

如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。

4）对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥的溶洞，进入溶洞后也应向孔内投入粘土、片石混合物（比例1：1），冲砸固壁。

5）钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况，以便判断是否歪钻。

若歪钻应按1：1 的比例回填粘土和片石至溶洞顶板0.5 米以上，重新冲砸。

回填方法非常适合中小溶洞或有填充物的中小溶洞的处理，此方法施工简单、快速，效果好。

2、钢护筒跟进1）采用大于钢护筒5～10cm的锤头冲击至基岩顶以下1m。

2）吊下大锤头，用钻机配合下设钢护筒，钢护筒分节长度根据吊装能力和条件确定，如果是深水施工，一般为6米、8米、10米；如果是旱地施工，一般为2-4米。

同时钢护筒在加工时焊接缝必须符合设计要求，不得漏水。

钢护筒安装时，要确保节与节之间焊接牢固，遇到意外情况造成钢护筒偏斜、挤扁的情况下，拔护筒的时候防止护筒被拔断，造成后期难以处理。

为保证钢护筒下沉位置准确，可安装导向架进行定位；当钢护筒在施工过程中出现倾斜，应立即停止作业，查明原因并进行纠偏。

护筒埋设好后，护筒中心与设计桩位中心偏差不得超过50mm，斜度不得大于1%。

钢护筒下设至基岩面内1m后，抛投4～6袋袋装水泥，用冲锤轻轻将水泥捣散，起到固定护筒底部的作用，待水泥终凝后，采用设计直径锤头继续钻进。

采用护筒跟进工艺很大程度上可降低塌孔风险，提高成孔效3、预注浆充填预注浆充填是采用钻孔注浆的方式，把水泥浆液（对于较大溶洞可掺加细沙）压入一定范围内的溶洞、岩溶通道、裂隙中。

对于有充填的表层溶洞，也应采取注浆加固措施，因溶洞充填物多呈软塑或流塑状态。

选用XY-150型地质钻机，钻孔孔径130mm、91mm，硬质合金钻进，钻压8～15KN，转速300～800r/min，水量50～80L/min。

对于深厚覆盖层，特别是砂层，选用优质膨润土，采用ZJ1000型泥浆搅拌机拌制固壁泥浆，造浆配合比见下表。

表：膨润土造浆配合比（单位：kg）考虑到砂层深厚，为防止钻透溶洞后漏浆塌孔，岩石上部覆盖层选用φ130mm钻头钻进至基岩面内0.5m后，下设地质套管，套管壁厚6mm，直径110mm，每根套管长度2.5～3.0m，丝扣连接，坐入基岩后钻孔孔径改为91mm，以提高功效。

钻孔时尽量采用长钻具控制孔斜，钻取岩芯，按取芯次序统一编号，芯样拍照并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述，每回次钻取芯样的最大长度控制在3m以内。

芯样注意与设计地质图进行核对。

在表层溶洞较大、地下水流速很大以及耗浆量很大的岩层中灌浆时，采用水泥砂浆灌注。

配置水泥砂浆时，浆液中水与水泥之比值（水：水泥）宜等于1或小于1，否则在水泥浆中加入的砂很易沉淀。

若采用较大的水灰比值，可掺加不超过5%的膨润土。

灌浆设备采用3SNS型灌浆泵、高速制浆搅拌机、立式双桶储浆搅拌机。

灌浆方法采用自下而上，按溶洞大小、是否充填、漏浆情况，分类后根据情况对需要处理的溶洞进行灌筑。

钻孔到溶洞底部后，在φ110mm套管内下设射浆管和排气管，排气、射浆管采用φ25mm的PPR软管，每节长度3.0m，热熔连接。

排气管下设深度，根据溶洞大小、深度确定，一般下设到溶洞口顶端。

射浆管下设深度至所需灌注的溶洞孔的底部(距溶洞底部50cm)，射浆管在下设前底管采用花管，管壁四周钻有φ10mm孔，以便于对下部地层进行灌浆施工。

为了防止灌浆时把地质套管筑上，在下设完排气和射浆管后，在φ110mm套管和PPR软管之间的空隙处填10～20mm碎石，填满后起出φ110mm套管，使孔内碎石支撑孔壁，防止塌孔埋住灌浆管影响灌浆质量。

9进度控制9.1工效分析岩溶区域的桥梁施工，选择手扶式冲击钻钻孔较好，此种钻机操作简单，待溶洞被击穿后发生漏浆，可迅速提起锤头，减少埋钻、卡钻等事故的发生。

手扶式冲击钻一般三个台班（即24小时），冲击土层约4～5m,冲击岩层（强度小于800Kkpa）约1～2m, 冲击岩层（强度大于800Kkpa）约0.3～1m。

对于大于5m溶洞，下设钢护筒一般需要2～3天的时间。

9.2资源配置要求由于岩溶地区桥梁桩基施工极其困难，为了保证施工工期，确保桩基质量。

桩基施工过程中人员、机械设备都必须满足确保工程工期的需要。

根据岩溶发育的情况不同，一般按照墩台布设钻机的多少，配备其它机械。

1、岩溶发育强烈地段1）钻机应按照墩台桩基钻孔桩的多少来布设，一般为墩台桩基钻孔桩的1/4～1/3（如墩台桩基钻孔桩为12根，所需的钻机为3～4台）。

钻孔桩钻进过程中按24小时配备人员、机械如下：中每10台钻机需要现场负责人1人，技术员4人，质检员2人，钻机操作手60人，挖机、装载机、吊车操作手各2人，焊工5人。

挖机、装载机、吊车各一台，电焊机10台。

2、岩溶中等发育地段1）钻机一般按照墩台桩基钻孔桩的1/4来配备，工期紧张，根据现场情况，加大临时征地可配备至1/3。

人员机械按照16台钻机2班配置为：现场负责人1人，技术员4人，质检员2人，钻机操作手60人，挖机、装载机、吊车操作手各2人，焊工8人。

挖机、装载机、吊车各一台，电焊机16台。

各机械与人员可交叉使用，岩溶发育强烈，溶洞较大地区，机械工作区域尽量小。