桩基溶洞钢护筒施工方案

武咸公路改造工程

桩基溶洞处理钢护筒跟进施工方案

编制单位：武咸公路改造工程第一项目经理部编制人：日期：

审核人：日期：

审批人：日期：

目录

一、工程概况 (2)

二、工程地质情况概述 (3)

三、灰岩区溶洞特征 (4)

四、溶洞处理措施概述 (6)

五、采用钢护筒跟进施工的桩基 (11)

六、钢护筒吊装专项方案 (18)

6.1起重机械的选择 (19)

6.2钢丝绳的选择 (21)

6.3吊钩 (23)

6.4卸扣 (24)

6.5吊装施工 (24)

七、安全保证措施 (26)

7.1安全保障制度 (26)

7.2吊装过程安全控制措施 (27)

一、工程概况

地理位置：项目位于武汉市武昌区与洪山区交界处。

路线基本情况：

武咸公路：北起梅家山立交，

南止青菱立交，全长约7.5km，宽

50～70m。

沿线与津水路、南湖路、复兴

路、江国路、江民路、白沙二路、

白沙四路等相交。

二、工程地质情况概述全线工程范围地质情况大致分为三类：

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：

覆盖层：

杂填土、粉质粘土、粉细砂、细砂，砾卵石等；

基岩：

粘土岩

第三类：

覆盖层：

杂填土、粉质粘土、

粉细砂、细砂，强风

化泥质砂岩；

基岩：

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：

间

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