八尺江岩溶桩基施工方案

南宁市玉洞大道八尺江大桥岩溶桩基专项施工方案项目总工：项目经理：中铁四局集团有限公司南宁八尺江大桥项目经理部二0一四年一月南宁市玉洞大道八尺江大桥岩溶桩基专项施工方案文件编号：NNYDDDBCJDQ-YRZJ-SGFA-1版本号：A版修改状态：O发放编号：编 制：复 核：审 核：批 准：有效状态：中铁四局集团有限公司南宁八尺江大桥项目经理部二0一四年一月1、编制依据、原则 .1.1.1 编制依据11.2 编制原则11.3 编制范围12、工程概况2.2.1 设计概况22.2 主要技术指标22.3 主要工程数量 32.4 自然环境与施工条件 32.4.1 气象条件32.4.2 水文条件42.4.3 交通条件42.4.4 水电供应42.5 桥位处地形地貌及地质单元特征 42.5.1 地形地貌42.5.2 地质单元特征 52.5.3 地层力学参数 52.6 相关建设单位 63、工程特点、难点6.3.1 工程特点63.2 工程难点及相应对策 64、施工进度计划.7.4.1 工期目标74.2 节点工期安排 75、主要施工工艺技术 8.5.1 桩基岩溶处理方案 85.2 岩溶桩基施工处理措施 125.2.1 冲击回填125.2.2 岩溶注浆135.2.3 钢护筒跟进 145.3 桩基岩溶施工工艺及方法 175.3.1 施工工艺流程 175.3.2 施工准备175.3.3 钻孔桩施工 185.4 施工过程中常见的问题及预防、处理措施 265.4.1 卡锤265.4.2 掉锤275.4.3 塌孔埋钻275.4.4 斜岩施工处理措施 275.4.5 地面下沉275.4.6 地下水污染 285.5 桩基成孔施工注意事项 285.6 地质核查305.7 工程数量确认30岩溶处理工程量的签认工作应遵循建设单位工程量现场收方程序，通知建设、监理、设计、勘 察、市财政局到场进行现场收方。岩溶桩基施工工程量签认支持资料归集如下：306、施工资源配置计划306.1 管理人员及施工劳动力准备 336.2 机械、设备配备 336.3 材料准备347、安全保证体系及措施357.1 安全保证体系357.2 安全技术措施 357.2.1 安全规章制度 357.2.2 安全教育357.2.3 一般安全措施 367.2.4 施工用电安全措施 377.2.5 机械安全防护 387.2.6 预防岩溶地段地面塌陷控制措施 387.2.7 地面塌陷治理方法 387.2.8 防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象 397.2.9 防止钻孔桩出现接桩现象 397.2.10 防钻机倾覆措施 397.2.11 预防混凝土灌注过程中溶腔破裂而出现混凝土面迅速下降的控制措施407.2.12 其它注意事项 407.3 应急预案417.3.1 应急组织机构 417.3.2 应急内容417.3.3 应急响应437.3.4 紧急救援的一般原则 438、 其他技术保证措施 448.1 质量保证措施 448.1.1 质量保证体系 448.1.2 质量保证的技术措施 448.1.3 季节性施工保证措施 458.2 文明施工措施468.2.1 文明施工管理组织机构 468.2.2 文明施工保证措施 478.3 环境保护措施488.3.1 环境保证体系 488.3.2 环境保护措施 489、附件错误！未定义书签附件1:主墩筑岛围堰纵断面布置图 .错误！未定义书签附件2:主墩筑岛围堰平面布置图 错误！未定义书签1、编制依据、原则1.1 编制依据(1)与业主签订的施工合同；(2)南宁市八尺江大桥施工图设计文件；(3)南宁市玉洞大道八尺江大桥项目施工招标文件、工程量清单、招标图纸、招标 答疑和补疑；(4)施工现场踏勘、施工调查报告；(5)我集团公司及国内类似桥梁工程施工经验、施工技术；(6)公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);(7)公路工程质量中佥评定标准(JTG F80/1-2004);(8)公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范(JTG D62-2004);(9)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ2-2008);(10)公路工程基桩动测技术规程(JTG/ F81-01-2004 );(11)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007);(12)公路工程地质勘查规范(JTJ C20-2011);(13)公路工程技术标准(JTG B012003);(14)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004);(15)现场实际调查资料、当地水文地质资料。1.2 编制原则(1)响应和遵守招标文件中的要求，满足业主工期要求。(2)质量合格，安全无事故，文明施工、环保水保全面达标。(3)按照质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新六大要素的“六位一体” 管理要求，在本项目建设中全面实施标准化管理。(4)根据工程特点，组织专业化作业队伍，运用先进、成熟的施工工艺，全过程监控、 信息化施工。(5)综合应用信息化系统，实现过程作息化管理，提升项目现代化管理水平。(6)提高机械化施工水平，避免人为误差，提高作业精准度。(7)采用先进实用、配套完善、匹配合理的工装装备，充分发挥设备的系统生产能力。(8)满足防洪排涝要求，防止雨水对防洪大堤的冲刷。(9)满足安全、质量的要求，提高岩溶处理效率，加快岩溶桩基施工进度。1.3 编制范围编制范围为玉洞大道八尺江大桥岩溶桩基施工方法及工艺。2、工程概况2.1 设计概况南宁市玉洞大道八尺江大桥连接八尺江东西两岸，为新建城市桥梁，处于五象新区中 部、五象大道南侧，为玉洞大道工程(银海大道八鲤工业园)的中段。该大桥工程在八 尺江西岸上跨防洪堤、龙岗大道后，与玉洞大道(平乐大道龙岗大道)段相接，东岸终 点距规划路交叉口约190m桥梁跨越八尺江生态湿地公园。本项目起讫点里程 K13+04A K14+13Q全长1090m其中桥梁全长919.76m。主桥长 210m桥型为55m+100m+55修塔斜拉桥，桥面宽54.5m；引桥长709.76m,桥型为现浇预 应力混凝土箱梁，桥面宽48.5m；引道全长170.24m,路基宽度为60m路面宽度为48.5m。全桥处0#桥台为扩大基础外，其它均为钻孔桩基础。26#W台为直径1800m方占孔桩 基础，人行楼梯的基础为 1200m方占孔桩基础，其它部位桩基均为 2200mmi占孔桩基础。本工程合同工期为730天，计划开工日期2013年9月16日，竣工日期2015年9月 15日。工程总造价约2.34亿人民币。2.2 主要技术指标(1)道路等级：城市主干路I级(2)设计行车速度：60km/h(3)设计荷载：城-A级(4)人群荷载：依据城市桥梁设计规范相关的人群荷载标准计算(5)主桥宽度：54.5m,横断面布置为2.75m人行道+5.5m非机动车道+3.5m绿化侧分 带+15.25m机动车道+0.5m隔离栏+15.25m非机动车道+3.5m绿化侧分带+5.5m非机动车道 +2.75m人行道(6)引桥宽度：48.5m,横断面布置为 2.75m人行道+5.5m非机动车道+0.5m侧分带 +15.25m机动车道+0.5m隔离栏+15.25m非机动车道+0.5m侧分带+5.5m非机动车道+2.75m 人行道(7)桥下净空高度： 10m(8)设计洪水频率：1/300(9)航道等级：中VI级(10)路面面层类型：沥青混凝土(11)抗震设防：7度(12)环境类别：I类(13)设计安全等级：一级2.3 主要工程数量八尺江大桥桩基主要工程数量如下表2.3.1.表2.3.1八尺江大桥桩基工程数量表墩 号桩 基 根 数合 计 桩 长 (m)桩 径 (m)4 16mm (kg)4 12mm (kg)4 10mm (kg)53*1.2声测管(kg)28mm(kg)4 25mm (kg)4 20mm (kg)C30硅(m)16652.212522724221743687525826532.210119173481453870521336772.214628714952033487530446782.2146300349820455101630656652.211723764191731681825766762.214227314892009398830076572.210521173731550473422886492.28518253241357259319896462.277159830512848536186106582.2109390556915782187723211161912.235612473184651436610675512162042.2392132541970566972098806136992.219062629452747334213881461052.21983534663269761383409156882.21703075559228701185344166842.21623122538220251129331176922.21703282587239571185361186982.21683286624254061298384196922.21783286587239571242361206972.218232626182516412703802161182.22273681746302361580460226912.21783023578235951242355236872.21583063556227491100342246842.21583114535219041100329256852.216232665442226693133426122101.8291623713334334021418212.4 自然环境与施工条件2.4.1 气象条件南宁市位于北回归线以南，属南亚热带季风气候，日照充足、雨量充沛、气候湿热， 长夏少冬，无霜期长达343天。多年平均相对湿度79%,年平均气温21.6 C,极端最高 气温40.440,极端最低气温-2.2。C南宁市降水丰富，干湿季分明，多年平均降雨量1304mm降雨主要集中于4月9月, 占全年降雨量的79%,且雨量大、雨日多。4月9月，南宁盛行东南季风，10月次年3月，盛行东北季风。桥址区基本风压 为600Pa,基本风速为Uw=25.6m/s。南宁市腐蚀环境主要是大气腐蚀和汽车尾气排放，场址腐蚀级别为C3-C4类（中偏高腐蚀环境）。2.4.2 水文条件地下水主要为覆盖层的孔隙水及基岩岩溶裂隙水，属潜水，主要受大气降水补给。依 地势由高向低径流，以蒸发及地下径流补给八尺江等形式排泄。勘察期间钻孔内均发现地 下水，地下水位在 59.771.19m之间。地表水主要为八尺江河水，桥位区八尺江呈“之”字型，宽100150m接受大气降水及上游河水补给，水量受季节影响，水位主要受下游邕江水位影响较大。根据水质分析结果表明，桥位区地下水和地表水对混凝土具微腐蚀。2.4.3 交通条件八尺江大桥工程为玉洞大道工程的中段，上跨龙岗大道、防洪堤及八尺江。东岸主要 工程材料通过防洪堤运往施工现场，西岸主要工程材料通过既有玉洞大道路基运往施工现 场。部分材料可通过八尺江VI级航道水运至桥址处。2.4.4 水电供应施工用水采取接入城市自来水和设泵抽取河水净化处理后使用等两种方式，现场设储 水池保证施工需要，生活用水使用城市供应自来水。本项目工程现场有输电线路，根据前期现场调查，引桥桥梁施工、主桥桥梁施工、钢 筋加工等集中用电点的施工用电，东岸安装一台500KVA的变压器用于桥梁结构施工，西岸安装两台变压器，其中一台500KVA用于桥梁结构施工，一台315KVA的用于生活用电。 现场设变压器接入当地供电网，同时自备发电机发电，满足现场特殊情况施工用电需求。2.5 桥位处地形地貌及地质单元特征2.5.1 地形地貌八尺江大桥桥位区属丘陵地貌，桥位跨越八尺江，河流呈“之”字型，河床宽约130m 河水深约10m水面宽约120m水流缓慢，自南向北流入邕江，距邕江入口约 3Km河流 西岸地形稍有起伏、岸坡大部分基岩裸露，东岸较平缓，未发现有大型滑坡等不良地质现 象存在。桥位区地面高程在 66.0286.21m之间，桥位处原地貌如图2.5.1-1所示。河东岸引桥处原地貌河西岸主墩处原地貌东岸主墩处原地貌主桥桥位原地貌现场原地貌图片2.5.2 地质单元特征根据设计勘察结果及野外工程地质调查结果，在钻探揭露的深度范围内，桥位区岩溶 较发育，其形态主要以溶洞（槽）、溶蚀裂隙为主，溶洞内大部分充填软流塑状粘土，少 数充填砂和卵砾石。西岸岸坡通过地质调查，未发现有滑坡、坍塌等不良地质现象，自然岸坡相对稳定。东岸岸坡自然坡度在2535。，粉土物理力学性质差，在雨水和河水的冲刷下，易 发生滑塌，局部见小型浅层滑塌。2.5.3 地层力学参数桥址处地层力学参数推荐值详见表 2.5.3-1 o表2.5.3-1工程地质力学参数表序 号土层 名称容许承载力fao （KPa）桩的极限侧阻力（qik）饱和单轴抗压强度标准值frk（MPa比例系数m（kN/m4）1Qa1 淤泥质粘土5030/bi2Qa1J （粘土）18060/100003a1 4Qa1（粉质粘土）16050/80004Qa1（粉土）15040/70005Qau （细砂）10035/80006一 a1 1Q（圆砾）25090/300007Qe1 （粘土）22070/120008中风化灰岩2500/68Co =150000002.6 相关建设单位南宁八尺江大桥参建各方如下：建设单位：南宁纵横时代建设投资有限公司设计单位：广西壮族自治区公路规划勘察设计研究院监理单位：南宁品正建设咨询有限公司施工单位：中铁四局集团有限公司3、工程特点、难点3.1 工程特点桩基持力层为灰岩岩层，穿越岩溶地层，桥位处岩溶较发育，其形态主要以溶洞（槽）、 溶蚀裂隙为主，溶洞内大部分充填软流塑状粘土，少数充填砂和卵砾石，存在多层用珠型溶洞，最大溶腔高度达18.6m。桩基施工过程中容易产生漏浆塌孔现象，基础施工的工期 紧张。3.2 工程难点及相应对策主墩基础施工为水中墩基础，工程施工重难点及相应对策如下表3.1。表3.1工程重点、难点及对策表序号重点和难点对策及措施1主墩水中基础施工 平台采用优质粘性土填料进行筑岛围堰平台施工，围堰平台填出水面以后分层填筑并用压路机碾压密实，围堰临水边坡坡脚进行抛填片石防止 水流冲刷围堰，保证围堰的稳定性。2钻孔过程中塌孔，熟悉施工图纸，根据地质勘查资料， 绘制逐桩的地质剖面图， 对溶洞序号重点和难点对策及措施导致地表发生塌陷的位置、大小、壁厚情况进行详细交底； 施工至溶洞顶板1米范围内， 采用0.5米小冲程冲击；现场备足片石粘土等填料进行回填处理。适当增加钻进底座轴管的长度；制定转项的岩溶施工的安全保证体系及 各项应急预案3岩溶区钻孔桩入岩 较深，施工周期长， 桩基工期不PJ控施工前根据桥梁岩溶桩基施工进行详细的施工工期安排，制定每根桩基的具体施工计划及施工周期，在施工过程中对延误工期的桩基分析 原因，制定有效的工期保障措施。4桩基施工过程中需 要进行地质超前钻 孔桩基施工过程中需要进行地质超前钻孔，将导致我部存在钻机停滞窝工现象，严重影响施工进度，通过与业主、监理、设计、地勘单位协 调沟通，增加地质钻机数量，先行地质补勘工作，避免超前钻孔。5桩基地质复杂、成 孔难度大格按照桩基岩溶处理方案执行， 对岩溶地段的桩基提前摸排清楚， 提 前对岩溶进行处理，为后续桩基钻孔施工做好准备。4、施工进度计划4.1 工期目标根据总工期要求，桩基施工工期安排：主桥桩基施工工期 2013.12.072014.12.02,施工工期为58天;引桥基础施工工期 2013.12.102014.4.08,施工工期为120天。4.2 节点工期安排各墩位节点工期及施工时间安排如下表4.2.1。表4.2.1各墩位桩基施工节点计划表墩台号工序名称开始时间结束时间持续时间（天）0桩基施工2014-02-132014-03-24401桩基施工2014-02-132014-03-09252桩基施工2014-02-132014-03-09253桩基施工2014-02-132014-03-09254桩基施工2014-02-132014-03-09255桩基施工2014-03-102014-04-08306桩基施工2014-03-102014-04-08307桩基施工2014-03-102014-04-08308桩基施工2014-03-102014-04-08309桩基施工2014-03-102014-04-083010桩基施工2013-12-102014-01-184011桩基施工2013-12-252014-02-024012桩基施工2013-12-072014-01-154013桩基施工2013-12-102014-01-184014桩基施工2014-02-132014-03-244015桩基施工2014-02-132014-03-244016桩基施工2014-02-132014-03-244017桩基施工2014-02-132014-03-244018桩基施工2014-02-132014-03-244019桩基施工2014-02-132014-03-244020桩基施工2014-02-132014-03-244021桩基施工2014-02-132014-03-244022桩基施工2014-02-132014-03-244023桩基施工2014-02-132014-03-244024桩基施工2013-12-102014-01-032525桩基施工2013-12-102014-01-032526桩基施工2013-12-102014-01-18405、主要施工工艺技术5.1 桩基岩溶处理方案为了根据溶洞的发育规模而在钻孔时采取相应的应对措施，需对溶洞做判断和分类， 按照溶洞的大小及有无充填物情况，溶洞分为小型溶洞、一般溶洞、大型溶洞、特大型溶 洞，具体详见下表5.1-1 。表5.1-1溶洞分类表类别溶洞特征充填物情况小型 溶洞单层洞高小于2m,全填充，漏水或半漏水小型溶槽、溶沟、小裂隙 等粉砂、硬塑或软塑状 粘土溶洞洞高小于2m的半填充溶洞或 25m的全填充溶洞，二层以下串珠状 溶洞粉砂、硬塑或软塑状 粘土溶洞二层以上串珠状有充填溶洞；5m以上全充填溶洞。粉砂、硬塑或软塑状 粘土特大型溶 洞大型溶洞，多层串珠状已充填或充填物差的溶洞。溶洞的规模覆盖到相邻桩位或更大。无填充或填充物为 流塑状溶洞处理方案选定原则及措施详见表5.1-2。表5.1-2溶洞处理措施表措施名称特大型溶洞大型溶洞一般溶洞小型溶洞钢护筒跟进钢护筒跟进至岩面；H大丁 6m以上大型溶洞或串珠状溶洞采用双钢护筒跟进。钢护筒跟进不小于12m岩溶注浆覆盖层小于20m的较大及串珠溶洞，注浆固结覆盖层小于20m的较大及串珠溶洞，注浆固结回填冲击混填片石、粘土，按7: 3比例；回填混凝土混填片石、粘土，按7: 3比例；回填混凝土混填片石、粘土，按7: 3比例；回填混凝土混填片石、粘土，按7: 3比例；回填混凝土上述的岩溶分类和处理措施原则，八尺江大桥岩溶桩基逐桩处理措施如下表5.1-3表5.1-3岩溶桩基逐桩处理措施孔号溶洞局程(m)垂直 高度 (m)溶 洞 层 数充填物性状拟采取处理措施洞顶洞底ZK164.2663.870.391黄褐色软塑状粘土填粘土和片石ZK472.2971.091.202黄褐色软塑状粘土填粘土和片石、混凝土66.5964.092.50黄褐色软塑状粘土ZK1054.3852.581.801黄褐色引塑状粘土填粘土和片石ZK2158.3756.571.801黄褐色软塑状粘土填粘土和片石ZK2574.1669.624.542棕红色可塑状粘土填粘土和片石、混凝土、钢护筒跟 进65.4662.163.30棕红色软塑状粘土ZK2669.0067.351.652棕红色软塑状粘土填粘土和片石63.2559.803.45棕红色软塑状粘土填粘土和片石、混凝土ZK2771.8370.940.892黄褐色可塑状粘土填粘土和片石70.5466.394.15黄褐色可塑状粘土填粘土和片石、混凝土ZK2969.8468.940.901棕红色可塑状粘土填粘土和片石ZK3073.2772.770.502空洞填粘土和片石、混凝土68.1765.472.70黄褐色可也塑状粘土ZK3371.8269.522.303黄褐色硬塑状粘土填粘土和片石、混凝土、钢护筒跟 进65.0263.221.80棕红色硬塑状粘土61.2258.023.20棕红色可塑状粘土ZK4667.4166.111.301黄褐色可塑状粘土填粘土和片石ZK4765.8164.311.502黄褐色引塑状粘土填粘土和片石、混凝土60.7159.311.40黄褐色软塑状粘土ZK4967.7467.340.401黄褐色引塑状粘土填粘土和片石65.2464.690.551粘土和碎石ZK4968.8168.510.303空洞填粘土和片石66.0665.610.45空洞62.1161.210.90黄褐色引塑状粘土ZK5166.6966.090.601黄褐色引塑状粘土填粘土和片石、混凝土ZK5267.6367.330.302棕黄色可塑状粘土填粘土和片石、混凝土65.1363.331.80黄褐色引塑状粘土ZK6157.0138.4118.602粉土、流塑状粘土填粘土和片石、混凝土、注浆、钢 护筒跟进33.0128.614.40流塑状粘土ZK6547.2245.831.391空洞填粘土和片石ZK6753.2650.063.201软塑状粘土填粘土和片石、混凝土ZK7456.1853.982.201卵砾石、细沙填粘土和片石、混凝土ZK7954.3052.002.303黄色流塑状粘土填粘土和片石、混凝土、注浆、钢 护筒跟进51.0045.405.60黄棕色流塑状粘土43.5034.509.00黄褐色流塑状粘土ZK8054.4252.621.801卵砾石、细沙填粘土和片石49.6249.120.501空洞ZK8156.2655.660.604卵砾石、细沙填粘土和片石、混凝土、注浆、钢 护筒跟进54.1653.660.50粘土、卵石52.4648.064.40黄褐色粘土和少量卵砾 石45.0641.863.20黄褐色粘土ZK8455.9353.432.501红棕色软塑状粘土填粘土和片石、混凝土ZK8656.6556.450.201红棕色软塑状粘土填粘土和片石ZK8756.1755.171.001卵砾石.细沙填粘土和片石ZK8856.1754.871.301空洞填粘土和片石ZK9357.1355.132.001卵砾石填粘土和片石ZK9655.7851.334.451卵石、砂填粘土和片石、混凝土ZK9756.2254.072.151卵砾石、砂填粘土和片石ZK9950.6550.450.201空洞填粘土和片石ZK10056.8856.280.601空洞填粘土和片石ZK10253.1751.771.401卵砾石、中细沙填粘土和片石ZK10350.6250.120.503棕红色流塑状粘土填粘土和片石、混凝土49.2247.921.30棕红色流塑状粘土45.3244.920.40棕红色流塑状粘土ZK10452.1851.780.401棕红色流塑状粘土填粘土和片石ZK10654.1351.382.751卵砾石、砂填粘土和片石、混凝土ZK11050.3734.2216.152黄褐色流塑状粘土填粘土和片石、混凝土、注浆、钢 护筒跟进33.9229.414.51黄褐色流塑状粘土ZK11155.9253.622.301卵砾石、粗砂填粘土和片石、混凝土ZK11555.8445.4410.401棕红色流塑状粘土填粘土和片石、混凝土、钢护筒跟 进、注浆ZK25-175.9975.390.605棕红色硬塑状粘土填粘土和片石、混凝土74.0973.590.50黄褐色可塑状粘土70.0968.691.40黄褐色可塑状粘土62.8962.490.40空洞59.7959.390.40空洞ZK29-173.6872.780.904棕红色粘土填粘土和片石、混凝土72.4872.080.40棕红色软塑状粘土67.4866.980.50棕红色软塑状粘土65.9865.280.70空洞ZK33-168.4767.880.591棕红色可塑状粘土填粘土和片石ZK37-166.8964.892.002黄褐色硬塑状粘土填粘土和片石、混凝土63.8962.691.20黄褐色硬塑状粘土ZK58-158.1039.9018.201卵石.粉质粘土和流塑状 粘土填粘土和片石、混凝土、注浆、钢 护筒跟进ZK61-156.7948.798.001棕红色软塑状粘土填粘土和片石、混凝土、钢护筒跟 进ZK79-156.0150.635.381卵石、砂和粘土填粘土和片石、混凝土、钢护筒跟 进ZK109-151.3850.480.901棕红色流塑状粘土填粘土和片石5.2 岩溶桩基施工处理措施5.2.1 冲击回填1、适用范围主要适用于小型溶洞和一般溶洞桩基处理措施，以及大型和特大型溶洞的岩溶桩基处 理辅助措施。2、施工准备根据溶洞大小备足水、粘土、片石等必备材料，确保在孔内泥浆突然流失时，及时补 充孔内水头，不致发生塌孔。3、施工过程在开钻前准备一定数量的粘土块及小于 25cm的片石。在施工中，钻孔进入岩溶地层 时，投入大量潮湿的粘土块和片石并立即补水，利用钻头冲击粘土块和片石挤入溶洞及其 裂缝中，堵住溶洞和岩溶裂隙，形成一个封闭的环形壁，完成钻孔桩施工成桩，处理方法 为：a钻至离溶洞顶部1米左右时，准备足够的小片石（粒径为 1020cm和粘土，粘土 做成泥球（1520cm大小）,对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。b钻至离溶洞顶部1m左右时，在11.5m范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡 钻。c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。d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）,冲砸周壁。e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0.5m以上，重新冲砸。4、施工中遇到的问题及处理方法在溶洞中钻进，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，钻进溶洞顶板及底板都存在一个斜面开孔问题，因此必须采取相应措施。根据地质柱状图掌握钻进标高或冲击声判断，钻进接近顶板0.30.5m时应控制冲程在1.0m以内，空洞内钻进须分层回填粘土和片石块（边长1015cm,经反复冲砸以形成泥壁，堵塞原洞内填充物的活动通道，防止孔壁坍塌和泥浆流失。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。纠偏方法仍然是抛填片石和粘土， 用低冲程打密，反复循环多次，保证冲孔质量。如遇到以上问题，经过多次回填仍无明显 效果时，可采取以下两种方法进行处理：a如果遇到探头石，可在探头石一侧打眼放炮，将探头石炸掉，然后继续冲孔。b灌注低标号碎至不均匀岩面以上1.0m左右，待3天后混凝土基本凝固后再继续冲孔。5.2.2岩溶注浆1、岩溶注浆目的及范围岩溶注浆处理是采用钻孔注浆的方式，把水泥浆液（可含粗砂、碎石）压入一定范围 内的溶洞、岩溶通道、裂隙中，对岩溶地层进行加固和堵漏，将其填充密实，待其凝结硬 化后，桩位处地层满足钻孔桩施工条件，使桥梁桩基础顺利成孔的一种基础处理方法。岩溶注浆适用于大型和特大型溶洞的岩溶桩基较大溶洞，溶洞覆盖层小于20米厚桩基。2、施工准备研究设计图纸的钻探地质资料，判断是否需采取注浆措施，确定注浆孔网布置，注浆 孔深度。根据实际钻孔地质资料确定注浆方法和注浆参数。单个工作面岩溶注浆机械见表5.3.2-1所示。表4.3.2-1单个工作面岩溶注浆机械表序号名称单位数量用途1地质钻机台2成孔2拌浆机台1制备浆液3搅拌式贮浆桶只1过滤杂质，储备浆液4液压注浆泵台1压注浆液5流里计、压力表台4显示流量压力和总注浆量3、岩溶施工顺序a、施工准备：进行场地平整、压实，保证钻机在施工过程不发生倾斜。由技术人员 放样出孔位，对作业人员进行高程及地质柱状图交底。对原材料进行检测试验，确定施工 配合比，并张贴于施工作业现场。施工用水在使用前，必须经过检测部位检测，合格后方 可以施工。在施工现场备足够的水泥、中粗砂和施工用水。b、钻机就位：钻机进行拼装组合，用吊车将钻机就位，钻机下必须用方木支垫，调 整钻机的垂直度，确保桩位准确、钻杆垂直，进行开钻。施工顺序先施工溶洞大、无填充 物、多层溶洞，先四周冉中间。c、钻孔：钻孔直径采用100mm在桩基中心位置布设。在钻孔过程中，做好钻孔记录， 留存好岩芯，与设计柱状图进行对比，如地质情况与设计不符，应及时通知技术人员与设 计单位进行联系，现场核查，确定后方可成孔。如溶洞无填充物则钻穿至最底层溶洞顶板 即可成孔；如溶洞内有填充物，则钻至最底层溶洞底板以上50cm即可。d、浆液制作：单液为水泥浆，水泥浆液水灰比为 0.8: 11: 1,双液为水泥浆和水 玻璃，水玻璃参数为3843 Be,模数为2.43.0。e、注浆：注浆管直径不小于 50mm当孔深达到要求后，下注浆导管，导管下至钻孔 孔底，注浆孔口采用C15混凝土封堵，注浆部位为溶洞，注浆压力一般为 0.1-0.3MPa。注 浆结束标准为：注浆压力维持0.2MPa不变，注浆段的进浆量小于 0.6升/min,进浆量明显 减少，维持时间不少于30min。根据溶洞的发育情况进行间歇式注浆。如遇岩溶通道、较 大溶洞和裂隙，视具体情况而定，先灌注中粗砂或稀的水泥浆对溶隙腔体进行填充，再采 用水泥浆或双液注浆，全填充的溶洞一般采用单液注浆。如果单孔注浆方量超过200方时，则此时应暂停注浆，应及时上报设计单位，由设计 单位制定岩溶处理施工方案。对于浅表层岩溶注浆时，为了防止地表坍陷，在注浆过程中添加适量的早强剂和速凝 剂。f、移位：钻机移位，施工下一个孔位。g、成品保护：在注浆完成10天左右，方可进行钻孔桩施工。同一承台范围内不允许 注浆和钻孔桩同时作业施工。岩溶注浆流程图见图5.2.2-1所示。5.2.3钢护筒跟进1、钢护筒的作用及适用范围钢护筒有定位、保护孔口、维持超压力的重要作用，其位置应埋设准确和稳定。钢护 筒跟进是采用震动锤将钢护筒下沉穿过覆盖层而落到岩面。钢护筒跟进适用于大型、特大 型岩溶桩基。对溶洞深度在15m以上且溶洞发育较大的空溶洞一般采用双护筒成孔工艺， 对溶洞离地面较近，一般15m以内的较大空溶洞，采用单护筒延长护筒工艺。2、施工准备钢护筒规格如表表5.2.3-1所示。图5.2.2-1注浆工艺流程图表5.2.3-1钢护筒规格表3、钢护筒跟进施工钢护筒施工流程见图5.2.3-1所示图5.2.3-1钢护筒施工流程图序号桩基直径（m）钢护筒长度LW10钢护筒长度L10备注钢护筒外径（m）钢护筒壁厚（mm钢护筒外径（m）钢护筒壁厚（m）双护筒上2 外护筒直径（m）31.802.00122.00142.1042.202.40142.40182.50a、单护筒跟进钢护筒根据桩径大小、地层条件一般采用厚钢板（具体钢板厚度应根据计算确定）卷制焊接成圆形，直径较桩径大 200mm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。钢护筒的埋设过程为：埋设第一节，使筒顶高出地面30cm焊接第二节后, 将钢护筒冲击入土，然后冲孔，孔深达到护筒底后，再焊接第三节护筒，如此循环，直至 达到需要深度。b、双护筒跟进施工先大钻头钻进，大护筒跟进，穿越溶洞后采用砂砾土进行回填，之后再采用与设 计孔径一致的钻头钻进，采用相配套的较小护筒重新成孔的二次成孔工艺，确保成孔质量。 钢护筒分节长度以2m 6m 12m宜为。c、施工控制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%。对于特大型溶洞的处理，增加地质超前钻探，摸清溶洞的发育规模是至关重要的。护筒跟进法在钻孔作业过程中，应准备好充足的抢险物资，现场每个桥梁施工作业面 随时备好工字钢、钢护筒、脚手架钢管、黄土、枕木、铁丝、编织袋等应急物资，每台钻机应急物资配备见表5.2.3-2所示表5.2.3-2每台钻机应急物资配备序号应急物资名称规格型号单位数量备注1I22工字钢9m/根根42枕木25*25cm*3m根63编织袋/个200442.5脚手架钢管6m/根根205粘土 /片石/m3100/1006钢板6m*1.5m*10mm块25.3桩基岩溶施工工艺及方法5.3.1 施工工艺流程岩溶桩基钻孔桩施工工艺流程如图 5.3.1-1 o5.3.2 施工准备1、技术准备(1)、施工方案：根据地质钻探资料和填充物情况，详细分析桩位地质柱状图，对每 一个桩相应预计出溶洞位置和溶洞高度设计出针对相应溶洞的处理方案、冲孔方法和防塌 孔措施。合理规定施工顺序，同一桥墩范围内应跳桩施工，同一墩台桩基础宜采用一台钻 机施工，防止用孔。桩基施工时应先安排外围桩而后中间桩，先安排含有较深、较大、较 多溶洞的桩孔施工，先安排长桩施工，后安排短桩、溶洞较小的桩孔施工。(2)、技术培训：组织钻孔桩施工作业人员进行施工工艺培训及安全教育，下发岩 溶桩基钻孔灌注桩作业指导书，严格按作业指导书的要求进行施工。对施工过程中可能 出现的情况及安全注意事项、安全技术措施等逐项告知并进行交底。(3)、技术交底：技术主管要根据设计工点图逐桩进行交底(详细罗列桩基地质剖面 图)，技术交底中详细注明溶洞的埋深；每层溶洞顶板及底板距护筒顶的高度；护筒埋设 长度；钻孔顺序；采取的工艺(是否采用钢护筒跟进)；施工注意事项等。(4)、现场标识：每台钻机均要有钻孔桩标识牌，标明桩长、桩径、有无溶洞、开钻 时间、灌注时间等，在明显的位置要设置安全警示标志。2、材料准备有岩溶的钻孔桩，在开孔前，要在孔口附近提前备 1020立方米的片石、粘土混合 料，片石比例不小于60%袋装水泥2吨，以备急用。对于地表为淤泥质土或软土的墩位， 当地下溶洞较大时，尚应配配 2根长9米的I22号工字钢，钻孔时支垫在桩机下面，防止 塌孔时钻机倾倒。施工准备图5.3.1-1桩基岩溶处理施工流程图3、机械准备东西岸各配一台装载机，一旦发生漏浆，要用装载机将备用的片石粘土回填入孔内， 防止塌孔，每台钻机应配备不少于 2台D220型泥浆泵做备用。4、场地准备对场地进行“三通一平”，操作平台压实，在软地基上填片石，有足够的强度，保证 钻机在施工过程中不发生倾倒，操作平台四周设置排水沟。泥浆池应设置大容量泥浆池， 一旦桩孔出现漏浆，可以马上进行补浆。5.3.3 钻孔桩施工(1)施工场地平整和钻孔桩定位钻孔前利用挖机将桩位处平台进行平整，保证场地坚实平整，必要时进行优质碎石土 混合料换填处理，然后铺垫枕木作钻孔平台。场地整平后，利用全站仪放出各钻孔桩孔位 中心桩，并在四周设置护桩。钻机平台必须有足够的强度，保证钻机在施工过程中不发生倾倒。11#、12#主墩采用筑岛围堰钻孔平台，采用优质粘性土填筑，围堰填出至水面以上采用分层填筑，并用压路 机碾压密实。11#、12#墩筑岛围堰平台尺寸为横桥向长均为 79.4米，纵桥向宽分别为27.6、36.8米，平均高度为5.0米左右，围堰迎水面边坡坡度为 1:1。围堰外围7米宽便道范围 内填筑30厘米厚混合料，围堰顶四周设置 2%勺排水坡，具体布置见附图。如果溶洞较大、 埋深浅，在钻机下安放9m长的I22工字钢，保证钻孔桩塌孔时钻机的稳定性。根据溶洞 的大小和有无填充物，备足粘土、片石和袋装 PO.42.5水泥，袋装水泥必须架空堆码，离 地面不小于40cm,上覆盖蓬布，保证水泥干燥。在施工现场准备好挖机、装载机和吊车。钻孔平台、桩基平面位置、护筒埋设深度、等经技术人员检验合格后，方可进行开钻。 钻进过程中根据地质情况，调整钻头的冲击能，在钻至岩溶地层时，采用小冲程。小冲程 作业的主要目的，在于利用钻头对钻屑和片石、粘土互层成份的冲击，来挤密孔壁。(2)泥浆制备泥浆循环池由制浆池、沉淀池、泥浆池组成。为避免泥浆对周围环境的污染，在钻孔 过程中，对沉淀池中沉磴及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，随时用汽车运至指定弃土场。 泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作，造浆用优质粘土塑性指标大于25 ,粒径小于0.074mm粘粒含量大于50%泥浆比重，冲击钻孔时不超过1.3。注意泥浆池的储浆 量为桩身体积的1.5倍，在钻进过程中出现漏浆现象及时补浆，平衡孔内水头差，防止塌 孔。(3)钢护筒制作和埋设钢护筒采用10mm5钢板制作，钢护筒内径大于桩径 20cm,为便于泥浆循环，在护筒 顶端设高40cm宽20cm的出浆口。护筒高为46m (具体长度根据溶洞的大小而定)， 桩位处地质较差时护筒埋置适当加高。护筒顶端宜高出地下水位或孔外水位 1.0m,护筒采 用机械压入河床，确保在钻孔过程中，不塌陷、不漏浆、不漏水，并注意调整护筒的位置、 垂直度。护筒埋设后再次核对桩位，桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%钻孔桩成孔成孔质量验收标准如表5.3.3-1 。表5.3.3-1钻孔桩允许偏差表序号项目允许偏差检验方法1护筒顶囿位直50mm倾斜度1%2孔位中心群桩100mm测量检查单排桩50mm3倾斜度1%(4)钻机就位钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、钻机机座铺垫的枕木平整度、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。钻孔桩机采用拖拉就位法，拖拉采用铺垫枕木上安43kg/m钢轨作滑行道。将拼装好 的钻机拖拉就位后，钻头对准钻孔桩位。根据不同的地质，调整好钻头的冲程冲击。在粘 土层时，采用中冲程(1.02.0m)冲击；在漂石和硬岩层时，采用大冲程(2.04.0m)冲击。 冲击钻进时，机手要随进尺快慢及时放主钢丝纯，使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉 紧状态。在任何情况下，最大冲程不宜超过 6.0m,为正确提升钻锥的冲程，在钢丝绳上做 长度标志。(5)冲击钻孔开孔前先在泥浆池里备足泥浆，开钻前用泥浆泵向孔内注2m深泥浆；钻头对中就位下落前，向护筒加入适量粘土块，用冲击十字形钻头以小冲程反复冲击造浆。桩机应根据地质情况采用小冲程(冲程不大于 2米)钻进。钻进过程中保证钻机架底 座水平，护筒中心、钻头中心和起重滑轮缘必须在同一竖直线上，并经常检查校正。加强 对桩形、成孔情况的检查，经常检查钻头尺寸和连接装置，及时更换钻头或补焊磨损部分， 确保成孔质量。由于地层条件的特殊性，小冲程作业在一定程度上也可减少卡钻、掉钻、斜孔、坍孔 等工程事故，在下列情况时，宜采用 2.0m以下的中低冲程作业：未明地质条件下成孔；在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下 2.0m3.0m范围内钻进时；在停钻投泥重新开钻时；当遇到局部砂层或溶洞时；在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时；溶洞上、下壁附近，及洞身侵入桩孔内部时；已查明的匀质基岩，允许采用大冲程 (常规24m,最大不超过6米)作业。当击穿溶洞顶板出现漏浆时，应增加泥浆的供应，并及时抛填粘土和片石混合物，比 例为3:7,片石直径为30-40cm,施工工艺如图5.3.3-2图5.3.3-4。当溶洞溶腔较大时， 采取钢护筒跟进，钢护筒采用卷制钢管，钢护筒的外径比设计桩径大 20cm壁厚为10-12mm 在钢护筒顶内侧加焊一道5cm左后高的加劲箍，采用25t吊车将护筒吊起，采用定位桩将 钢护筒底进行定位对中，调整护筒的垂直度，用挖机配和吊车将护筒下至孔底。利用振动 桩锤进行振动下沉，在跟进过程中应及时调整钢护筒的垂直度，振动锤的振动点应多次调 动，保证钢护筒均匀下沉。钢护筒跟进至岩面上，如果溶洞顶板较薄时，钢护筒跟进至溶 洞底板，跟进完后继续钻孔。当溶洞单层高度大于