施工管理:樁基大溶洞處理施工總結(jié)

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一、樁基概況
    廣清高速連接線主線高架橋97#-A樁樁基設(shè)計直徑200cm,設(shè)計樁長43.7m,嵌巖樁基礎(chǔ),混凝土標(biāo)號為C25.
    二、地質(zhì)情況
    根據(jù)地質(zhì)勘察報告資料,該樁地層由上而下為素填土、耕植土、淤泥、粘土、全風(fēng)化粉砂質(zhì)頁巖、全風(fēng)化炭質(zhì)頁巖、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r。該樁有四層溶洞呈串珠型分布,上面三個溶洞較小,分別為0.8m、1.2m和1.2m,最下一層溶洞高度為9.1m,四層溶洞總高度為12.3m,溶洞內(nèi)均為軟塑狀粘土全充填。
    三、施工方案的確定
    針對該樁溶洞較大且呈串珠型分布,施工技術(shù)難度較大,該工程又為市重點工程,我公司從嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保工程進度,確保施工安全考慮,把該樁做列為重中之重并按設(shè)計要求作相關(guān)施工監(jiān)控。專門組織所有技術(shù)人員討論、研究方案并學(xué)習(xí)有關(guān)溶洞處理方面的知識。根據(jù)該樁溶洞情況,溶洞內(nèi)全為流塑狀粘土全充填,溶洞位置較深,最后確定先采用沖擊鉆成孔,投放拋填物的方法處理溶洞,后考慮采用下放鋼護筒的方案。
    四、施工前的準(zhǔn)備
    1、人員組織
    項目部專門組織有關(guān)技術(shù)人員研究學(xué)習(xí)有關(guān)溶洞處理的措施,并且成立了溶洞處理應(yīng)急小組。施工現(xiàn)場派4名技術(shù)人員分兩班在工地24小時輪流值班,發(fā)現(xiàn)問題及時上報處理。項目部還組織樁基隊鉆機機長學(xué)習(xí)溶洞處理的知識,使他們對溶洞處理心中有數(shù)??傊谌藛T組織方面,明確分工,各負(fù)其責(zé)。
    2、材料準(zhǔn)備
    片石100m3,粘土20m3,水泥10T,編織袋200條,鋼護筒30m.
    3、機械配備
    裝載機40型一臺,16T吊車一臺,小斗車10輛。
    五、施工過程控制
    該樁護筒頂標(biāo)高為11.005m,設(shè)計孔底標(biāo)高-35.5m,應(yīng)鉆深度46.505m.采用沖擊鉆成孔,鉆頭直徑2.10m(加大鉆頭直徑,使成孔直徑不小于2.1m,為下放鋼護筒做準(zhǔn)備,鋼護筒直徑2.09m),鉆頭質(zhì)量4000Kg,后換為7000Kg原裝鉆頭。本樁1月1日開鉆,1月16日穿過最后一層溶洞,鉆孔深度40.1m.
    上部松軟地層厚度9.29m,鉆進速度較快。泥漿顏色灰黑色,且有臭味。上面兩個溶洞較小,分別為0.8m和1.2m,中間間隔只有10cm,兩溶洞已基本聯(lián)為一體。鉆頭鉆至最上一層溶洞溶頂以上0.6m時,向孔內(nèi)拋投片石高度0.5m,以平衡鉆頭,防止穿破溶洞時出現(xiàn)孔斜。沖程控制在0.8m,平穩(wěn)沖砸。經(jīng)仔細(xì)觀察鉆頭穿破溶洞后鋼絲繩無擺動,孔位無偏斜。鉆進溶洞后,無漏漿,鉆頭進尺稍微加大。為保證固壁良好,向孔內(nèi)投放片石1.5m,以0.6m的小沖程鉆進,鉆進1m后,再次投放片石1.5m,其中夾雜投入粘土,鉆進時進尺較小,遂加大沖程至1m,鉆進過程中無異?,F(xiàn)象發(fā)生。溶洞內(nèi)鉆進時,泥漿比重為1.6.
    第二層溶洞與第三層溶洞之間為5.4m的微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r,巖質(zhì)較硬,進尺慢,鉆頭損壞嚴(yán)重。我部及時進行調(diào)整改裝鉆頭(質(zhì)量4000Kg)換為7000Kg的原裝鉆頭。
    第三層溶洞穿破后,未見漏漿現(xiàn)象,由于該層溶洞較小高度只有1.2m,鉆頭穿破溶頂后隨即向孔內(nèi)投放片石1.5m,并用0.6m左右的小沖程反復(fù)沖砸以固壁。鉆進過程中無異常。
    第四層溶洞,溶洞高度為9.1m,溶洞位置在孔深31m至40.1m之間。鉆頭進入溶洞后進尺加大。泥漿有輕微漏漿現(xiàn)象,隨即提出鉆頭,向孔內(nèi)投入片石及粘土,厚度1.5m,然后以0.6m的沖程沖砸。進尺1m后泥漿由灰黑色漸變?yōu)辄S褐色。根據(jù)地質(zhì)勘察報告溶洞內(nèi)全為黃褐色粘土充填,實際地層與設(shè)計相符。由于該層溶洞大,拋投的片石大部分取用大直徑片石,尺寸25~40cm.溶洞內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)大量漏漿現(xiàn)象,粘土未裝袋拋投,只是夾雜于片石內(nèi)投入。該溶洞處理時,均采用每鉆進1m投放片石及粘土1.5m重復(fù)鉆進的方法。溶洞內(nèi)泥漿比重始終控制在1.6以上。施工過程中由于鉆頭質(zhì)量較大,鉆機主機出現(xiàn)一點故障,中間間隔了一段時間。9.1m溶洞處理歷時5天。
    四層溶洞處理時,泥漿比重均在1.6以上,泥漿未加水稀釋,只保持循環(huán),濃度較大。
    六、處理效果
    該樁從開鉆到穿過最后一層溶洞,歷時16天,鉆孔深度40.1m.其中溶洞處理共耗時7天,溶洞總高度12.3m.溶洞處理拋投片石共計75m3,粘土18m3.我部采用拋填片石及粘土的方法,成孔質(zhì)量良好。鉆進過程中無塌孔、吸鉆、埋鉆及卡鉆現(xiàn)象。鉆頭上下自如,無孔斜、縮孔現(xiàn)象。
    七、混凝土灌注
    混凝土采用垂直導(dǎo)管法進行灌注,采用商品混凝土并派實驗人員前往混凝土廠家進行質(zhì)量控制,根據(jù)灌注情況隨時調(diào)節(jié)混凝土性能,較好的滿足了施工需要?,F(xiàn)場由專業(yè)工程師控制灌注進度并根據(jù)地質(zhì)情況控制埋管深度,保證成樁質(zhì)量。當(dāng)灌注到溶洞位置時保持較大的埋管深度,防止混凝土由于擠破護壁后突然下沉,造成斷樁。施工過程中保持埋管深度不小于5m,沒發(fā)現(xiàn)混凝土面下降現(xiàn)象。但當(dāng)灌注到溶洞位置時,混凝土面上升緩慢,尤其是孔深35m~33m位置時,平均每上升1m需要混凝土8m3左右,混凝土浪費嚴(yán)重。但翻漿正常,下料順利。灌注完畢后,混凝土方量比設(shè)計多出60m3.
    八、體會和心得
    1、鉆頭鉆至溶頂時,為防止由于溶洞頂板巖層厚度、硬度不均而出現(xiàn)斜孔,除采用拋填片石平衡鉆頭外,也可采用質(zhì)量較大的鉆頭處理。
    2、溶洞處理時,速度稍微放慢一些或稍停一段時間,可促使片石和粘土的固結(jié)利于固壁。
    3、充填物的溶洞采用拋填物的方法處理是可行的,但為了避免發(fā)生縮孔,可采用大塊片石。
    4、溶洞內(nèi)泥漿濃度要大,比重不小于1.6.
    5、如孔內(nèi)泥漿不是大量流失,粘土可不裝袋投入。
    6、因溶洞內(nèi)為流塑狀粘土,即使孔內(nèi)不漏漿,為加大泥漿濃度,增加固壁的牢固性,也要按片石粘土3:1的比例加入。
    7、當(dāng)處理住漏漿時或到達(dá)溶洞位置但不漏漿,要向孔內(nèi)拋填片石及粘土進行固壁,小沖程反復(fù)沖砸,使拋填片石充分?jǐn)D入孔壁,粘土充分填塞片石空隙,避免混凝土超灌量過大,保證成樁質(zhì)量。