大连鞍子河大桥岩溶区钻孔桩施工方案

精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料大连鞍子河大桥岩溶区钻孔桩施工方案白城市公路工程有限责任公司精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料目录一、工程概况11、工程地质条件........................................................................12、水文地质条件........................................................................13、桩基础设计............................................................................1二、近海岩溶地区对钻孔桩影响分析21、漏浆和坍塌孔........................................................................22、卡钻.........................................................................................23、断桩.........................................................................................34、钻孔过程中出现地下河或裂隙............................................3三、方案的选用31、溶洞分布................................................................................32、方案确定................................................................................4四、施工方法61、冲击钻孔施工法....................................................................82、抛填法治理溶洞施工工艺..................................................103、双护筒施工工艺..................................................................11五、预防预案措施13精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料1、偏孔预防治理措施..............................................................132、卡钻预防治理措施..............................................................133、成孔过程中地下河或裂隙的处理......................................144、断桩施工预防措施..............................................................145、孔内泥浆骤然下降治理措施..............................................15六、施工安全保证措施151、钻孔施工安全保证措施......................................................152、冲击钻机操作安全保证措施..............................................16七、结语18精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-1-A.一、工程概况大连海湾工业区鞍子河大桥处于直线段内，桥孔布置为8孔20米，结构为双幅，桥面宽度为21米+2×7.0米人行道，桥梁下部墩采用多柱式，桥台采用肋板式，桥墩、桥台基础均采用钢筋混凝土桩基础形式。原图纸全桥桩基共计88根，变更后0#台增加8根，最大桩深设计为：59.1m，共钻孔：3973.9米。1、工程地质条件该桥为城市主要干道，该地区地处普兰店湾海滩区，地势平坦，地层分为：淤泥层、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、下部基岩在5号墩与8号墩间存在地质界线，0-5号墩处基岩为泥灰岩，岩溶裂隙发育，溶洞多为0.5米——3.2米之间不等，并且有多处在钻探过程中出现漏水，但未探明溶洞区域；6-8号墩处基岩为页岩，页岩分为强风化页岩、中风化页岩。2、水文地质条件河流稳定。该河为规划后的改道河流，根据当地水利部门历年观测资料调查计算，河底最大冲刷深度为3.5米，设计流量650m3/S。受到潮汐影响最高洪水位3.9米。3、桩基础设计桥梁桥台桩基础桩径为1.2米，桥墩桩径1.4米。图纸变更后设计要求桩基础进入中风化页岩3.2米。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-2-B.二、近海岩溶地区对钻孔桩影响分析鞍子河大桥地区溶洞规模较大，溶洞成串出现，洞内充填物复杂，由于原地貌为海滩，溶洞内很可能暗河纵横交错，在这样的地质条件下进行钻孔桩施工，会遇见许多复杂的技术和质量问题，其主要问题可分为防止出现漏浆和坍孔、偏孔、卡钻、断桩等质量通病。1、漏浆和坍塌孔产生漏浆的原因主要是因为岩层的非密实性造成水压差。鞍子河地下溶洞初步分析应为软塑状充填物或空洞，极易与地下水相连形成暗流，钻孔过程所使用的大比重泥浆其压力大于暗流水压，从而产生漏浆现象。漏浆容易造成坍塌孔，坍塌多发生在护筒底脚部。当护筒下沉至岩面，两者衔接处出现较大的孔隙，钻头穿过半充填或无充填溶洞顶板时孔壁压力减弱，孔内水头急骤下降、外部地下水高压力渗透作用等，都会引起孔壁坍塌。2、卡钻根据鞍子河大桥地质钻探资料，在施工过程中有可能出现以下几种卡钻情况：1）岩面倾斜、溶沟、溶槽卡钻；2）地下岩溶发育，溶洞内软塑状充填物吸钻及涌砂埋钻、漏浆塌孔埋钻；3）孤石、探头石卡钻；4）钻进过程中穿越溶洞顶板因钢丝绳回弹和钻头本身摇摆而改变了钻头十字方向卡钻；钻头冲击岩石造成刃脚脱落，四肢不对称形成椭圆孔而卡钻。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-3-3、断桩鞍子河大桥在地下溶沟、溶洞交错的复杂地质条件下，更易发生断桩，其主要原因是在灌注混凝土时难以准确测出所灌注混凝土量，水下混凝土流失严重，造成断桩；其次，由于导管接头不密封产生漏水，提拔导管测量不准等常见因素造成断桩。4、钻孔过程中出现地下河或裂隙鞍子河大桥在以前的钻孔过程中0号台出现多处漏水造成塌孔，主要原因是由于裂隙或地下河引起，小的裂隙在混凝土浇筑过程中能够造成混凝土流失产生断桩或成孔困难。综合上述，对于近海地区进行钻孔桩施工，必须采取科学的技术手段，使用科学的组织管理，才能保证成孔的质量。C.三、方案的选用根据鞍子河大桥的地质钻探情况，预计会有50个孔位会出现溶洞，溶洞多出现于泥灰岩层，根据钻探地质界限，以钻探孔ZK左5-1与ZK左5-3间至ZK右5-3与ZK右6-4间连线分界，0#台-5#墩大部分孔位处于泥灰岩基岩范围内，并且在0#台-5#墩范围内出现串洞、漏水点较多。5#墩局部、6#墩-8#台处于页岩范围内，钻探显示仅7#墩2个孔位分别出现溶洞，但其规模不大。本桥位的溶洞分布情况及施工方案如下：1、溶洞分布a、0-0.7m溶洞：左0-3、左0-4第二个洞、右0-1第二个洞、右0-2第二个洞、右0-3第二个洞、右0-4第二个洞、左0-8、右精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-4-0-5、右0-7、右0-8、左1-1第二个洞、左1-2第二个洞、左1-3第三个洞、左1-4第二个洞、右1-1第二个洞、右1-2、右1-3第二个洞、右1-4、右2-1、右2-2右2-3第二个洞、右2-4第二个洞、左4-1、左4-2、左4-4第二个洞、右4-1第一、三个洞、右4-2第二个洞、右4-4第二个洞、左5-2、左5-3、左5-4、右7-3、右7-4；b、0.7-1m溶洞：右0-1第一个洞、左0-7第一个洞、左1-3第二个洞、左7-3、左7-4、右7-1；c、1m以上溶洞：左0-1、左0-2、右0-1、右0-2第一个洞、右0-1第一个洞、右0-3第一个洞、右0-4第一个洞、左0-5、左0-6、左1-1第一个洞、左1-2第一个洞、左1-3第一个洞、左1-4第一个洞、右1-1第一个洞、右1-3第一个洞、右2-3第一个洞、右2-4第一个洞、左3-1、左3-2、左3-3、左3-4、右3-1、右3-2、右3-3、左4-4第一个洞、右4-1第二个洞、右4-2第一个洞、右4-3、右4-4第一个洞。2、方案确定0-0.7m溶洞采取抛填碎石和片石的方法进行施工：当钻头穿透岩洞顶板后，溶洞表现出漏浆现象，或通过钻孔进尺速度加快可以证明已经入溶洞区，立即提出钻头，抛入碎石和水泥土混合料，同时加大钢护筒水位高度，保持水头和泥浆稳定，抛填后反复冲击，反复抛填冲击若干次后，利用钻头冲击力将抛填物挤入侧壁溶洞，形成稳定结构，保证泥浆造壁稳定不漏为止。0.7-1m溶洞采取抛填片石法施工：当钻头穿透岩洞顶板后，溶精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-5-洞同样会表现出漏浆现象，或钻孔进尺速度加快可以证明已经进入溶洞区，提出钻头，抛入片石水泥土混合料，同时加大钢护筒水位高度，保持水头和泥浆稳定，抛填后反复冲击，重复抛填冲击若干次后，利用钻头冲击力将抛填物挤入侧壁溶洞，形成稳定结构，保证泥浆造壁稳定不漏为止。抛填法施工示意图抛填碎石（片石）水泥土形成稳定结构土层土层对于大于1.0m溶洞采用双护筒跟进法成孔。内护筒(厚8㎜)制作大于桩径100㎜、外护筒(厚10㎜)制作大于桩径200㎜。钻孔过程中外护筒采用振动锤下沉至第一层溶洞顶板岩面。为防止护筒底角回卷，一次下沉不能到位的，应边钻边下沉，到位后立即停止振动。当钻进到外护筒底脚时，采用抛填法密实护筒底脚，自由下精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-6-落内护筒。当钻机穿过溶洞顶板后，将内护筒跟进沉入溶洞至稳定性岩面，利用内护筒消除压力差作用，从而避免泥浆流失。经过鞍子河大桥地质勘察资料的数据分析，在钻孔桩桩位处出现的串洞均只有一个较大洞，其他1-2个溶洞则都小于0.7m的较小洞，故可不必增加护筒层数，而采用双护筒法与抛填法相结合方式进行施工。外护筒底空隙碎石水泥土挤密内护筒略高出外护筒外护筒高出施工水位1.5土层土层D.四、施工方法结合前面的分析及确定的施工方案，鞍子河大桥钻孔桩施工方法，根据桩径的大小，地质情况分别确定，对于没有溶洞出现的孔位，根据桥台桩径（1.2米）,桥墩桩径（1.4米），选用十字型铸钢精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-7-件冲击钻头击钻进、泥浆护壁成孔。钻孔施工工艺流程图精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座-8-泥浆池及拌浆钢护筒制造钻机安装就钢护筒插打、埋设测量放桩位达到设计标高冲击岩层冲击岩层冲击土层处理溶洞