学校EPC施工总承包之溶洞处理施工方案.docx

表18.1-2溶洞处理方法序号位置处理方法方法1科技创新平台一、学院组团一、学院组团二、李家港桥桩基区域片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进旋挖桩机成孔法对于全填充、半填充、无填充的溶洞，采用片石、泥浆筑壁法+钢护筒跟进法钻进成孔。2生活组团一预先注浆处理法（1）对全充填的溶（土）洞中的充填部分直接采用花管注浆进行处理。（2）对半充填和无充填且高度大于1.5m的溶（±）洞采用泵送混合砂浆和花管注浆相结合的施工工艺进行处理。（3）对半充填和无充填且高度小于1.5m的溶（土）洞采用花管注水泥浆进行处理。（2）溶洞、土洞处理准备溶洞、土洞处理主要机械及材料见表18.1-3o表18.1-3溶洞、土洞处理机主要机械及材料序号处理方法施工机械型号数量主要材料1片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进法旋挖机SR25022台袋装水泥、粘土、片石、钢护筒2冲击锥锤CZ-6D6台3汽车吊STC2506台4泥浆泵BW15016台5泥浆搅拌机BP-30007台6振动锤YZ706台7挖掘机PC2006台8电焊机BX3-5006台9砂浆搅拌机JB-200L2台10预先注浆处理法泥浆泵BW1502台袋装水泥、干粘土、砂、粉煤灰、PVC管11泥浆搅拌机BP-30001台12注浆机FBK80/451台13钻孔机XY-1001台14砂浆搅拌机JB-200L1台15砂浆输送泵HZ-151台（2）施工组织学院组团一、学院组团二、生活组团一、李家港桥桩基4个区域平行进行桩基及溶洞处理施工。学院组团一施工完成后机械设备转移至科技创新平台一进行桩基施工及溶洞处理。溶洞处理施工组织见图18.1-4o18.1.2重难点分析本工程溶洞处理重难点见表18.1-lo表18.IT溶洞处理重难点序号重难点针对措施1溶洞分布范围广，溶洞分布于科技创新平台一、学院组团一、学院组团二、生活组团一和李家港桥桩基区域，溶洞、土洞共计198个；相对于普通旋挖桩施工增加了钢护筒跟进+片石、粘土、水泥筑壁、注浆等复杂工序，单桩施工时间增加约1天，施工效率降低，保证溶洞处理及桩基工程工期要求是溶洞处理的重点。根据溶洞数量及分布情况，合理安排施工机械、物资及人员，拟投入22台旋挖机、1台钻孔机、1台注浆机进行溶洞、土洞处理，预计33天内完成。2溶洞最大高度25.4m,严重漏浆溶洞76个，无填充溶洞、土洞共计30个,还存在互相串通的情况，保证溶洞处理质量和桩基顺利施工是溶洞处理的难点。(1)查阅地质勘察报告，熟悉每个溶洞的地质情况，合理选择溶洞处理方案，加强安全技术交底，编制应急预案，处理过程中严格按照方案进行处理，确保溶洞处理正常进行。(2)钻孔过程中一旦发现有泥浆急剧下降、漏浆、走浆等异常情况时，及时补充浆液，加大泥浆比重，报告技术人员及勘察单位，针对特殊情况溶洞单独出具处理方案，确保溶洞处理过程安全。3溶洞顶部最大埋深为50.2m,最小埋深15.3m,基岩岩面起伏变化大，当桩孔穿越土层进入基岩时，容易产生桩孔偏斜、垂直度偏差过大，造成钻杆折断的生产事故，保证施工安全是溶洞处理的重点。施工过程中要勤观察，拉好十字线观察冲锤居中情况，发现偏孔情况立即采取回填片石、粘土等方法及时纠偏。先用小片石和粘土堵住，防止护筒歪斜、钻头掉至桩孔外发生卡钻等事故。4溶洞最大揭顶深度7.7m,最小揭顶深度0.1m；顶板灰岩较薄的溶洞，冲击成孔时，顶板突然冲穿后，容易造成冲击钻头卡住或脱落事故，如何防止卡钻、掉钻是溶洞处理的重点。仔细对照地质情况，离入岩面或溶洞顶上方Im左右时，减小每次钻进量。片石、粘土、水泥填充后先采用小冲程锤击，直至液面正常后方可改大冲程锤击。5现有一桩一勘报告未覆盖所有桩基位置，若未勘测的桩基原位下方存在溶洞，该桩基施工时容易出现因漏浆导致的桩孔塌陷事故，保证施工安全是溶洞处理的重点。制定桩基施工异常情况报告制度，发现钻孔过程中有漏浆、走浆等异常情况时，及时补充浆液、加大泥浆比重，如仍无明显效果，撤离该区域并报专业技术人员，制定专项方案后再进行施工。18.1.3方案选型(1)溶洞处理方法根据提供的一桩一勘报告及初步设计说明，本工程溶洞处理方法见表18.1-2o旋挖桩机旋挖桩机/内钢护得冲击锥锤/内钢护筒冲击锥锤/内钢护僵内钢护筒I/外钢护筒r外钢护筒!/外钢护筒地面标交，溶洞溶洞地面标直，土、水泥外钢护筒地面标卤桩设计标高桩设计标高桩设计标高桩设计标高桩设计标高1、定位、埋设外钢护筒2、旋挖机就位开孔、下放内钢护筒，加注泥浆3、旋挖机开挖至溶洞顶,并及时补充泥浆4、孔内回填片石、粘土、水泥混合物，用冲击锥锤压实5、反复冲击片石、粘土、水泥，形成护壁旋挖桩机I外钢护筒外钢护筒外钢护筒tt地面l地面标图½'地面标商内钢护筒内钢护筒内钢护管内钢护筒钢筋笼钢筋笼钢筋笼桩设计标桩设计标高桩设计标高桩设计标高桩设计标高钢筋笼溶洞6、旋挖机挖至设计标高,清孔、验收7、下放钢筋笼、二次清孔、下放混凝土导管8、浇筑混凝土，并等混凝士初凝9、浇筑混凝土并逐节拔出内钢护筒10、浇筑完成、拔出外钢护筒，回填桩孔图18.1-5片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进法施工流程示意李家港桥桩基区域溶洞数量11个1台旋挖桩机施工开始时间：2020年11月04日结束时间：2020年12月03日科技创新平台一：溶洞数量65个10台旋挖桩机施工开始时间：2020年11月27日结束时间：2020年12月26日李家港桥桩基区域学院组团一：溶洞数量106个，10台旋挖桩机施工开始时间：2020年10月28日结束时间：2020年11月26日学院组团二：溶洞数量6个11台旋挖桩机施工开始时间：2020年10月28日结束时间：2020年11月26日生活组团一：土洞、溶洞数量10个1台钻孔机、1台注浆机施工开始时间：2020年10月28日结束时间：2020年11月27日学院组团二学院组团一生活组团一李家港桥桩基区域科技创新平台一图18.1-4溶洞处理布置18.1.4溶洞处理技术措施(1)施工工艺流程1)片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进法施工工艺流程片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进法施工流程示意见图18.1-5o序号要点技术措施米范围内浇注砂浆固定导管、充填导管与孔壁的间隙。5灌注施工(1)因PVC管孔径较小，为避免堵塞，宜选用流动度大的砂浆，待排气孔返出浓水泥浆后十分钟不下沉即可终止灌注。(2)当单孔砂浆灌注量超过25m3时，须报告设计进行处理。6配制注浆液浆液采用强度为42.5R普通硅酸盐水泥，浆液配合比:水泥:水:粉煤灰=1:1:06浆液现场用搅拌机搅拌。浆液须在搅拌均匀过筛后，再泵送压注，在压注过程中，浆液应连续搅拌，搅拌时间应大于2min。7制作及插入花管注浆花管采用由48镀锌钢管，注浆口开孔间距为约330mm,开孔处管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔。钢管的底端头用土工布包紧扎死，插入钢花管至设计深度后起拔PVC套管，即花管应下至溶洞底板处。8压浆施工(1)在正式注浆前，应进行注浆试验。根据设计要求的水泥用量等指标，最终确定注浆压力、水泥用量、配合比、注浆次数等施工参数。(2)压浆顺序：先施工中心的孔，依次向外施工。用注浆泵注水泥浆液，注浆压力控制在0.5L0MPa,在压浆压力达到设计压力后，压浆段吸浆量W3Lmin,延续稳压IOmino(3)注浆结束标准应根据下列情况综合确定：1)注浆量达到设计要求。2)注浆压力超过设计值。3)地面冒浆。(4)注浆过程中，出现地面冒浆或压力突变，立即停止注浆，查明原因，采取相应的措施。若单孔灌注水泥浆用量超过60m3时，应改为双液注浆水泥砂浆和水泥浆并通知设计单位。18.1.5施工中常见问题及处理措施(1)片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进法常见问题及处理措施见表18.1-6。表18.1-6片石、泥浆筑壁+钢护筒跟进法常见问题处理措施序号问题产生原因预防及处理措施1漏浆塌孔钻孔过程中击穿溶洞时，若溶洞未提前填充密实，则孔泥浆会流失，形成漏浆，严重时如果孔水头降低较快或持续时间过长，由于孔、外压力差容易造成塌孔。(I)钻孔入岩前，一定要备好充足的水源和回填材料，以备漏浆时及时补充优质泥浆。(2)埋设护筒时加固牢靠，防止护筒下沉出现孔口坍塌。(3)加大钻机承载面积，同时，发现漏浆严重时要立即转移钻机至安全区域，确保塌孔时钻机及操作人员安全。序号要点技术措施7混凝土浇筑与内护筒拔出(1)混凝土坍落度控制在180220mm,以防灌注混凝土时发生堵管，导管下口距孔底的距离一般为300500mm,首斗混凝土浇筑后导管埋入深度不小于1.5mo(2)混凝土灌注应连续灌注成桩，导管埋入深度一般宜保持在2m6m,严禁把导管底端提出混凝土面。(3)混凝土初凝后逐节拔出钢护筒，钢护筒底面距离桩混凝土面不小于3m,拔出时应平稳，防止碰到溶洞壁发生断桩。2)预先注浆处理法施工技术要点见表18.1-50表18.1-5预先注浆处理法施工技术要点序号要点技术措施1施工图设计了解待处理溶洞代表钻孔柱状图，溶洞的顶、底界埋深、厚度，根据地质资料提供的溶洞情况及工程桩持力层情况，在施工图设计阶段明确溶洞处理方案及确定工程桩持力层处理方法，做到一洞一桩的专项设计。2测量放线(1)根据审批完成的注浆孔平面布置图，测量员根据钻孔的坐标放置注浆孔，并打设钢筋作为标志，测定施工前的地面标高，将测量放样结果报监理备案。(2)为保证溶洞处理效果，每次安排成孔2个，其中1个为位于工程桩中心的灌浆孔，另1个为排气孔兼做补浆孔。3注浆孔施工及注浆管安装(1)钻孔时采用跳钻法且成梅花状分布，每回次进尺控制在Lom内。(2)钻机就位后即可进行注浆孔施工，采用XY-100型地质钻机，钻孔孔径小110mm,孔径误差不大于5mm,钻孔位置的平面尺寸误差不得大于50mm,倾斜度不超过1.0%。(3)钻机采用泥浆循环、护壁成孔和清孔，如遇特殊岩土时需下套管钻进，防止塌孔。(4)待钻机钻到设计位置后，在孔内埋设100mmPVC管，管口用麻袋封堵，避免进入杂物堵塞，以备后期进行砂浆回填和注浆。(5)PVC管直径100mm,壁厚5mm,溶洞部位每隔20Omm对开3个直径为2030mm孔。(6)注浆管高出地表面约500mm,高出地面导管在导管头焊接法兰，防止导管掉入孔内。在孔口以下Im范围内浇注砂浆固定导管、充填导管与孔壁的间隙，防止泵送砂浆过程中导管移位，并将管口与地泵输送管连接。4排气孔施工及管道安装(1)排气孔施工与探孔施工方法一致，成孔完成后下一条6100PVe管至溶洞顶口处，PVC管管口预先用水泥袋封住，避免在下管过程中泥浆