（建筑工程管理）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 大连鞍子河大桥大连鞍子河大桥岩溶区钻孔桩岩溶区钻孔桩 施施 工工 方方 案案 白城市公路工程有限责任公司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 目目 录录 一 工程概况一 工程概况 1 1 工程地质条件 1 2 水文地质条件 1 3 桩基础设计 1 二 近海岩溶地区对钻孔桩影响分析二 近海岩溶地区对钻孔桩影响分析2 1 漏浆和坍塌孔 2 2 卡钻 2 3 断桩 2 4 钻孔过程中出现地下河或裂隙 3 三 方案的选用三 方案的选用3 1 溶洞分布 3 2 方案确定 4 四 施工方法四 施工方法 6 1 冲击钻孔施工法 7 2 抛填法治理溶洞施工工艺 9 3 双护筒施工工艺 10 五 预防预案措施五 预防预案措施11 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 11 2 卡钻预防治理措施 12 3 成孔过程中地下河或裂隙的处理 12 4 断桩施工预防措施 13 5 孔内泥浆骤然下降治理措施 13 六 施工安全保证措施六 施工安全保证措施 14 1 钻孔施工安全保证措施 14 2 冲击钻机操作安全保证措施 14 七 结语七 结语17 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 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 钢件冲击钻头击钻进 泥浆护壁成孔 钻孔施工工艺流程图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 灌注砼 钢筋笼安装 清 孔 测量孔深 检孔 1 冲击钻孔施工法 对于没有溶洞出现的桩位 采用按照常规施工工艺进行施工 根据勘察右 0 5 桩未出现溶洞 右 0 5 桩施工方法为 测量放样出 精品资料网 25 万份精华管理资料 2 万多集管理视频讲座 9 右 0 5 号桩桩位 操作钻机就位 认真检查钻进转盘平面位置以及 倾斜度 钻孔桩钢护筒采用壁厚 6 的钢板制作 其内径大于设计 桩径 0 4m 采用挖埋的方法埋设钢护筒 护筒埋深为 3 米 高出 施工场地 0 3 米 护筒顶面偏差控制在 5cm 以内 倾斜度控制在 1 以 内 埋设完成护筒后在护筒顶面周围铺设石碴 在孔位附近围砌泥 浆池 挖设排水沟 按照施工工艺中泥浆配合比配制泥浆 泥浆在成孔过程中主要起到支撑和稳固孔壁 悬浮钻渣冷却钻 头的作用 是造孔能否取得成功 清孔换浆和混凝土浇筑质量好坏 的关键因素 对泥浆质量要求较高 需要泥浆量很大 施工中泥浆 采用黏土加膨润土 泥浆配合比 kg m3 为黏土 膨润土 水 碱面 210 81 810 3 控制其性能为 黏度 18 24s 密度 1 13 1 24kg m3 含砂量 4 6 24h 稳定性 2 3 10 2 胶体率 96 99 泥皮厚 1 3 ph 值 7 9 钻机就位后 需要认真检查钻机转盘平面位置以及倾斜度 确 保钢护筒理论中心 钻机转盘中心及钻机门架滑轮吊点中心位于同 一铅垂线上 开钻时 首先向护筒内加入一定数量的黏土 清水 膨润土和碱面 用小冲程 高频率的冲击方式进行钻进 以达到造 浆护壁的目的 技术参数为 冲击行程 1 0 1 5m 冲击频率 10 15 次 min 当孔深穿过淤泥 黏土层后 则将冲程增加到 2 0 3 0m 清除孔内的钻渣 同时注意孔内泥浆指标的变化情况 适时 地加入黏土和清水 除渣时间每钻进 2m 或 4h 捞渣一次 当钻孔深 度即将到达 39 米 根据勘察资料该深度接近岩石深度 为防止岩 精品资料网 25 万份精华管理资料 2 万多集管理视频讲座 10 石顶面起伏不定对钻孔质量的影响 抛入片石 碎石与水泥的抛填 物 同时控制钻机降低冲程 增加频率直至到达 39 2 米的岩石层 进入岩层后 冲程控制在 3 0 4 0m 冲击频率为 4 6 次 min 每小时进尺小于 5 10cm 捞渣一次 直至达到设计标高 42 4 米 未出现溶洞桩位详见 附表 1 鞍子河大桥钻孔深统计表 施工工艺流程图见 钻孔施工工艺流程图 2 抛填法治理溶洞施工工艺 抛填法治理溶洞施工工艺图