岩溶桩基施工专项方案

'桩基础施工方案编制：审核：审批：*******工程有限公司********项目经理部二零一七年二月第59页共51页 目录1、编制依据、编制范围61.1编制依据61.2编制范围62、工程概况62.1工程概况62.2主要工程内容72.3工程特点72.4控制工程及难点工程73、施工方案84.桩基溶洞处理方案95.溶洞处理措施105.1.片石粘土筑壁105.2.灌注水泥混合物11第59页共51页 5.3.钢护筒跟进115.3.1.单护筒跟进1215.3.2.双护筒跟进135.4.注浆165.4.1.注浆材料175.4.2.注浆设备185.4.3.注浆处理分类185.4.4.注浆方法195.4.5.注浆结束标准205.4.6.注浆施工步骤及施工重点206.溶洞处理方法216.1.穿越溶洞顶板冲孔方法216.2.穿越溶洞填充物处理方法226.3.穿越溶洞空穴处理方法227.特殊情况的处理方法227.1.覆盖较厚砂层或淤泥层237.2.溶洞底部岩面倾斜237.3.三层以上串珠状溶洞24第59页共51页 8.全岩面的综合判断249.施工要点说明2410.钻孔桩常见事故预防及处理2610.1.坍孔2610.1.1.形成原因2610.1.2.预防和处理2710.2.钻孔偏斜2810.2.1.形成原因2810.2.2.预防和处理2810.3.掉钻落物2910.3.1.形成原因2910.3.2.预防措施2910.3.3.处理方法2910.4.卡钻2910.4.1.形成原因2910.4.2.预防和处理3010.5.埋钻3010.5.1.形成原因30第59页共51页 10.5.2.预防和处理3010.6.扩孔和缩孔3110.6.1.形成原因3110.6.2.预防和处理3110.7.钻孔漏浆3210.7.1.形成原因3210.7.2.预防和处理3211.钻孔桩断桩常见事故及处理3211.1.首批混凝土封底失败3311.1.1.事故原因和预防措施3311.1.2.处理方法3411.2.供料和设备故障使灌注停工3411.2.1.事故原因和预防措施3411.2.2.处理方法3411.3.灌注过程中坍孔3411.3.1.事故原因和预防措施3411.3.2.处理方法3411.4.导管拨空、掉管35第59页共51页 11.4.1.事故原因和预防3511.4.2.处理方法3511.5.灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆3511.5.1.事故原因3511.5.2.补救措施3611.6.灌注高度不够3611.6.1.事故原因和预防3611.6.2.处理方法3612.监测监控3612.1.观测原则3612.2.观测点布置3712.3.观测周期3712.4.建筑物沉降稳定标准3712.5.观测资料及整理3712.5.1.观测资料整理3712.5.2.观测成果3713.质量保证措施3813.1.成孔质量保证措施38第59页共51页 13.2.混凝土质量保证措施3913.2.1.组织保证措施3913.2.2.原材料的质量保证措施4013.2.3.混凝土配合比设计与管理4013.2.4.混凝土生产的质量控制4113.2.5.混凝土浇注质量控制4114、安全控制措施4314.1地面塌陷4314.1.1预防岩溶地段地面塌陷措施4314.1.2地面塌陷的治理方法4314.2临近既有重要公路及建筑物的处理4314.3其他注意事项4415、环保措施4415.1防止水体污染4415.2防止空气和噪声污染4515.3文物保护4616、施工应急预案4616.1应急救援预案内容46第59页共51页 16.2安全预案领导机构及职责4616.2.1安全预案领导机构4616.2.2安全预案机构职责4616.3突发事故报告、应急措施及处理4716.3.1突发事故报告4716.3.2救灾防备措施4816.3.3突发事故的应急处理措施4816.3.4突发事故的调查及处理51岩溶桩基施工专项方案1、编制依据、编制范围1.1编制依据⑴桥梁工点施工图；⑵现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；⑶国家及贵州省的现行施工规范和招标文件要求的施工和验收规范、规则、质量技术标准，以及贵州省在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；第59页共51页 ⑷国家及贵州省关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；1.2编制范围********道路工程第一标段范围内所有岩溶地区的桥梁工点桩基施工。2、工程概况2.1工程概况*********。桥梁基础设计采用桩基础、明挖基础。桩基均采用钻孔灌注桩，桩径为1.4m、1.5m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m。项目区整体地形自北向南地形先降低再升高，以山岭重丘地貌为主，是比较典型的山岭重丘区，区域内海拔在945～1225m之间。关岭区境内气候呈立体状，跨越南温带、北、亚热带、中亚热带，主要以中亚热带季风湿润气候为主，四季分明，热量充足，水热同季，境内12.5%的低热河谷地区有“天然温室”之称。累计年平均气温为16.2℃，年平均最高温气为16.9℃，最低气温15.4℃，雨量充沛，年降水量1205.1～1656.8毫米，是全省降水中心之一。地表水系发育，水质良好，对混凝土无侵蚀性。岩溶水是本工程主要的地下水类型，广泛分布于碳酸盐岩中。沿线地下水类型主要为松散岩土类孔隙潜水、碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水。从地质资料上和现场实际情况揭示，根据调查及钻探显示，底层主要为红粘土、强风化白云岩、中风化白云岩。第59页共51页 桥址下基岩面起伏较大，岩溶发育，溶沟溶槽发育，溶洞大小不一，埋深差异较大，部分呈串珠状发育。2.2主要工程内容桥址下岩溶强发育，岩溶给桥梁施工带来很大的麻烦和风险，岩溶处理主要内容为岩溶注浆、护筒跟进、回填粘土片石混合物、回填混凝土。2.3工程特点岩溶分布广泛，溶洞层数多，单层高度大。2.4控制工程及难点工程(1)钻孔击穿溶洞后，导致泥浆流失，泥浆面迅速下降，造成塌孔，这类问题是最常见；(2)钻孔击穿溶洞后，造成塌孔，导致地表发生塌陷，这类问题在遇到大型溶洞且地表土质较差时容易发生；(3)钻孔击穿溶洞后，因操作不当造成钻头卡住或掉入溶洞内，这类问题在施工中也经常遇到；(4)斜岩层钻孔发生偏孔；(5)即使采取了可靠措施，防止了钻孔过程中的塌孔，但在水下混凝土灌注时，到灌注到一定高度后，停灰面突然下降，导管底露出停灰面，导致断桩；(6)即使采取了可靠措施，防止了钻孔过程中的塌孔，但穿过溶洞后，因地下暗河大规模型溶洞，即使大量补浆，泥浆面仍停留在地下水位面处，导致泥浆无法循环，钻渣不能排出孔外，钻进停止不前；第59页共51页 (7)即使能成孔，在水下混凝土灌注时，到停灰面到达大规模型溶洞后，混凝土大量流向溶洞内，停灰面长时间不能上升，时间长了后表层凝固，导致断桩；(8)其它遇到的问题：岩溶区钻孔桩一般入岩较深，施工周期长，机械设备磨损快，往往在钻孔中不注意检查发生钢丝绳断裂而造成钻头掉入孔内。3、施工方案岩溶处理施工必须按照设计要求进行施工，总体方案是采用岩溶注浆将溶腔填注满，采用抛填片石、钢护筒跟等方法进顺利使桩基成孔，然后顺利灌注完，采用回填同扩大基础标号混凝土将溶腔填满，使扩大基础受力均匀。在岩溶处理时，必须向监理工程师报检，并应邀监理工程现场旁站，并留存好影像资料。在施工过程中，如地质情况与设计不相符合，必须要及时报给地质工程师。桥梁钻孔桩必须明确每根桩的施工处理措施和预估工程数量，岩溶处理专项施工方案必须报监理、设计和业主单位审批，经审查方案切实可行后方可进行岩溶处理施工。4.桩基溶洞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：第59页共51页 类别溶洞特征充填物情况小型溶洞单层洞高小于3m，全填充，漏水或半漏水小型溶槽、溶沟、小裂隙等粉砂、硬塑或软塑状粘土一般溶洞洞高小于3m的半填充溶洞或3～5m的全填充溶洞，二层以下串珠状溶洞粉砂、硬塑或软塑状粘土大型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详见下表溶洞高度填充情况处理方案备注3m以下填粘土和片石、钢护筒跟进等以上处理方式效果不明显时，可采取注浆加固处理3-5m全填充填粘土和片石、钢护筒跟进等半填充或无填充填粘土和片石、填低标号砼、钢护筒跟进等5-10m半填充或无填充填粘土和片石、填低标号砼、钢护筒跟进等无填充填粘土和片石、填低标号砼、双层钢护筒跟进等10m以上全填充填粘土和片石、填低标号砼、钢护筒跟进等半填充或无填充填粘土和片石、填低标号砼、双层钢护筒跟进等5.溶洞处理措施5.1.片石粘土筑壁第59页共51页 对于3m以内的小型溶洞主要采取填充法进行处理：当溶洞小于钻头直径时，按常规方法钻进；比钻头直径大的溶洞，容易发生钻头被夹、被卡或歪斜现象，采取回填措施，即：当穿过洞顶板后提出钻头，向孔内投入粘土、片石，片石直径20cm左右；片石、粘土采取分层抛填入孔，抛填比例按1：1施工，先抛入片石，再抛入粘土，依次循环进行，直至填充物高出溶洞顶以上1～2m后，再放入钻头，小冲程高频率冲击穿过空洞，不盲目追求进尺，将粘土和片石挤入孔壁，实现人工造壁。冲击过程中要注意孔内水位变化情况，如果孔内泥浆下降较快，应及时向孔内补充泥浆，测量并控制冲孔深度至溶洞顶距离小于50cm时，提出冲锤，向孔内继续抛填片石、粘土，然后再进行冲孔，如此往复直至穿过溶洞后逐渐加大冲程至正常冲孔速度。钻至距离溶洞顶部1米左右时，准备足够的小片石（粒径为10～20cm）和粘土，对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。快钻至溶洞时，装载机要在孔口旁就位，一旦漏浆，立即回填。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1：2的比例回填粘土块和片石，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。有空洞的桩，一定要控制冲程，以免钻头突然进入空洞，造成钢丝绳断裂或钻机前倾。对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥，进入溶洞后也应向孔内投入粘土块、片石混合物（比例1：1），冲砸固壁，防止孔壁坍塌。5.2.灌注水泥混合物钻孔穿越溶洞，漏浆太快散填难以达到封堵目的时，应采用集中抛填，将粘土、片石和袋装水泥或混凝土集中填入，要求短时、集中。 第59页共51页 对于溶洞的高度在2～5m，且洞内为无填充物的溶洞，冲孔至溶洞顶板岩层时，泥浆突然下降，补给泥浆不能回升，则采取先填充碎石、砂混合物和袋装水泥，使溶洞空洞形成一个自然圆锥体。然后用小冲程冲击将混合物挤压到溶洞边形成一定厚度和强度的水泥浆碎石护壁，混合物将空隙初步堵塞后，停止冲击。24h后，待混合物的强度达到2.5MPa后再继续冲击，穿过溶洞。5.3.钢护筒跟进 1.护筒的加工钢护筒直接在工厂定做，护筒壁厚16mm，长度4m/节，护筒直径根据桩径、溶洞层数选取几种并提前通知加工厂家。使用时在现场按实际情况接长。护筒使用前在底部外侧加焊一圈12mm钢板作刃脚，刃脚高度10cm。套多层护筒时冲锤直径要根据护筒直径进行调整。2.护筒加工拼接质量由于钢护筒仅比设计桩径大20～30cm，而长度又较长，故护筒的制作、加工及拼接的精度、准确性要求较高，尤其是施工现场的拼接质量控制。为此在护筒拼接前必须逐段对各护筒进行筒径、长度的检查，做好标识，并设置导向钢板，以保证其顺直度。逐段拼接，施放护筒，直至其不能自行下落，然后采用振动锤施打至预定深度。在护筒埋设过程中，需要注意：(1)护筒逐段拼接时，段与段之间拼接的顺直度要控制好，以防止折曲。第59页共51页 (2)孔口定位，护筒口中心要保证与桩基中心基本重合，然后将其与地面外护筒用钢板连结固定。(3)护筒底部刃脚处加强，以防在施打过程中发生卷刃。3.护筒底部处理由于基岩顶面的不平整，护筒底部不可能周边全断面接触，这样就可能造成此处发生以下问题：(1)振力过大时，护筒滑偏，底部变形。(2)底部漏浆，坍塌。为尽量避免此类问题发生，我们主要采取在护筒振动下落时参照地质资料控制好护筒的入土总深度，并加强护筒刃脚。护筒就位后，在基岩面附近反复回填粘土、片石并掺加水泥，冲击造壁。 5.3.1.单护筒跟进第59页共51页 空洞较大且充填物为软塑状的单层溶洞条件下的桩基施工采取振动锤下沉钢护筒到基岩，钢护筒下到岩面以后，即开始对覆盖层和顶板进行冲钻。在覆盖层中冲钻方法与一般冲击钻孔相同；在岩石地层中以十字型钻头冲击基岩成孔，岩层中钻进时，泥浆比重控制在1.3～1.5。当钻穿岩溶顶板时暂停钻孔，提出钻头，进行溶洞区水下混凝土的灌注，混凝土采取低标号混凝土，混凝土配合比由现场试验确定，保证每批混凝土坍落范围在3cm左右。混凝土灌注采取间歇灌注方法（以免混凝土流失太远造成浪费），直至到达溶洞顶面以上1m，待混凝土达到强度后继续钻孔，钻孔穿过低标号混凝土成孔。图9 单护筒跟进施工工艺流程图5.3.2.双护筒跟进充填物为流塑状或空洞较大的多层溶洞条件下的桩基施工采用双护筒跟进方式冲击成孔。第59页共51页 图10 双护筒跟进施工工艺流程图1.内护筒参数(1)穿越砂层的护筒用振动锤打入时长度一般不超过10m；(2)穿越砂层的护筒跟进放入时，分段长度一般不超过6m，护筒穿过砂层进入粘土层1m即不再跟进护筒或至溶洞顶，内外护筒间搭接至少0.5m；(3)护筒穿越溶洞时的长度按下式计算：护筒长度L＝h＋H（m）（h为地质超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞顶到地面加0.3m的高度）。(4)外护筒内径一般大于桩径20~30cm。最后一层内护筒内径大于桩径10cm，外径小于上一层护筒内径10cm左右。再上层护筒直径以此类推。第59页共51页 2.溶洞顶部冲孔根据超前钻的资料，当钻孔施工接近溶洞顶部时，采用冲击钻机冲孔，冲孔钻头外径比拟放入钢护筒外径略大2~3cm。用冲击钻冲孔时，要求轻锤慢打，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过0.5m。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查，其它施工工艺及注意事项与常规相同。3.沉放方法(1)当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶板厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护管，下内护筒时，应在护筒外侧焊导向板以起到导向作用，防止偏位。用吊机（或钻机自吊）把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后，内护筒不会靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。(2)护筒就位可利用振动锤进行；或用工字钢自制一压架，压架大于内护筒小于外护筒并卡在外护筒壁上，防止掉入内护筒内，压架侧面的下方固定两根细钢丝绳，内护筒放入后，放入冲锤，以0.5m的冲程打击压架，将内护筒压至溶洞底。4.护筒间空隙处理(1)当为全填充溶洞时，此间隙不需处理。第59页共51页 (2)当溶洞内无填充或半填充时，由于地下水位较高，洞内被水充满，为防止冲孔时水泥浆流失或浇注的混凝土流失，在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石(中间段填土)，用静压化学灌浆法对底部及内外护筒间隙100cm范围内的回填体进行灌浆处理。灌浆后，内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结，固结后其抗渗系数可达10－7m／s。灌浆处理后，即可重新冲孔。(3)对于需要处理多层溶洞的桩基，一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部（同时有可能是下层溶洞的顶部）附近填充物的密度和强度，并且增加内、外护筒间的胶合力。(4)重新冲钻，直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时，经监理工程师同意即可终孔。 5.4.注浆溶洞层数较多，为串珠状。溶洞部位勘察准确，洞高大于0.5米，小于3米，土层中有较厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况，采取注浆措施，提供成孔条件穿过溶洞。预灌浆利用水泥形成的浆液，在一定压力作用下注入溶洞中以及溶洞孔隙中，首先是填充岩溶裂隙，其次是回填溶洞空腔。第59页共51页 图11 岩溶地段桩基注浆工艺流程图5.4.1.注浆材料单液浆以水泥为主，岩溶空洞应灌入水泥砂浆或注入拌有粉煤灰的水泥浆；双液注浆以水泥和水玻璃为主体（或粉煤灰）适宜调配而成。水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水，含油脂、糖类或酸性的水和工业废水不可使用。第59页共51页 水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号为PO32.5。水泥应保持新鲜，一般不应超过出厂日期三个月，受潮结块不得使用，水泥的各项指标应符合验收标准。水玻璃采用35～43Be′，模数在2.4～3.0，以及惰性材料砂和粉煤灰均应符合现行标准。5.4.2.注浆设备表13 注浆所需设备表5.4.3.注浆处理分类溶洞内充填物呈松散或软塑状态，且溶洞较小时，可直接注入水泥浆，空隙较大的部位可注入水泥砂浆。溶洞内无填充物或填充物较少，且溶洞小时，先向洞内填充砂子，选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、围护体积的最小直径及堆积体成形规律，计算填砂量。用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌砂，利用其它孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定时，即可停止。第59页共51页 溶洞内无填充物或填充物较少，且溶洞较大时，先灌入碎石，然后进行注浆，钻孔直径不小于30cm，放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2cm，投料时振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。根据地质情况在每一根桩的中心位置或桥墩承台的四角钻注浆孔，钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探，通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。5.4.4.注浆方法用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5～1.0MPa范围，具体压力值由现场试验确定。速度为15～20Ｌ/min，其目的是使浆液渗透到填充物内(包含灌入的砂或碎石)，然后固结，渗透最小直径定为3m，以保证冲钻成孔时有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物的底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，应使渗透半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆，用32.5级水泥，水泥浆配合比为水∶水泥=0.5：1。若用水泥砂浆，则配合比采用水：水泥∶砂=1：1：0.8，需要用双液浆时，水玻璃的含量根据现场试验确定。第59页共51页 单花管注浆，管头花管段长度为100cm，孔眼直径和间距根据现场试孔后确定，注浆管外径为7cm，比钢套管内径要小。注浆时，通过注浆泵上的PQ仪分析确定注浆的速度和结束时间，压入量根据渗透半径、固结体积来计算，公式为Q=πR2Hβμα(1-γ)λ。式中，R为渗透半径；H为溶洞高度；μ为填充物的孔隙率；α为超灌系数；λ为地区性经验系数；γ、β为充填率与充填系数。这些参数和系数可根据现场试验确定。为防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入的浆液与砂子(或碎石)初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆的压力必须调高，最后封孔。5.4.5.注浆结束标准1.当注浆量小于20L/min，注浆压力达到0.5～1.0MPa时，并持续10min时。2.岩溶裂隙不发育和岩层完整的钻孔，注浆压力达至1.0～1.5MPa，浆液难以注入时。3.单孔注浆量达到平均注浆量1.5～2.0倍以上，且注浆量明显减少时。4.冒浆点已出有效距离3～５m时。5.若注浆达10m³后仍未出现压力上升的情况，就应停止注浆，待所注水泥浆硬化后，继续注浆或改为双液注浆。5.4.6.注浆施工步骤及施工重点1.注浆应先深溶洞后浅溶洞，并按每根钻孔中心位置先外后内的顺序进行，采用自下而上注浆方式。第59页共51页 2.注浆过程中加强地面观测，并作好记录，当地表升降达到10mm/d，水平位移超过5mm/d，在既有线及既有建筑附近应暂停注浆，特殊情况应及时上报有关部门处理。3.对于注浆效果较差地段应进行补充注浆。4.注浆压力控制：注浆压力一般控制在0.3～0.5MPa，最大压力1.5MPa，当注浆压力超过1.5MPa时，可停止注浆；必要时可间歇式注浆。5.冲击成孔必须待注浆凝固后才能进行，一般等待时间为10d左右。6.为防止意外，冲孔前应有备用措施。备好材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土，依靠冲挤在溶洞内形成粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使冲钻顺利进行。7.接近溶洞时，采取轻锤冲击、加大泥浆浓度的方法成孔，以防卡钻和掉钻。 6.溶洞处理方法6.1.穿越溶洞顶板冲孔方法当钻孔接近顶板时，往往由于岩面倾斜，出现钻头摆动，或撞击护筒和孔壁，或冲击声音减弱等现象，说明钻头已经接近顶板。在桩基冲孔过程中，钻至离溶洞顶部1米左右时，容易造成冲孔钻头突然在一侧或固定方位穿洞产生卡钻事故。每遇到一层溶洞，当钻头将要穿越溶洞顶板底之前，无论是否漏浆，是否为充填溶洞均应向孔中投入一定数量的比例为1：1的片石、粘土，然后在1～1.5米范围内变换冲程，用0.5m的小冲程冲击投下的混合物，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤入溶洞通道固壁，逐渐将洞顶击穿。第59页共51页 钻头穿越溶洞时要密切注意主钢丝绳的情况，以判断是否歪钻。若歪钻应按1：1的比例回填粘土块和片石或填充素混凝土至弯孔处0.5m以上，素混凝土强度必须达到2.5MPa后才能重新冲砸。对于空溶洞或半充填的溶洞，特别是地质资料显示漏浆的溶洞，在击穿洞顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，首先应迅速补水，然后用铲车及时将准备好的片石、粘土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆停止下降，并慢慢上升，此后可用钻头进行适当挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或堵死为止，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。如果孔内水位继续下降，此时应考虑将钻机撤离，防止坍孔埋机。6.2.穿越溶洞填充物处理方法溶洞填充物多半是沉积而成，是一种可塑性填充物，在桩基冲孔过程中，容易造成漏浆、坍孔和埋钻。因此，在钻孔穿越溶洞填充物时，必须采取的措施是：首先往钻孔中回填片石和粘土，实施造壁处理；然后往孔内灌注混凝土，造成人工填充物护壁，通过冲孔－回填－冲孔重复作业成孔。即将回填料均匀灌注到钻孔四周，回填到一定高度用钻头适当夯实，使回填料压入溶洞顶部内，并且增大孔周填充物的密度，待泥浆回升到护筒口形成循环流动以及待填料凝固到一定强度之后继续冲孔。6.3.穿越溶洞空穴处理方法第59页共51页 若溶洞内没有填充物，冲孔至溶洞顶板岩层时，泥浆突然下降，补给泥浆不能回升，也不能保持循环流动。此时，必须往孔内回填片石、粘土或混凝土，使溶洞空洞形成一个自然圆锥体。然后在圆锥体内实施冲孔，使孔周围形成一定厚度和一定强度的护壁，保证泥浆回升到孔口形成流动循环。若溶洞内没有填充物，溶洞顶板岩层上部土质松软，孔壁极易坍塌，此时必须对桩孔实施护筒护壁的方法。冲孔时先将溶洞顶板岩层冲掉，然后冲平溶洞底部岩层。在溶洞底部的钻孔四周回填大约1m高的粘土，护筒垂直地插入粘土堆内，保证护筒不漏浆，待泥浆回升到孔口形成循环流动之后继续冲孔。必须注意，护筒护壁方法由于钻孔加大，施工难度较大，工程费用较多，只有在个别大溶洞且泥浆流失严重，泥浆不能形成循环流动的情况下才采用。7.特殊情况的处理方法7.1.覆盖较厚砂层或淤泥层根据详勘资料揭示，该桥位于岩溶发育的地区，地表覆盖层较厚，上覆淤泥层，该层埋深0.00～17.50m，层面标高-13.85～4.14m，层厚0.40～17.80m，平均厚度7.72m，基本载力为40kPa。地下水位较高，埋深0.2～5.1m，标高-0.202～5.555m。当下部无填充溶洞顶板击穿后极易造成孔内泥浆大量漏失，使上部土层护壁非常困难，容易引起孔壁垮塌，造成成孔失败。对于此类桩基，将外护筒加长，穿越淤泥层。外护筒打入后即可按正常方法进行冲孔，冲至护筒底后如为较好土层则正常冲孔；如为砂层，则在砂层中投入适当的优质粘土，增加泥浆的比重和粘度，泥浆比重1.2～1.5，采用2～3m冲程，反复冲击造成坚实孔壁，防止塌孔，如下部砂层很厚则要不断投入粘土块、小片石、水泥增强护壁功能。第59页共51页 7.2.溶洞底部岩面倾斜溶洞底部基岩岩面起伏变化大，使桩孔穿越土层进入基岩时，容易发生桩孔偏斜、垂直度超标，尤其是在大型无填充溶洞如果处理不好极会发生折桩的质量事故。为此在冲孔中主要采取以下措施：1.提高警惕，加强观察，冲击过程中，一旦发现钢丝绳偏摆严重，说明孔底不平或软硬不均，冲锤已出现歪斜，此时立即停钻，投入片石或低标号混凝土，采用1.0m的小冲程，低锤密击，泥浆比重1.3，防止冲锤在倾斜岩面发生“顺层跑”而造成斜孔，待岩面冲出台阶后再逐渐加大冲程。2.在极特殊情况下，桩位可能一边为溶洞，一边不是溶洞，不管是全填充溶洞还是无填充溶洞，都很难处理，尤其是无填充溶洞很容易发生卡锤、锤头脱落、锤翼崩落的事故，此种情况，不管溶洞多大，只有用片石或低标号混凝土将溶洞填满，耐心采用低程勤击的方法冲击修整。7.3.三层以上串珠状溶洞本工程中串珠状溶洞较多，3层以上溶洞有171根，从详勘资料来看，3层以上溶洞中，一般只有1～2层为3m以上溶洞，其他层为3m以下溶洞，层与层间顶板较薄，这类溶洞在冲孔时，有可能使下层溶洞顶板(同时为上层溶洞底板)大块掉落，从而造成上层溶洞坍孔。为此主要采取以下措施：1.由于是溶洞内的坍孔，一般不会危及覆盖层，更不会危及地面，如果此时上下层溶洞总高度超过3m，则下内护筒处理，否则在坍孔后及时向孔内抛填片石等重新处理。8.全岩面的综合判断第59页共51页 1.以桩孔实际见岩高程开始，至少进尺50cm后，可申报全岩面检验，图纸所示钻孔柱状图揭示的岩面高程只作为参考。2.查阅机台施工记录，可将基岩进尺速度0.1～0.2m/h作为进入全岩面的控制速度。3.可观察井口钢丝绳的摆动情况，钻头触岩面时会出现轻微反弹。4.使用细目筛网捞取岩渣，岩屑含量50%～70%，且含泥、含砂量小于4%时，认为入岩。9.施工要点说明1.对于洞体较大，填充物为流塑状态时，采用孔口下3～4m的钢护筒，四周加固，以稳定孔口。对于土质较差的孔口，在护筒下部浇筑35cm厚的混凝土，或者在护筒四周回填粘土、片石加水泥并分层夯实。2.由于石灰岩地区除溶洞外裂隙一般也均比较发育，施工中某些漏浆是由于裂隙的贯通而引起的。所以在进尺过程中保持较大比重的泥浆，在遇到贯通裂隙时可控制浆液的流失速度，并对裂隙的封堵具有较好的效果。与普通的钻孔桩所用的泥浆相比，岩溶地段处所需的泥浆质量和比重要加强，其技术指标应符合：比重：1.2～1.4；粘度≮20s；胶体率≮95%；PH值>6.5。优质的泥浆取决于优质的粘土，当缺少优质粘土时，可在泥浆中掺入适量的水泥、锯末、碳酸钠、烧碱，以提高泥浆的胶体率，悬浮能力。锯末按粘土体积的10%掺入。第59页共51页 3.施工规范要求导管的埋置深度应控制在2～6m。但由于石灰岩地区地质情况的复杂性，成孔中遇到的溶洞经投入片石和粘土反复冲砸处理，在浇筑水下混凝土时混凝土流失量就会较少。但有时会出现混凝土面上升极缓，有时孔内泥浆面还伴有轻微下降，此时可判断为溶洞。该溶洞可能靠近孔壁，钻孔时由于孔内泥浆护壁等原因，对溶洞没有产生扰动和挤压，浇筑混凝土时孔壁受到冲击和挤压而使溶洞显现出来。孔壁遭到严重破坏时，会造成混凝土急剧流失，如果导管埋深较浅，容易使导管口外露，形成断桩。因此为保证溶洞地段桩基水下混凝土的顺利灌注，导管埋置深度通过反浆及导管提拔难易程度来控制，基本上均大于规范规定的6m。4.灌注水下混凝土之前，必须严格控制二次清孔，这对保证桩身质量及混凝土强度与均匀性将起到良好的效果。在灌注水下混凝土时，由于溶洞存在且相互连通，使桩基混凝土体积增加，应根据拌和混凝土次数计算灌注到孔内混凝土的体积，并量测灌桩时混凝土上升的高度，据混凝土上升部位和灌注混凝土数量估算成桩直径大小和是否漏浆等情况。5.桥桩基均按柱桩设计，桩底沉渣厚度不应大于5cm。6.为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。7.灌注的桩顶应比设计高出一定高度，一般为1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。8.钻孔桩浇筑混凝土后，应进行质量检查。第59页共51页 采用声波透射法或瞬态激振时域频域法（低应变法）按混凝土基桩总数的100%进行检测：桥梁基桩桩径小于2m，桩长一般不大于40m，采用瞬态激振时域频域法（低应变法）；桥梁基桩桩径大于等于2m或桩长大于40m时，采用声波透射法。对质量有疑问的桩，钻取桩身混凝土进行检测，柱桩取芯检测至桩底0.5m以下。9.群桩中心在承台底面处的偏差不得大于5cm。10.本桥岩溶发育，岩溶施工过程中应根据实际情况采取相应措施，相关处理工程量应经监理、业主等确认。10.钻孔桩常见事故预防及处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：10.1.坍孔坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。冲孔穿越岩溶地区覆盖层，或穿越溶洞有充填物时易产生坍孔。10.1.1.形成原因1.泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。2.由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。3.护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。第59页共51页 4.在松软砂层中钻进进尺太快。5.水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。6.清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低。7.清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。8.吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。9.当钻头击穿溶洞顶板时若不及时回填则容易造成塌孔。 10.1.2.预防和处理1.在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。2.发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。3.如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m～2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。4.清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。5.吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。第59页共51页 6.在钻至溶洞顶板前必须做好相应的应急准备，应急物资在孔口附近待命，击穿溶洞顶板，孔内水位下降时迅速回填粘土和片石，并加大泥浆比重，待孔内水位稳定后再以小冲程继续钻进。10.2.钻孔偏斜岩溶地区存在很多溶洞和溶槽，且岩面陡斜。当冲孔至陡斜面时，钻孔向岩层面下斜的一侧倾斜，使钻孔不能满足斜率小于1%的要求。10.2.1.形成原因1.钻孔中遇有较大的孤石或探头石。2.在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。3.扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。4.钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。10.2.2.预防和处理1.安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、和护筒中心两者应在一条竖直线上，并经常检查校正。2.控制钻机速度。斜面钻孔作业，采用小冲程，反复回填片石将斜面冲平后再按正常速度钻进。3.钢丝绳松放适度，以不致钻头晃动为准，一般每次松放2m。要经常检查钻机主绳中心位置的变化，判断空位是否偏斜。第59页共51页 4.回填片石、黏土修孔。回填高度至斜孔部位以上0.5m，以小冲程反复回填冲砸。5.孔位岩面倾斜度较大，则直接灌注混凝土，待混凝土达到一定强度后，重新钻进。6.灌注水下不扩散混凝土重钻修孔。有的钻孔处岩面倾斜较大，或一半岩、一半土的情况，回填片石也无法纠偏，可以顺其倾斜方向继续钻孔，大致到设计孔位外时，向孔内灌注混凝土，至开始偏斜的部位以上0.5m，3d后强度达到15MPa，即可重新钻孔。10.3.掉钻落物在桥桩施工产生卡钻和埋钻后，钻头和提升器件分离，掉落在钻孔中。10.3.1.形成原因1.卡钻、埋钻时强提强扭，操作不当，使钢丝绳超负荷或疲劳断裂。2.操作不慎，落入扳手、撬棍等物。10.3.2.预防措施1.开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。2.经常检查钢丝绳和联结装置。10.3.3.处理方法掉钻后应及时摸清情况，若钻头被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻头，然后进行打捞。第59页共51页 10.4.卡钻10.4.1.形成原因1.当钻孔深度至钻穿溶洞顶板时，由于溶洞顶板岩层厚薄不均匀，在钻孔的面积上，一侧先贯穿，并且先贯穿的侧面又是溶洞，则钻头就可能随斜向掉下，沉入溶洞内。随着将钻头提起，未钻穿部分的溶洞顶板将钻头卡住，无法拔起。2.孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理。3.钻透被坍孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住。4.入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。5.钻头尺寸不统一，换用新修补的钻头，焊补过大，未经扩孔就用大冲程冲击。6.下钻头太猛，或钢绳过长，使钻头在孔内碰撞倾斜卡在孔壁上。10.4.2.预防和处理1.上下轻提钻头，并用撬棍将钢丝绳左右拔移、旋转，使钻头能沿下落的方向提出。2.卡钻后轻提，经提不动时，探准卡钻位置，可用小冲击钻头冲或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提出。3.采用强提法和爆破震动法。可采用滑轮组、吊机和钻机相互配合强提，或用千斤顶的办法，将钻头提出。如果强提无效，可用水下小爆破震动法将钻头松动后提出。第59页共51页 4.施工中注意保持护筒垂直，防止倾斜；钻头尺寸应统一，下钻应控制钻进速度，不要过猛过快。5.应经常检查钻头直径，磨耗不应超过1.5cm；应备有钻头轮换使用，磨耗的钻头及时补焊；更换新钻头宜先用小冲程冲击一段时间；在穿越溶洞顶板时，使用小冲程钻进。10.5.埋钻10.5.1.形成原因埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外，如果未及时提钻，漏浆后坍孔，钻头便被埋在孔中。10.5.2.预防和处理1.人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内，地下水易于控制，没有大的承压力，人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石，边护筒跟进，一直挖到钻头位置，护筒也跟进到钻头位置。2.真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部，用9m³空压机通过50～66mm钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25mm的情况。10.6.扩孔和缩孔10.6.1.形成原因第59页共51页 扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻头摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁使用钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位，钢筋笼就位后须立即灌注，以免桩身缩径或露筋。10.6.2.预防和处理1.应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。2.选用适当粘度和相对密度的泥浆。3.用低冲程时，每冲击一段换用高一些冲程冲击，交替冲击修整孔形。4.出现梅花孔后，用片石混合粘土回填钻孔，重新冲击。 10.7.钻孔漏浆当冲孔遇到空洞、透水性强或有地下水流动的土层时，会产生大量漏浆而无法补充，甚至可能引起坍孔埋钻。10.7.1.形成原因第59页共51页 1.在冲击成孔中，由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通，遇到空洞、透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，泥浆迅速流走，水头高度急剧下降，泥浆会向孔壁外漏失。2.地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞，但突然发生跑浆，估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁，或小溶洞与旁边的大溶洞是相连，造成意外跑浆。3.护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。4.护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。5.水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。 10.7.2.预防和处理1.凡属于第一种情况的，施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土，一旦出现漏浆，要及时回填片石、粘土冲击造壁，并马上补水，防止水头高度继续下降。2.凡属于第二种情况的，采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利通过岩溶区。3.属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。11.钻孔桩断桩常见事故及处理11.1.首批混凝土封底失败11.1.1.事故原因和预防措施1.导管底距离孔底太高或太低第59页共51页 (1)原因由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批混凝土数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批混凝土下落困难，造成泥浆与混凝土混合。(2)预防措施准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。2.首批混凝土数量不够(1)原因由于计算错误，造成首批混凝土数量不够，埋管失败。(2)预防措施根据孔径、导管直径认真计算和复核首批混凝土数量。3.首批混凝土品质太差(1)原因首批混凝土和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。(2)预防措施搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。4.导管进浆第59页共51页 导管密封性差，在首批混凝土灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成混凝土与泥浆混和。11.1.2.处理方法首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。11.2.供料和设备故障使灌注停工 11.2.1.事故原因和预防措施1.原因由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。2.预防措施施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案。11.2.2.处理方法1.如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔。2.如断桩距离地面较浅，可采用接桩。3.如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。11.3.灌注过程中坍孔11.3.1.事故原因和预防措施1.原因第59页共51页 由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。2.预防措施首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。11.3.2.处理方法1.如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。2.如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。11.4.导管拨空、掉管11.4.1.事故原因和预防1.导管拨空(1)原因由于测量和计算错误，致使灌注混凝土时导管拨空，管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管(2)预防措施应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。2.掉管(1)原因导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。 第59页共51页 (2)预防措施每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。11.4.2.处理方法1.混凝土面距离地面较深时应重新成孔。2.混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。11.5.灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆11.5.1.事故原因1.混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。2.混凝土和易性太差。3.导管埋深过大。4.在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，超压力降低。5.导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大。11.5.2.补救措施1.提起导管，减少导管埋深。2.接长导管，提高导管内混凝土柱高。3.可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉渣。11.6.灌注高度不够11.6.1.事故原因和预防第59页共51页 1.原因测量不准确；桩头预留量太少；灌注过程中，孔壁断续发生小坍方，施工人员未发觉，未处理，测探锤达不到混凝土表面造成。2.预防措施可采用多种方法测量，确保准确；桩头超灌预留量可适当加大。11.6.2.处理方法挖开桩头，重新接桩处理；插入一直径稍小的护筒，深入到原混凝土中，用吸泥机吸出坍方土和沉渣，拔出小护筒，重新下导管灌注。12.监测监控本项目桩基施工地处岩溶发育地区，在施工桥梁桩基时对桥址周围建筑物和地表不可避免会有一定影响，为预防和防止岩溶桩基施工时因桩基塌孔而引起周围建筑物倒塌、开裂，地表下陷等事故的发生。在施工中必须对桥址周围建筑物和地表进行监测监控。12.1.观测原则1.建筑物的四角及转角处；2.线路周围60m范围内地表。12.2.观测点布置第59页共51页 根据观测原则要求，在线路周围60m范围内的建筑物靠线路侧的转角处布设沉降观测点，在沿线路方向每60米离线路中心10米位置地表左右各布置一沉降观测点（地表沉降观测点应避开车道和人行道）。12.3.观测周期观测周期为每个墩桩基开工至完工。在施工桩基前对周围建筑物进行一次沉降观测，在桩基施工期间如果地表没有出现塌陷、开裂3天测一次，如果地表塌陷、开裂每天测2次直至地表稳定。12.4.建筑物沉降稳定标准地基变形沉降的稳定标准应由沉降量～时间关系曲线判定。《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）中指出，一般工程若沉降速率小于0.01～0.04mm/d，可认为建筑物已经进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。12.5.观测资料及整理12.5.1.观测资料整理观测结果应于当日整理完毕，并及时将成果报业主、监理，若发现观测结果出现异常时，及时通知业主、监理。如出现建筑物差异沉降超过1/1000L（L为相邻两沉降点之间距），必须立即上报项目总工。12.5.2.观测成果观测工作结束后，应提交下列成果：1.沉降观测成果表；2.沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图；第59页共51页 3.v-t-s（沉降速率、时间、沉降量）曲线图；4.沉降观测分析报告。13.质量保证措施13.1.成孔质量保证措施岩溶地区冲孔桩施工不可预见因素多，孔内事故多且频率高。经常发生桩孔漏失、孔壁坍塌、桩孔弯曲、锤头被卡、锤头脱落、锤翼崩落等事故。对于发生事故的桩孔，必须进行有效处理，需配齐各种处理工、器具和材料。1.根据不同层位采取不同的护壁措施，开孔前，将孔口护筒埋设牢固；在土层中投入少量碎石，小冲程冲击挤密，以取得较好的防护效果；在砂层中投入适当的优质粘土，增加泥浆的比重和粘度；在岩层中，投入含砂量较低的粘土，通过冲击使孔壁稳固；在破碎严重地层、溶洞中，常有掉块现象，造成卡钻，此时混合投入粘土、碎石、水泥等，可对孔壁起到较好的胶结和稳固作用。2.冲击时，根据不同地层性质，选用不同的冲程和泥浆比重：在较厚的粗、砾砂层中，采用2～3m冲程，泥浆比重1.2～1.5，反复冲击造成坚实孔壁，防止塌孔；在岩面，采用1.0m的小冲程，低锤密击，泥浆比重1.3，防止冲锤在倾斜岩面发生“顺层跑”而造成斜孔，待岩面冲出台阶后再逐渐加大冲程。第59页共51页 3.在溶洞中冲击钻进时，根据溶洞大小及对钻进的影响程度采取相应措施：对小溶洞，按常规方法钻进；比钻头直径大的溶洞，容易发生钻头被夹、被卡或歪斜现象，采取回填措施，即：当穿过洞顶板后提出钻头，向孔内投入粘土、片石，片石大小20cm左右，含量50%～60%，回填至洞顶以上1～2m后，再放入钻头，小冲程高频率冲击穿过空洞，不盲目追求进尺，将粘土和片石挤入孔壁，实现人工造壁，必要时下入钢护筒护壁。4.确保桩孔垂直。冲击过程中，一旦发现钢丝绳偏摆严重，说明孔底不平或软硬不均，锤头已出现歪斜，此时立即停钻，投入块石，并采用低程勤击的方法冲击修整。5.修建储浆池。为防止溶洞、裂隙漏浆，挖设桩孔理论体积2～3倍大小的储浆池，备足浓泥浆(比重1.25～1.30)，以满足孔内回补使用。6.进行二次清孔，保证孔底沉渣满足设计要求：清孔一般采用换浆法并进行二次清孔。冲击至设计桩底标高终孔后，第一次清孔换浆；在下入钢筋笼、灌注导管、灌注混凝土前，进行第二次清孔。清孔时，将密封的灌注导管下入孔内导管底口距孔底50～80cm；清孔过程中不断测量底沉渣厚度、泥浆比重；在二次清孔过程中，不断置换泥浆，直到混凝土运输车进入现场，孔底沉渣、泥浆性能满足要求后，即刻开始进行灌注准备，浇灌水下混凝土。7.每一墩位桩基不等长时，先施工长桩后施工短桩；根据详勘资料及补钻资料逐孔制定相应的施工方案，进行技术交底，并将施工方案印发至机台。8.桩基终孔要满足终孔原则，并经施工、设计、监理人员现场确认一致同意方可终孔。13.2.混凝土质量保证措施13.2.1.组织保证措施第59页共51页 成立以项目总工程师为主的混凝土施工管理小组，主要负责实施混凝土施工的有关组织管理，混凝土连接供应，按施工工艺组织施工，全面保证混凝土浇筑质量。结构混凝土施工前，首先由项目总工程师组织作业人员就混凝土浇筑工艺、施工技术性能特点和施工注意事项进行浇筑技术交底，项目现场生产指挥负责人负责组织灌注施工机具及劳动力布置。项目的质检、技术部及防水作业组专职负责相应部位浇筑质量检验和监督。浇筑作业时，项目经理部相关部门组成现场值班小组，专职负责落实混凝土供应，按施工工艺组织施工，并督促关键部位的混凝土浇筑质量。专职的混凝土试验人员到混凝土搅拌站，抽检配合比，确保混凝土质量。混凝土浇筑施工采取质量责任承包，使施工质量与施工人员经济效益直接挂钩，并制定出相应的奖罚措施。13.2.2.原材料的质量保证措施1.水泥：选用低碱的不含粉煤灰的PⅡ型水泥。由于混凝土缺乏装饰层的保护，受自然环境影响大，选用低碱水泥可减少碱骨料的危害。应保证水泥水化反映后的颜色为青灰色。选用低水化热的水泥。2.拌和用水：拌和用水采用饮用水，当采用其它水源时，水质应符合我国现行标准《混凝土拌和用水标准》（JGJ63）的规定。第59页共51页 3.砂、石料：砂子为细度模数大于2.4的中砂，含泥量不大于2.5％；石子为5～25粒径级配良好的碎石，含泥量不大于1％；针片状石子的含量不大于10％；原材料产地必须统一砂、石的色泽和颗粒级配均匀。4.粉煤灰：为保证混凝土颜色一致，为改善混凝土的和易性，降低水化热，控制开裂，选用同一厂家粉煤灰。13.2.3.混凝土配合比设计与管理混凝土配合比是控制混凝土质量的重要因素。根据本工程的技术要求和施工工艺等特点，掺入适量的粉煤灰及外加剂以减少单位混凝土水泥用量，降低水灰比，可以有效的防止混凝土开裂。为确保混凝土强度和抗渗等级满足设计要求，混凝土配合比由中心试验室根据设计要求，委托有资质的单位，提出施工配合比，报经监理审核、业主批准后实施。13.2.4.混凝土生产的质量控制生产拌制混凝土时，必须严格按经审批的混凝土配合比和制定的原材料进行配料，不得随意更改。各组成材料的计量器均经计量部门检定合格，并保持可靠的良好工作状态，供应混凝土前对生产机组进行全面检查，确保供料期间机组正常运作，不得中断。生产拌制混凝土期间，每一工作班都要测定砂、石的含水率，及时调整生产所需用水以符合设计要求。第59页共51页 凝土搅拌站应根据气温条件、运输时间（白天或者夜晚）、运输距离、砂石含水率的变化、混凝土坍落度损失情况，及时适当地对原配合比（水胶比）进行微调，以确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工现场的需要。必须保证混凝土不泌水、不离析、色泽一致。质检员严把质量关，监控好混凝土出场坍落度和温度，检查每车混凝土拌和物的均匀性和外观符合要求后，方准混凝土出场。混凝土到达现场后，要先检查配料单上的配合比、混凝土标号是否正确，并现场检查坍落度指标是否满足要求。项目部派技术人员到搅拌站进行检查、监控混凝土生产质量。13.2.5.混凝土浇注质量控制岩溶地层的溶洞、溶沟、裂隙十分发育，且洞穴贯通，这些洞穴都须由混凝土充填。在灌注混凝土过程中，由于通道复杂或混凝土流动性较差等原因，混凝土充填时会有一定阻力，常常在混凝土面上升到一定高度、达到一定压力时，混凝土才被“挤”入洞穴，此时混凝土面可能突然下落，下落高度少则几米，多则十余米，此时若导管埋深稍浅，就会导致断桩。为此，在灌注混凝土时采取的主要控制措施有：1.混凝土和易性、坍落度等指标须符合设计和施工要求方能浇注。2.加大混凝土的初灌量，加大导管埋深(6～9m)特别是在溶洞分布段不盲目拆卸导管。3.加密对混凝土面上升的探测。4.起拔导管时，切忌以快速或直线上升的方式起拔，边起拔边反插，确认混凝土的密实性。第59页共51页 5.灌注至设计桩顶标高后，不立即拔出导管，保持埋管2～4m，观察混凝土面稳定情况，防止混凝土面下沉。6.现场配备发电机，以防混凝土灌注过程中突然停电，保证混凝土连续灌注。由于受溶洞分布广、洞穴相互贯通、漏浆坍孔等诸多因素的影响，灌注时桩孔可能出现混凝土面下沉的现象；另外，灌注混凝土量均较大，就是部分下入钢护筒的桩孔，由于岩面倾陡，加之护筒较长、垂直度难保证，底部也很难阻断混凝土流失通道，同样会出现灌注混凝土量偏大。有溶洞地段桩基处理是本工程的重中之重，只有保证桩基的施工质量和进度，才能保证桥的施工质量和进度，因此在施工前要作足准备工作，在施工中要具体情况具体分析，制定合理有效的冲孔方案，成孔后及时灌注混凝土，并总结经验教训为下一桩孔施工提供帮助。14、安全控制措施14.1地面塌陷14.1.1预防岩溶地段地面塌陷措施(1)对已有岩溶塌陷发生且其稳定性差尚有活动迹象的地段，施工前应先对溶洞进行注浆处理，成孔过程中尽量采用钢护筒跟进，如发现漏浆，应立即采用片石粘土混合物进行回填。(2)根据地质资料，当溶洞埋深浅且溶洞较大无填充物时，应采用2根长9m工字钢对钻机进行加固。第59页共51页 (3)设置完善的排水系统，避免地表水大量入渗，对已有塌陷坑进行填堵处理，防止地表水向其汇聚注入，岩溶地段附近不得抽出地下水。14.1.2地面塌陷的治理方法(1)填堵法：填堵法是一种最常见的治理方法，在施工过程中，进行钢护筒跟进，发现漏浆时，不断地回填粘土片石混凝土，通过钻头进行夯实。(2)强夯法：当溶洞埋深浅、溶洞较小时，通常在强夯法是把10～20吨的夯锤起吊到一定高度(10～40米)，然后让其自由落下，造成较大的冲击对土体强力夯实。(3)灌注法：施工前通过钻孔或岩溶洞口进行注浆、回填低标号混凝土，其目的是强化土洞或洞穴充填物、填充岩溶洞隙，拦截地下水流，支撑溶腔顶板，防止地面下沉。(4)控制抽排水强度法：由于抽排水使地下水位下降，常常造成地面塌陷，因此，合理地控制抽排水的强度或者在岩溶施工地段附近严禁抽地下水，是减少塌陷产生的一个重要途径。14.2临近既有重要公路及建筑物的处理临近既有重要公路和建筑物的岩溶处理，必须编制应急预案，明确发生地面沉降后的应急处理方案和程序。临近既有重要公路和建筑物的岩溶处理，必须在施工半径200米范围内，按20米间距建立地面沉降观测网，施工单位派人24小时进行观测，并做好观测记录，一旦发现地面塌陷，立即启动应急预案。第59页共51页 岩溶地段临近既有重要公路和建筑物的桥梁基础在施工期间，周边200m范围内严禁抽取地下水，避免地下水失衡而引起地表塌陷。14.3其他注意事项(1)岩溶地区的钻孔桩施工易发生漏浆，因此要备足粘土块和片石，出现漏浆要马上补充，保持孔内水头高于地下水位1.5m。(2)钻孔接近溶洞时，必须严格掌握松绳量，要勤松、少松，防止击穿岩壳卡住钻头。(3)钢丝绳及卡子要勤检查，勤保养，松动的卡子要及时补拧。(4)护筒长度不得小于2m，护筒顶面必须高出地面50cm左右，必要时护筒顶用钢管将护筒固定在地面上，防止护筒下沉，护筒四周必须用填土夯填密实。停止施工或施工过程停顿的孔位，上面必须铺盖钢筋网片，防止人员或物体坠入孔内。(5)钻孔桩施工时，严禁泥浆外溢，孔位附近保持清洁，防止作业人员坠入孔内。(6)钻机轮胎或滚筒前后应用木楔或其他物体楔紧，防止钻机偏位、倾斜。15、环保措施15.1防止水体污染钻孔桩施工过程中，严禁泥浆外弃，泥浆池壁及连接泥浆池和钻孔桩护筒间的沟槽采用钢板制导流槽，泥浆池顶四周及沟槽两侧采用钢板拼装维护，避免泥浆溢出。跨越河流、水塘涉水桥墩的施工，产生的钻碴泥浆集中处置并及时捞取就近晾晒,干后用汽车运到弃土场。第59页共51页 施工过程中废弃的混凝土和浆液，应集中处理，不得直接排放到附近的农田中。设备的废水、废油通过回收桶回收后统一处理；生活污水采用沉淀池及隔油池处理后再排放。施工过程中产生的固体废弃物分类回收集中，运至专用弃土(碴)场,对环境造成污染的废弃物运至环保部门设置的垃圾场。15.2防止空气和噪声污染尽可能采取液压设备和摩擦设备代替振动式设备，钻孔施工尽量安排在白天施工，当必须在夜晚施工时，施工机械加装消音设备等措施控制噪声在下表范围内。噪声限值表施工阶段主要噪声源噪声限值［dB(A)］昼间/夜间土石方推土机、挖掘机、装载机等75/55打桩各种打桩机等85/禁止施工汽车运输便道采用洒水车定时洒水，保持运输便道湿润，在搅拌站及施工现场出口处设置冲洗场地及安装冲洗设备，所有设备、车辆冲洗干净后进出场。便道施工及其他土方施工所用车辆采用专用的密闭运碴汽车，避免扬尘、掉碴、泄漏污染道路。出入时不带起扬尘为准。车辆定期进行检查，以控制尾气排放达到国家标准。进入施工现场的机械车辆少鸣笛、不急刹、不带故障运行，减少噪声。第59页共51页 15.3文物保护岩溶处理过程中应加强对文物、古迹的保护，如发现文物古迹应立即与当地文物保护部门联系，并采取必要的保护措施。16、施工应急预案16.1应急救援预案内容预案是针对未预测到或已预测到将要发生的地质灾害、机械、火灾、洪水、大风等安全事故，但仍未发生前而制定的抢险预案，是应急救灾措施的总纲，包括救援组织、救援通讯、救援材料、救援方案及自救互救、事故调查及处理等。16.2安全预案领导机构及职责16.2.1安全预案领导机构针对可能发生险情，项目经理部成立应急救援领导小组，由项目经理任组长，主管安全的项目副经理和项目总工为副组长。上场后由应急救援领导小组会同安全管理部门编制火灾及爆炸、起重作业、高空作业、坍塌、机械、急性作业中毒等安全事故和洪水、大风等自然灾害救援预案，并交由业主及监理工程师审定。16.2.2安全预案机构职责⑴项目经理部职责负责整个项目重、特大安全事故应急救援预案的制定、演练，督促做好特大安全事故应急救援的各项工作，配合上级主管部门做好事故调查处理。第59页共51页 ⑵施工队职责负责具体落实本队施工区域重、特大安全事故应急救援预案的演练、落实，具体做好特大安全事故应急救援的各项工作；配合项目经理部做好事故调查处理。16.3突发事故报告、应急措施及处理16.3.1突发事故报告1.事故报告与报警施工中发生重、特大安全事故后，施工队迅速启动应急预案和专业预案，并在第一时间内向项目部应急救援领导小组报告，积极进行事故救援，对人员要及时施救。保护好事发现场，将现场拍照，拔打电话报警，急救电话120、事故清障电话122、火警电话119。报告内容包括：事故发生的单位、事故发生的时间、地点，初步判断事故发生的原因，采取了哪些措施及现场控制情况，所需的专业人员和抢险设备、器材、交通路线、联系电话、联系人姓名等。2.应急程序⑴施工队接到事故报告后，立即向项目经理部应急救援领导小组汇报事故情况以及救援情况。⑵事故发生初期，现场人员采取积极自救、互救措施，防止事故扩大，指派专人负责引导指挥人员及各专业队伍进入事故现场。第59页共51页 ⑶指挥人员到达现场后，立即了解现场情况及事故的性质，确定警戒区域和事故应急救援具体实施方案，布置各专业救援队任务。⑷各专业咨询人员到达现场后，迅速对事故情况作出判断，提出处置实施办法和防范措施；事故得到控制后，参与事故调查及提出整改措施。⑸救援队伍到达现场后，按照应急救援小组安排，采取必要的个人防护措施，按各自的分工开展抢险和救援工作。⑹施工队严格保护事故现场，并迅速采取必要措施抢救人员和财产。因抢救伤员，防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场时，必须及时做出标志、摄影、拍照、详细纪录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。(7)事故得到控制后，由项目经理部统一布置，组织相关专家，相关机构和人员开展事故调查工作。16.3.2救灾防备措施1.抢险器材准备物资设备部按抢险需要，提前备足抢险器材，如草袋、抽水机、速凝剂、发电机、灭火器及一些切割、焊接用具，供氧瓶、担架和其它抢救器材与药品等，这些器材分发到抢险预备队，分人保管，并熟悉用途和用法，分放在易于装卸地点，平时不能动用。2.人员准备凡担任抢险预备队人员，休息时间内允许在现场附近活动，如远离现场必须请人代替，而且须经队长同意，保证一旦发生险情能立即投入抢险。第59页共51页 ⑶抢险技能准备及演练对参加抢险预备队人员进行抢险技能培训，使他们熟悉抢险步骤、方法、器材使用，除培训外，并安排具体时间进行演练。16.3.3突发事故的应急处理措施1.电、火、气体事故急救措施如遇到电、火及不明气体发生危害，现场人员按以下方法避灾抢救：⑴发生触电事故立即切断或用干燥的木棒或绝缘物挑开身上的电源，关闭开关。触电人脱离电源后，立即将其抬到新鲜风流处，平放，并解开衣裤，进行人工呼吸和心脏挤压法急救。⑵发生火灾时，先正确确定火源位置，火势大小，及时利用现场消防器材灭火，控制火势大小，组织人员撤退出火区。及时向所在地公安消防机关报警，寻求帮助。⑶发生作业中毒事故时，迅速协助伤员一齐撤出到通风安全地区，并立即检查伤员的心跳，脉搏，呼吸及瞳孔，并注意保暖，同时保持伤者呼吸通畅。如受一氧化碳中毒，中毒者还没有停止呼吸或呼吸停止但心脏仍在跳动，要立即搓摩他的皮肤，温暖后立即进行人工呼吸。如心脏停止，迅速进行体外心脏挤压，同时进行人工呼吸。如因二氧化碳等窒息，情况不严重时，抬至新鲜风流中稍作休息，即会苏醒。如窒息时间较长，就要在皮肤搓摩后进行人工呼吸。情况严重时立即拨打事故抢救电话“120”，向上级有关部门或医院打电话抢救。第59页共51页 2.机械伤害事故急救措施发生机械伤害事故后，由项目经理负责现场总指挥，发现事故的第一人首先高声呼喊，通知现场安全员。安全员立即向应急救援小组汇报并拨打“120”急救电话，并进行可行的应急抢救，如现场包扎、止血等措施，防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。同时安排人员在路口迎接来救护的车辆，有程序的处理事故、事件，最大限度的减少人员和财产损失。如事故严重，立即报告上级有关部门，并启动项目经理部应急救援预案。3.交通事故急救措施施工现场发生交通事故后，根据事故现场情况，进行事故抢救，利用各种工具，设备将伤员救出，并保护事故现场。根据伤情对伤员进行必要的包扎，伤势严重立即转送至所在地附近医院或急救中心进行抢救。4.停电事故处理措施为保证施工现场在出现突发停电事故能正常作业，减少因停电造成的各种意外，保证施工现场正常供电，针对现场实际情况，采取以下处理措施：⑴施工现场全过程配置备用发电站，一旦出现突发停电事故，立即启动发电机提供临时电力。设专人负责发电机日常管理和维修保养。⑵加强施工用电线路的检查和维护，对破损线路必须及时更换，确保线路正常、安全输电。5.防洪渡汛及不可抗力自然灾害应急措施、应急救援预案第59页共51页 ⑴当接到可能发生暴雨、洪水警报后，由调度立即通知责任施工队队长、桥梁值班人员。各负责人接到通知后，对标段内各处有地质灾害的危险地段进行普查，并分等级，并安排人员值班。当出现险情时值班人员立即通知附近施工人员和附近居民；向施工队队长汇报，由施工队队长组织技术人员对汇报情况进行分析，并立即采取措施保护施工便道畅通、疏通道路的侧沟、管涵工作；调度向项目经理汇报，并向监理、建指汇报。必要时向下游地方政府通报。⑵当接到有自然灾害发生警报时，由项目经理下达发出警报令，进行抢险救灾状态，抢险队及全体人员投入抢险工作；在项目经理的统一指挥下，由项目副经理及时、有序地将人员疏散到安全区，由安全管理部部长负责重要物资撤离危险区；由施工队长负责危险区隔离，标出警示；根据分析判断的结果，项目经理组织技术人员定出抢险的方案，调动必要的机具、设备、材料等资源；各抢险组长根据抢险方案，将具体任务下达给各小组成员，各小组成员按要求完成；由调度负责接收媒体或气象部门有关事态后续发展的预测报告，密切跟踪灾害变化，以采取相应的措施。16.3.4突发事故的调查及处理⑴在接到事故单位的报告后，应急救援小组立即赶赴现场，参加各方面组成的事故调查、处理委员会，组织指挥有关人员积极抢救伤员，采取措施迅速恢复施工，并做好调查工作，确定事故性质和责任。调查处理工作内容：勘察现场，检查机械、车辆及其他设备，做成记录；检查施工方法、机具车辆、材料设备、工程质量等情况并记录；调查关系人，做出记录并经本人签字；调查有关文件、资料并记录。第59页共51页 ⑵调查完毕，及时完成事故分析，认定事故类别、事故原因及责任单位，完成事故分析纪要，然后上报。第59页共51页'