ry)双元水库特大桥岩溶区桩基施工专项施工方案

'双元水库特大桥岩溶桩基处理专项方案1、编制依据、原则及范围1.1编制依据1.1.1国家现行颁布的标准，铁道部现行颁布的施工规范、工程质量检验评定标准、试验规程、安全规程、施工指南以及水保、环保行业标准等，地方法规及相关要求。1.1.2中铁第四勘察设计院设计的“DK294+306.000～DK295+318.500双元水库特大桥施工图”及“杭长客专施图桥参01”。1.1.3沪昆铁路客运专线杭州至长沙（江西）段指导性施工组织设计。1.1.4中铁第四勘察设计院下发的“上海至昆明客运专线杭州至长沙段技术交底”。1.1.5我分部对该桥址现场的勘察，调查和了解。1.1.6我分部根据投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源情况。1.2编制原则1.2.1认真贯彻党和国家对工程建设的各项方针和政策，严格执行建设程序。1.2.2在充分调查研究的基础上，遵循桥梁施工工艺规律、技术规律和安全生产规律，合理安排施工程序及施工顺序。1.2.3全面规划、统筹安排、保证重点、优先安排控制工期的关键工序，确保合同工期。1.2.4 科学的确定施工方案。积极采用新技术、新工艺、新设备和新材料，努力提高产品质量水平。1.2.5充分利用我分部现有的施工机械，扩大机械化施工范围，提高机械化程度，改善劳动条件，提高劳动效率。1.2.6合理布置施工平面图，尽量减少临时工程，减少施工用地，降低工程成本。1.2.7采用流水施工方法、网络计划技术安排施工进度计划，科学安排冬、雨季项目施工，保证施工连续、均衡、有节奏地进行。1.3编制范围铁四院关于沪昆客专江西段站前工程HKJX-1标段DK294+306.000～DK295+318.500双元水库特大桥设计施工图纸及《杭长客专施图桥参-01》参考图。2、工程概况2.1桥址概况双元水库特大桥位于上饶市玉山县境内，桥梁起讫里程为DK294+306.000～DK295+318.500，全长1012.50m，中心里程为DK294+812.25。桥式布置为29-32m+2-24m简支箱梁。2.2气候特征本管段属中亚热带季风湿润气候。具有四季分明、雨量充沛、日照充足、无霜期较长的特点。年平均气温为16.7～18.3℃，年最冷（1月）平均气温为4.6～5.9℃，极端最低气温为-14.3℃（余干县1991年12月29日）；年最热月（7月）平均气温为28.0～30.0℃，极端最高气温为43.3℃（玉山县1953年8月10日）。全市无霜期为251～274天。年日照时数为1780～2100小时之间，占可照时数的40～47%。年平均降水量为1600～1850毫米，属降水较多地区。2.3地质资料 2.3.1地形地貌桥址位于河流冲积阶地，地势平坦、开阔，现部分地段已掘为镇开发区，大多为菜地，阶地中零星分布水塘（鱼塘），丘陵区地势起伏不大，地面自然坡度为13°～20°，植被稍发育，坡角出露基岩，线路跨越浏阳河并跨越多处高速公路、城市道路和城乡道路，交通非常方便。2.3.2地层岩性及地质构造丘坡表层为第四系坡残积（Qel-dl）粉质粘土、粗角砾土、碎石土，坡谷表层为第四系全新统冲洪积层（Q4al-pl）粉质粘土、中砂、细、粗圆砾土，下伏基岩为石炭系叶家塘组（Cly）砂岩，以及石炭系黄龙组（C2h）灰岩，桥址区的岩土层按其成因分类自上而下详细叙述如下：2.3.2.1第四系全新统冲洪积层（Q4al-pl）：（2）1-2粉质黏土，浅黄-黄褐色，软塑，层面埋深9.0～10.0m；层面标高123.10～124.08，层厚约4.4～6.5m，平均层厚5.45m；零星分布于24#墩附近；（2）1-4粉质黏土，褐黄-黄褐-灰褐色，硬塑，局部含有砾石，层面埋深0.0～7.8m，层面标高125.86～135.80m，层厚约1.0～17.0m，平均层厚6.86m，分布于DK295+050～DK295+200范围内；（2）5-2中砂，浅黄-黄褐-灰褐色，饱和，中密，局部含有砾石，层面埋深1.0～6.5m，层面标高126.85～132.37m，层厚约1.3～9.6m,平均层厚4.51m，零星分布于DK295+050～DK295+160范围内； （2）7-1组细圆砾土，浅灰色，饱和，中密，局部含有砾石；层面埋深2.9～5.4m,层面标高127.52～130.63m，层厚约3.2～8.5m，平均层厚5.93m,零星分布于DK295+050～DK295+160范围内；（2）8-2组粗圆砾土，灰褐-褐黄色，饱和，中密，层面埋深3.8～10.0m,层面标高122.30～129.08m，层厚约3.3～10.6m，平均层厚6.09m,零星分布于DK295+050～DK295+160范围内；2.3.2.2第四系坡残积层（Qel-dl）（3）1-2粉质黏土，褐黄-黄褐色，软塑，局部含有砾石，与基岩接触面处层面埋深6.1～15.2m,层面标高123.85～146.16m，层厚约1.6～13.7m，平均层厚7.79m,零星分布于DK294+890～DK295+050范围内；（3）1-3粉质黏土，褐黄-黄褐色，硬塑，含有砾石，层面埋深0.0～13.2m，层面标高136.28～170.80m，层厚约1.3～44.6m，平均层厚10.73m，分布于桥杭台～DK295+050与DK295+200～长台范围内；(3)2-1粗角砾土,褐黄色,稍湿,稍密;层面埋深0.0~2.9m,层面标高143.27~171.47m,层厚约0.9~12.3m平均层厚3.13m;零星分布于15#墩~长台附近；(3)3-1碎石土,褐黄-黄褐色,稍湿,稍密;层面埋深4.0~9.0m,层面标高149.05~157.27m,层厚约1.6~5.6m,平均层厚2.85m;零星分布于30#墩附近。2.3.2.3石炭系叶家塘组(Cly):(11)2-1砂岩,褐黄-灰褐色,全风化,原岩结构构造已完全破坏,岩芯呈土柱状,局部夹强风化岩块:层面埋深0.00m,层面标高160.03~170.15m,层厚约6.7~9.5m,平均层厚8.47m;分布于桥起点~DK294+460范围内； (11)2-2砂岩,灰-褐黄,强风化,原岩结构构造已大部分破坏,岩芯呈碎块状、柱状；层面埋深0.0~14.4m，层面标高130.68~172.10m，层厚7.7~27.50m，平均层厚16.46m；分布于桥起点~DK294+525范围内；(11)2-3砂岩,灰-灰黑色,弱风化，砂质结构，层状构造，结理发育，岩芯呈长、短柱状；层面埋深13.1~36.9m，层面标高108.82~159.00m，分布于桥起点~DK294+525范围内；2.3.2.4石炭系黄龙组(C2h):(11)11-2灰岩，灰色，强风化，原岩结构构造已大部分破坏，岩芯呈碎块状；层面埋深6.5m，层面标高140.17m，层厚约0.8m；分布于16#墩附近；(11)11-2灰岩，灰色，灰黑色，弱风化，隐晶质结构，层状构造，裂隙发育，岩芯呈长、短柱状；层面埋深1.3~69.70m，层面标高101.01~152.43m，分布于DK294+490~桥终点范围内。根据区域地质资料分析，产状237°∠40°，为单斜构造。根据测绘及勘探资料，桥址内主要地层为第四系冲洪积层（Q4al-pl）粉质黏土，中砂，细、粗圆砾土；第四系坡残积层（Qel-dl）粉质黏土，粗角砾土，碎石土；下伏基岩为石炭系叶家塘组(Cly)砂岩；石炭系黄龙组(C2h)灰岩；下伏基岩为石炭系叶家塘组(Cly)砂岩与石炭系黄龙组(C2h)灰岩地层呈平行整合接触。2.3.3不良地质与特殊岩土该桥位于灰岩区，岩溶为桥的主要不良地质现象。岩溶发育情况及分布特性： 据钻探揭露，桥址区岩溶主要分布于灰岩层中，根据钻探揭露，岩溶洞隙的分布范围较大，主要分布于DK294+490至长台区段，主要发育形态为溶沟、溶槽及溶洞，本桥32个墩台，其中灰岩墩28个，有溶洞分布的为28个，墩台见洞率为87.5%，本区属隐状岩溶区，地表被覆盖，根据钻探揭露，在已揭露的243个钻孔中，其中灰岩钻孔232个，见溶洞的钻孔147个，钻孔见洞率为63.36%，溶洞总数227个，顶板埋深2.9~61.90m，顶板标高105.19~151.33m，洞高0.3~11.7m，平均2.87m，其中洞高≤1.0m的有54个，占23.79%，1.0~2.0m的59个，占25.99%，2.0~5.0m的有69个，占30.40%，≥5.0m的有45个，占18.82%。钻孔揭露可溶岩总进尺4253.54m（含溶洞深度），见溶洞总深度596.7m，钻孔总岩溶率29.3%。其中最大洞高达11.70m（Jz-Ⅳ093-双补24-3，发育于9.9m-21.6m），全充填（见附表8“岩溶发育特征一览表）。溶洞埋深2.9~61.90m，部分溶洞为空洞，部分为软塑黏性土、砂夹碎石全充填或半充填，少量为溶蚀明显的蜂窝状灰岩碎块，溶洞在钻进过程中，部分漏浆明显，具体情况见墩台展示图。岩溶发育强度及地基均匀性评价该桥位于灰岩区，根据钻探揭露，桥址可溶岩区岩溶以溶沟、溶槽及溶洞发育，灰岩岩面高低起伏不平，（岩面标高101.01~158.64米，高差约58米），溶洞顶板厚薄不均，按《铁路工程不良地质勘查规定》中的岩溶分类，结合桥址岩溶统计数据，桥址可岩溶区岩溶发育强度属强发育，场地为不均匀场地。不良地质及特殊地质对工程的影响拟建双元水库特大桥，根据勘察，灰岩地层中岩溶发育属强发育，炭质灰岩弱，主要岩溶发育形态为溶沟、溶槽及溶洞等。岩溶发育可使周围作为基础持力层的岩土体强度及稳定性大为降低，引起基础失效乃至上部结构破坏。 桥址岩溶覆盖层主要为粉质黏土，基岩面附近土体粘结强度易受岩溶水破坏，土颗粒易随地下水搬运而流失，形成土洞，当土洞发育至一定规模时，在机械振动，真空吸蚀及地下水位波动作用下，容易引发地面塌陷。桥梁的设计与施工，均应考虑上述因素所产生的不利影响。特殊岩土桥区内主要松软土为（2）1-2粉质黏土软塑状及（3）1-2粉质黏土软塑状，结构松软，压缩性高、强度低，工程特性较差，易产生过大、不均匀的沉降；桩基施工易发生缩径、断桩，影响成桩质量。拟建桥梁桩基础施工时应采取适当护壁措施防止软土层位孔壁缩径或坍孔。2.3.4水文地质特征及评价2.3.4.1地表水桥址区地表水沿沟渠、水塘等附近发育，受大气降雨补给，季节性变化大；地表水以径流形式汇入河中及水库进行排泄。2.3.4.2基岩裂隙水区内地下水主要为第四系全新统孔隙潜水和岩溶水三种类型。2.3.4.3环境水对混凝土的侵蚀性判定按照《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设（2005）157号）判定结果为DK291+530~+650段（根据现场调查访问，该段右侧上游有一工厂排水沟流经此段）地表水有酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀，二氧化碳侵蚀化学侵蚀等级为H2，酸性侵蚀等级＞H3（详见表6、7、8）；地下水有二氧化碳侵蚀，化学环境作用等级为H1级。2.3.5地震动参数地震烈度：6度 根据《中国地震动参数区划图》（GP18306-2001）（50年10%概率），本区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应鐠特征周期为0.35S,场地类别：Ⅱ类。3、岩溶区桩基施工方案3.1溶洞处理目的溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工，在钻孔桩施工之前进行，相当于在桩基础施工过程中，于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序，与桩基施工的各工序一起形成流水作业。3.2溶洞桩基地质灾害分析3.2.1岩溶区桩基施工的主要病因：一是覆盖层主要为易垮塌的流塑状淤泥和流砂；二是灰岩本身存在未充真的裂隙、溶洞。当桩基施工至溶洞、裂隙处时，孔内泥浆迅速渗漏，如补浆不及时，上部覆盖层由于护壁失稳而极易垮孔，严重者造成大规模地面沉陷。3.2.2由于溶洞及溶蚀发育，导致岩面起伏不平，有时甚至在桩径范围内亦出现有半边岩，冲桩过程中经常出现斜孔、卡锤、掉锤或冲锤开裂破坏等现象。3.2.3桩基一旦停止施工或者在清孔停止时，溶洞内已形成的稳定护壁往往由于负压释放，护壁失稳，导致灌注过程中出现沉渣过厚或者出现团块状夹石现象。桩基在首批水下混凝土灌注前溶洞内的充填物回流至孔内，导致桩底沉渣厚超标，桩中出现夹泥现象。3.3准备工作3.3.1施工技术和物资准备 在施工过程中，若钻孔灌注桩钻进时遇到溶洞、裂隙地带，就会出现孔内泥浆急剧下降，如不及时补充水头和抛填粘土、片石等回填物堵塞溶洞、裂隙带的漏浆空洞，抬高水头以增加孔壁侧压力，孔壁土层就不能承受地下水和周围土层的侧压力，就会造成护简底部地层坍塌和埋钻的现象，护简周围地面大面积整体下陷，地面也可能出现裂缝。一旦出现这种异常情况，若处理不及时或处理不当将会影响到工程质量和人员、设备的安全，造成经济上的重大损失，施工周期也将延长。在施工前，现场负责人必须根据逐桩钻探资料认真研究各墩台溶洞分布的平面位置、高程、范围、连通性和有无充填物等情况，大概计算出溶洞的体积，并根据设计要求在现场备足水、粘土、片石、碎石、和水泥等必备材料，同时设置容量不小于2倍单孔容量的泥浆池和沉淀池，制备符合要求的优质泥浆，应急电源和施工机械也应作充分准备，确保意外情况出现时，能按照应急预案中的施工方案及时进行处理。3.3.2埋置好钢护筒为防止钢护筒在钻进成孔过程中水头突然下降、地层扰动后液化发生坍塌倾斜等事故，在埋置护筒时，将护筒0.5～1.0m周围内的原状土挖除，回填粘性土至护筒底以下0.5m处并夯实，然后通过定位的控制桩放样，把钻孔中心位置标于孔底，再把护筒放进坑内，然后移动护简、使护筒中心与钻孔中心位置重合。在护筒周围对称、均匀回填最佳含水量的粘土，分层夯实、达到最佳密实度，同时也选用刚度好、接头严密、不漏水、抗挤压的钢护简。3.4溶洞施工控制要点 桩基础施工均采用冲击钻成孔工艺。由于大量溶洞的存在，给桩基础施工带来很多困难，大至分为三种类型：溶洞较小，钻孔过程中有漏浆现象；溶洞较小，钻孔过程中孔底岩面倾斜，溶洞漏浆；溶洞较大，钻孔过程中漏浆严重，大面积塌孔。针对施工过程中出现的情况采取相应的处理措施。3.4.1对于溶蚀发育轻微比较小的溶洞对溶蚀发育轻微、空洞不大、施工时漏浆量小的桩基施工，可采取反复投入黄土和片石，片石和粘土比例控制为1:1～1:1.5，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，增大孔壁的自稳能力；若溶洞内有充填物且充填物呈松散或软塑状态时,钻孔时出现漏浆现象，反复回填片石和粘土时，可加入一定比例的袋装水泥,通过冲击将回填物挤入溶洞，水泥可起到固结护壁的作用；若充填物已固结呈硬塑状态时,则可以直接冲孔,但需加大泥浆浓度以加强护壁。3.4.2对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时可采取投放片石、碎石夹粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。3.4.3对于空溶洞溶洞内无填充物或填充物较少,采用先填粘土和片石，锥形锤压入空溶洞，必要时采用压风机向孔内灌砂，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，然后再注浆固结。填充粘土和片石效果不佳时，利用冲击钻穿溶洞顶板后，灌注低标号砼，使砼面高于溶洞顶面，砼灌注时采取间歇方式，待砼达到一定强度后再继续钻孔，穿过低标号砼，钻至溶洞稳定层成孔。3.4 .4溶洞发育且对桩基承载力有影响的桩基施工，在桩基施工前进行石粉加水泥压浆堆填处理,使溶洞封闭,保证钻孔过程中不漏浆，根据地质情况在每一根桩的中心位置钻注浆孔，然后进行压浆处理，待浆液凝固到一定强度后即进行钻孔桩的施工，施工按常规钻孔桩施工方法。3.4.5溶洞附近成孔经过处理后的岩溶处,成孔方法基本上与普通冲击钻成孔方法相同,采取用冲击钻方式成孔。成孔时应注意以下几点。(1)冲击成孔必须待注浆凝固后或灌注的砼达到一定强度才能进行。(2)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、水泥和片石,依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙,保持孔内泥浆高度,使得冲钻顺利进行。3.5钻孔桩溶洞处理措施3.5.1常规处理方法（1）桩机安装时，要尽量加大它的触地面积，在钻机底座滚筒下加铺二根长18m的Φ30cm无缝钢管，防止坍孔时钻机下沉或倾斜，并在桩机后用缆绳拉住。（2）对地质资料中有溶洞的钻孔桩基础加大泥浆制备量，以应付随时出现的失浆现象，同时根据需要加大泥浆的稠度。（3）在钻机附近储备一定长度的钢护筒，以应付突发事件。（4）遇到较大溶洞时，先在孔口附近准备足够的块石、粘土、水泥，在洞顶击穿时，一旦发现漏浆，要迅速填堵，防止坍塌，一般土洞、溶洞在洞顶击穿后，桩中的泥浆会下降的很快，此时要将准备好的块石、粘土、水泥按照比例抛入，直至孔中的泥浆停滞下降，并慢慢上升，此时可用冲锤进行适当的挤压，反复作业直至把桩基两侧的溶洞填满或堵死。最后补充泥浆重新成孔。较大的溶洞最好等1～2天后再重新冲孔成桩。 （5）在成孔过程中，要特别注意快到土洞、溶洞的洞顶时，冲锤采用低锤密击的方法施工，以防止顶板过早被破坏，造成失浆，同时防止卡锤、掉锤等现象，在钻进中，密切观测。3.5.2钢护筒跟进法溶洞较大，洞内无充填物或流塑充填物，漏水很严重，采取片石加粘土反复打密，仍然无法形成泥石护壁的，可采取钢护筒跳进法施工。该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，并且将其震动下沉至已钻成的孔内，有以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动。钢护筒跟进有两种施工方法。一是冲击钻成孔钢护筒跟进法。还有一种情况就是桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏，漏几个溶洞钢护筒跟到几个溶洞。冲击钻成孔钢护筒跟进法施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。钻头外径和钢护筒内径空隙控制在10cm，保证冲击店在护筒内顺利提升或下冲为度。在护筒跟进很困难时，可以先下在大护筒后下小护筒，然后割掉在大护筒下缘以上的内护筒，以保证桩砼与外护筒的连接。如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小，不能使钢护筒下沉时，可采用小药量电雷管焊破，保证钢护筒顺利下沉，可在井口上部估一个简易导向装置进行控制。在井口用20槽钢焊一个井字架，两槽钢间的距离大于钢护筒外径10mm左右。在距孔口2～3m的位置设一个导向用的环形钢筋，内径也是大于钢护筒外径10mm 左右，锚固在砼护壁上，钢护筒沿这两个定向装置下滑。上下钢护筒拼接时，用2台经纬仪(或2人持垂球)在两个垂直方向看护筒边缘均在竖直线上，护筒是竖直的。拼好的钢护筒沿导向装置下滑。为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔要竖直，无歪斜、缩颈。钢护筒孔径要准确，连接要顺直，用卷板机成型。钢护筒要有一定的刚度，钢板厚为8～10mm为宜。3.5.3成孔时注意事项（1）冲击成孔必须待注浆凝固后才能进行。（2）为防止意外，冲孔前必须备好材料，一旦泥浆泄漏，能及时向孔内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构，保护孔内泥浆高度，使冲钻顺利进行。（3）加大泥浆量和密度。（4）当岩面倾斜较大，钻头摆动撞击护筒或孔壁时，回填片石，使孔底形成一个平台后再转入正常冲孔。（5）接近岩溶地段时采取轻锤冲击，加大泥浆密度的方法成孔，防止卡钻和掉钻。3.6钻孔桩施工中常见事故及处理办法3.6.1塌孔（1）塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出碴量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等，原因如下：①泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮，孔壁渗漏。②孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。③护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水泡软化或钻机搁置在护筒上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大塌孔。④在松软砂层中钻进，进尺太快护壁不好。⑤提着钻头钻进，旋转速度过快，空转时间太长。 ⑥清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。⑦起落钻头时碰撞孔壁。（2）预防及处理原则：①保证钻孔时泥浆的各项质量指标满足规范要求。②保证钻孔时有足够的水头高度，不同土层中选用不同的转速和进尺。③起落钻头时对准钻孔中心插入。④塌孔事故发生后，回填砂和粘土的混合物到塌孔处以上1-2m，待回填土层稳定后重新钻孔。3.6.2钻孔偏斜或缩孔（1）偏斜、缩孔原因：①钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。②在有倾斜度的软硬地层交界处钻进或粒径大小悬殊的砂石中钻进，钻头受力不均。③钻杆刚度不够、钻杆弯曲接头不正，钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷等。④在软地层中钻进过快，水头压力差小。（2）预防和处理：①安装钻机时地基基础密实稳固，使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。②在有倾斜的软硬地层钻进时，采取减压低速钻进。③ 钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。缩孔、偏孔严重时回填砂粘土重钻。3.6.3掉钻（1）主要原因：钻进时强提强扭、钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使铁件等杂物掉入孔内。（2）预防与处理：小铁件可用电磁铁打捞，钻头的打捞应视具体情况而定，主要有采用打捞叉、打捞勾、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还必须注意防止糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。3.6.4水下混凝土灌注时导管进水主要原因有：首批混凝土储量不足或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入，此时，将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机或抓斗清除，重新灌注。3.6.5导管卡钻灌注过程中，混凝土在导管中下不去称为卡管。初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如塌落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌和物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运送混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。机械发生故障和其它原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时初凝间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。预防措施：准备备用机械、掺入缓凝剂、选好配合比、改善混凝土的性能。 处理办法：应视卡管的具体情况、位置选择拔管、吸碴重灌或拔管、待其具有一定强度后重钻等方法及时果断地进行处理。3.6.6埋管导管无法拔出称为埋管，其原因是导管埋入混凝土过深，应及时采取措施提升导管，控制埋深。3.6.7水下混凝土灌注时塌孔发生塌孔后，应查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，排除振动等防止继续塌孔，然后用吸泥机吸除孔中砾土，如恢复正常灌注，如塌孔不停止、塌孔部位较深，宜将导管和钢筋笼拔出，保存孔位回填粘土重钻。3.6.8浮笼的处理①钢筋笼可以拔出时的处理（1）停止灌注混凝土，拔出钢筋笼原位重钻当发现浮笼而混凝土灌注时间不长尚未初凝时情况下钢筋笼可以从桩孔混凝土中拔出来时，应立即停止灌注混凝土，尽快拔出钢筋笼，并用高压水冲洗、扰动混凝土，原位重钻、清孔，下钢筋笼、重新灌注水下混凝土。（2）继续灌注混凝土，使用钢筋笼继续上浮，边浮边割，然后原位重钻当发现浮笼，而现有设备又拔不出钢筋笼，若停止混凝土灌注，会在桩孔中残留空钢筋笼，处理难度很大。应一边继续灌注混凝土，并加快灌注速度，一边向上拔钢筋笼，使钢筋笼继续上浮，边浮边割，然后，原位重钻，清孔，下钢筋笼，重新灌注水下混凝土。②钢筋笼不能拔出时的处理（1） 继续将桩身混凝土灌注至孔口，待混凝土达到一定强度后，原位重钻。（2）在桩孔孔壁较为稳定，孔径较大，断桩位置离地面较近，并且有潜水人员和水下切割设备。发现浮笼后可考虑停止灌注混凝土，采取水下切割空钢筋笼，原位重钻重灌。（3）当桩位处地质条件较好，且无渗水，桩较短。也可考虑停止灌注混凝土。采取抽干孔内泥浆，对孔壁进行防护后按接桩处理或切割空钢筋笼原位重钻重灌。4、岩溶桩基施工工艺4.1岩溶冲孔灌注桩基础施工根据现场地质、设计桩径、桩长，钻孔桩基础拟定采用冲击钻成孔的方式。将原地面整平压实进行钻孔作业施工，钻进中严格控制泥浆比重，确定合适的溶洞处理方式，成孔后采用换浆法清孔。4.2施工工艺详见岩溶桩基冲击成孔桩施工工艺流程图 岩溶桩基冲击成孔桩施工工艺流程图护筒埋设泥浆钻机就位钻进抽浆清孔成孔验收下放钢筋笼二次清孔拔出导管拔出最上一节护筒原材料检验钢筋笼运输验收钢筋笼制作导管试拼试压混凝土搅拌与运输混凝土复检，作试件测放桩位原材料检验混凝土配合比试验下放导管水下混凝土灌注溶洞处理反复回填冲击注浆处理护筒跟进4.3施工方法及措施4.3.1场地平整施工场地平整压实，作为施工用地。4.3.2桩位放样测定桩位和地面高程。桩位放样时，桩的纵横向允许偏差满足验标要求，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和高程。4.3.3护筒埋设护筒用5～10mm厚钢板制成，内径比桩径大20～40cm。护筒四周夯填粘土，护筒顶要高出地面30cm以上，护筒长度不小于2m。4.3.4钻孔泥浆 选择并备足良好的造浆粘土，保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。泥浆比重：冲击钻机使用管形钻头时，入孔泥浆比重为1.1~1.3；冲击钻采用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重砂黏土不宜大于1.3，大漂石、卵石层不宜大于1.4，岩石不宜大于1.2。黏度：一般地层16~22s，松散易坍地层19~28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。4.3.5钻孔钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳，防止产生位移和沉陷，钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。经常注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时，将钻锥提至孔外，以防埋钻，并在孔口加护盖，以策安全。4.3.6溶洞处理 对于封闭的比较小的溶洞，即洞内无充填物或不密实，空洞范围不大，采取常规的处理方法：即洞顶打穿后反复回填粘土、片石和整袋水泥后冲击压实，凝固后复冲；对于基岩中的大溶洞，反复回填片石无法处理的，先进行溶腔内填充，再注浆固结洞内填充物，凝固后复冲；对于大溶洞，且上层地质较差，一旦漏浆就会塌孔，则采用打钢护筒跟进的措施，来穿过溶洞。4.3.7清孔清孔采用换浆法，以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻渣和相对密度较大的泥浆换出。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s。4.3.8钢筋骨架的制作和安装钢筋笼加工在钢筋加工厂加工成型，自制平板车拉运。成孔清孔验收合格后，利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内。吊放钢筋骨架入桩孔时，下落速度要均匀，忌撞击孔壁。骨架落到设计高程后，将其校正在桩中心位置并固定。4.3.9二次清孔钢筋笼安装好后，在浇注砼前进行二次清孔,使孔底沉渣厚度满足设计要求（柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔）。经监理工程师检查合格并签证后，立即进行水下砼的灌注。4.3.10浇筑混凝土混凝土采用自动计量拌合站集中拌合。混凝土坍落度控制在18～22cm之间。导管吊装前先试拼，并进行水密性试验，试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。导管接口应连接牢固，封闭严密，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。 首批混凝土用剪球法进行。在漏斗下口隔水球，当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后，剪断球体的铁丝，使混凝土快速落下，迅速落至孔底并把导管裹住，保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m，浇筑连续进行。边浇筑混凝土边提升导管和拆除上一节导管，使混凝土经常处于流动状态，提升速度不能过快，导管埋深2～4米。浇筑到桩身上部5米以内时，可以不提升导管，至规定高程再一次提出导管，拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。为确保桩顶质量，在桩顶设计高程上超灌0.7～1.0m左右，待混凝土凝固后凿除。5、质量和安全保证措施5.1质量措施5.1.1强化质量创优意识，坚持“百年大计，质量第一”的方针，制定创优计划和工程质量的包保措施，统一施工工艺标准，教育全体职工树立主人翁责任感，增强职业道德，严格执行岗位责任制和施工技术管理规程，努力提高一次成优率，争创优质工程。5.1.2认真贯彻执行ISO9000质量管理标准，加强对工程质量全方位的检查监督和控制，严格工序管理，创一流的质量水平。5.1.3认真熟悉审查图纸，领会设计意图。坚持按图施工并做好技术交底工作。5.1.4严格按国家现行的有关规定、标准和技术规范及施工图纸要求，进行工程质量监督、检验和评定。监督检查施工人员按设计图纸、按操作规程进行正确施工。对施工中的隐蔽工程和上、下道工序衔接的重要部位及资料进行监督检查。5.1.5严格控制材料、成品、半成品的质量，杜绝不合格品进入施工现场。5.1.6成立测量小组，负责测量放线工作，坚持换手复测制度。5.1.7加强施工过程中的质量管理，实行挂牌施工，切实搞好 “三检一评”活动。实行工序逐级签证制，上道工序未经签认，不准进行下道工序施工。对未经质检工程师检查、签认的工程不予计价。5.1.8严格工艺流程，实行标准化作业。依靠科技进步搞好工程质量，积极推广新技术、新设备、新材料、新工艺和先进的施工方法，提倡技术革新。5.1.9严格标准计量和工地试验流程，按规定对各工序及原材料、成品、半成品进行检查评定及试验鉴定。5.1.10施工中，严格按照质量保证体系控制流程进行操作，主动接受监理工程师的检查和技术指导，内外密切协作，共同搞好工程质量。5.2安全措施5.2.1成立安全监察站，建立健全安全生产规章制度，把“安全生产”作为一项目重要的管理工作来抓。制订各种安全措施，使“安全生产”深入人心，贯穿于整个施工的全过程。5.2.2强化对职工的安全生产和安全知识教育，树立法制观念和“安全第一”的思想，对参加施工的人员进行培训。5.2.3加强对机械设备、运输车辆的维修保养工作。严格按操作规程操作，杜绝违章作业，提倡文明施工。5.2.4实行安全生产包保责任制，奖罚分明，制定切实可行的防洪、用电安全措施，确保施工人员、工程设备的安全。5.3应急预案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、钻机作业平台尽量增大工作面积，可采用钻机下垫钢板，枕木的措施加强。5、成立安全事故应急小组组长：龚军良副组长：杨杰、裴史泉、王艳龙、赵伟成员：屈卫华、丁龙、李少斌、李世刚、宋柏华、荣跃、解涛、张丽、谢国红、郭常龙。应急小组办公室设在分部办公室，主任由李萍负责。现场救援小组：一组：赵海涛、郭中华、祁杰、师红星、赵虎、李杰、秦虎民、郑云华、耿树文；二组：何国平、毛晓辉、李红学、王建、周荣庆、邹生福、唐建贵、郑就文、胡爱国。认真做好事故应急处理工作，提高遇险快速反应和应急保障能力，便于分部各有关部门、各队在发生突发事件时能够有效、快捷地实施救助，防止事态的扩大，最大限度地降低或减少人员伤害、财产损失和对社会造成的负面影响。 目录1、编制依据、原则及范围11.1编制依据11.2编制原则11.3编制范围22、工程概况22.1桥址概况22.2气候特征22.3地质资料23、岩溶区桩基施工方案83.1溶洞处理目的83.2溶洞桩基地质灾害分析83.3准备工作83.4溶洞施工控制要点93.5钻孔桩溶洞处理措施113.6钻孔桩施工中常见事故及处理办法134岩溶桩基施工工艺174.1岩溶冲孔灌注桩基础施工174.2施工工艺174.3施工方法及措施185、质量和安全保证措施215.1质量措施215.2安全措施225.3应急预案22 杭长铁路客运专线江西段工程DK294+306.000～DK295+318.500双元水库特大桥岩溶桩基处理专项方案编制：.审核:.审批：.中铁十五局集团沪昆客专江西段站前工程HKJX-1标项目部 二○一一年三月'