在坍孔后及时向孔内抛填片石等重新处理
2019-06-27 00:33
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龙南区间桩基全部采用冲击钻机成孔,混凝土采用商品混凝土。该区间位于溶岩地区,溶岩发育强度中等,地勘部门对大部分桩基进行了逐桩地质勘察,在桩基开孔前我项目部又对其余未有地勘资料的桩位进行了超前钻,对部分桩间进行了鉴别勘探。

在冲孔过程中个别桩孔也出现过坍孔现象,对于此种情况都是及时回填粘土、块石混合料,沉降2~3天后再重新冲孔。对于坍孔的处理关键在于要事先有准备,现场要备有充足的回填料、并有挖掘机、装载机等大型机械,同时回填及时,回填至坍孔上方3~5m即可,二次冲孔时加大冲程,基本都顺利完成了冲孔。对于极特殊坍孔严重的采取回填打入钢护筒再重新冲孔。

对于高度在10m以上的大溶洞尤其是溶洞顶板较薄时,主要采取下钢护筒措施,钢护筒采用12mm厚螺纹管,直径一般大于桩径200mm,用振动锤打到溶洞顶板,如上覆土层较厚,一般打到12~16m,再深的话振动锤打入困难同时垂直度也难以保证。

b)查阅并分析机台施工记录,正确计算基岩进尺速度,进尺速度0.10~0.20mh作为进入全岩的控制速度。

2.2溶洞桩基的施工

a)以桩孔实际见岩标高始,再进尺50cm 后,可进行全岩面检验,超前钻孔柱状图揭示的岩面标高只作为参考。

按设计要求,桩底标高达要到设计高程,桩底全断面嵌入持力层完整基岩不小于1.0m。

钻孔达到设计标高,终孔检查符合设计、规范要求后,立即进行清孔。清孔采用换浆法进行。终孔后停止进尺,并保持泥浆正常循环,将泥浆泵胶管放入孔内,距孔底20~30cm,以中速将相对密度1.03~1.10的较纯泥浆压入,把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。直至泥浆的各项指标符合规范要求。经检验孔深、孔径、垂直度合格后,吊装钢筋骨架和安装导管。进行第二次清孔,利用导管向孔内注入较纯泥浆,经检查沉淀层厚度和泥浆各项指标合格后,30min内必须浇注砼,否则,必须重新测定上述各项技术参数。由于龙南区间全部为端承桩,桩底沉渣厚度按规范要求为不大于5cm,二次清孔必须严格检查各项指标,并提前作好灌注砼的各项准备工作,达标后立即进行砼灌注。

3清孔

区间共有182根桩基,直径1.5m的4根,其余均为1.2m,全部为端承桩,桩长最短为8.5m,最长为60m。桩基灌注c30水下混凝土。

2.4坍孔的处理

2、钻孔

d)使用细目筛网捞取岩渣,岩屑含量50%~70%,且含泥量、含砂量小于4%。

2.5终孔原则及入岩判断

地下水的渗流方向主要受地形控制,从地下水位反映的形态看,地势高则地下水水位高,反之则地下水位低。

部分桩孔岩面一侧高、一侧低,或者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:

钢筋笼长度超过16m时分两节或三节制作,两节骨架间钢筋采用焊接,接头钢筋间隔错开1m以上,接头处钢筋进行预弯,由于接头处现场进行单面立焊,工艺要求高,焊接完成后要逐根进行检查,达不到要求的要进行补焊。为防止桩位偏移超过规范要求,钢筋笼的定位是关键,在龙南区间主要采取以下方法进行钢筋笼定位:定位筋的长度根据标高计算确定,在定位钢筋骨架顶的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢,将整个定位骨架支托于护筒顶端。用短钢筋将工字钢或槽钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上,一方面可以防止导管或其他机具的碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中;另一方面也可起到防止骨架上浮的作用。灌注完毕的砼开始初凝时,割断定位骨架竖向筋,使钢筋骨架不影响砼的收缩,避免钢筋砼的粘结力受损失。

在实际施工中,我们一是由项目部有经验的地质工程师进行全断面入岩判断,二是适当增加入岩深度,一般增加到1.5m,三是逐桩请监理工程师、地勘单位工程师现场再次确认,通过以上三个措施保证全断面入岩深度满足设计要求。

龙南区间溶洞处理主要采取回填片石加粘土的方法,尤其对于高度3m以下的全填充溶洞,对于3m以内的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+水泥,片石大小20cm 左右;片石、粘土、水泥采取分层抛填入孔,抛填比例为片石:粘土:水泥=3:6:1,先抛入片石,再抛入粘水泥,最后抛入粘土,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时,提出冲锤,向孔内继续抛填片石、粘土、水泥,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。

平原区内地表水、松散岩类孔隙水相互间的水力联系较为密切,相互补给,二者同基岩裂隙水联系较弱,同时还受大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响。

入岩的正确判断应根据每个桩孔的具体情况,按所定的标准进行综合判断。但由于标准中除岩渣含量容易肉眼判别外,其它多为定性或半定量指标,实际工作中岩渣含量就成了判定全岩面的最重要标准。

当溶洞内无填充物时,冲穿溶洞顶板时,泥浆会大量流失,此时要及时向孔内补充泥浆,然后再抛填片石、粘土、水泥;当溶洞内有填充物时,可直接向孔内抛填片石、粘土、水泥。

钻进过程中要经常注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处应捞取浆样,判断土层,记入钻孔记录表,并与地质柱状图核对,龙南区间桩基上层基本为3-6(可塑~硬塑状粉质粘土)、3-7(硬塑~软塑状粉质粘土),其下为灰岩,地层变化比较平稳。冲进过程中随时填写钻孔施工记录。冲进作业必须保持连续性,提落锤头要平稳,不得碰撞护筒或孔壁。钻进过程中定时检查泥浆指标,根据不同地层土质情况及时调整泥浆比重,一般粘土层控制在1.05~1.20,砂土层、卵石土层控制在1.20~1.45,泥浆如有损耗、漏失,及时补充。遇土层变化,可适当调整泥浆指标。钻进过程中经常检查吊锤钢丝绳,发现孔位如有倾斜或位移,及时纠正。钻孔达到设计标高后,对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度等几何尺寸进行全面检查,确定满足设计要求后,进行下道工序。孔径检测采用笼式井径器,孔深和孔底沉渣检测采用标准测锤检测,桩机竖直度主要采用圆球测斜法。

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,冲头已出现歪斜,此时立即停钻,投入块石,采用1.0m 的小冲程,低锤密击,泥浆比重1.3kg/l,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。

上覆第四系全新统人工填筑的(q4ml)素填土、全新统冲洪积的(q4al+pl)粉质粘性土层、砂层、卵石土层及圆砾土层,下伏基岩为石炭系下统测水组砂岩及变质砂岩、石磴子组(c1s)的灰岩、大理岩,地质构造较简单。场区不良地质主要为溶洞,场区主要发育全填充溶洞,少量半填充溶洞及土洞。溶洞填充物主要为软塑~流塑状的粉质粘土、饱和状的粉细砂,一般为棕褐色,属岩溶中等发育区。

钢筋骨架在场外钢筋制作场地制作、存放,最后用平板车或人工抬运至桩孔附近。钢筋骨架整体制作、分节吊装。

由于桩底高程很容易通过测绳量得,因此,全岩面的正确判断成为质量控制关键点。实际施工中,根据场地的地质条件及工程特点,主要从以下四个方面来进行综合判断,即:桩孔超前钻孔资料、钻进速度、钢丝绳垂直度、岩渣含量。

二、工程地质及水文地质情况

2.3岩面倾斜的处理

4钢筋骨架的制作与起吊就位

护筒采用4~6mm的钢板卷制加工,护筒内径较桩径大20~30 cm。由于桩位基本位于混凝土路面上,人工用风镐、锹镐开挖至确定的深度后埋入护筒,最后在四周换填并夯实。当孔口土质较差时,在护筒下部浇30cm的c20级砼,上部用粘土夯填密实。一般情况下护筒埋深应为其直径的1.5倍,并高出地面30cm。并且护筒顶端应高出地下水位2.0m以上。

2.1一般桩基的施工

1、护筒的埋设

本工程中串珠状溶洞较多,从祥勘资料来看,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。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,在坍孔后及时向孔内抛填片石等重新处理。

根据地下水的赋存条件,沿线地下水主要有三种类型:一是松散土层孔隙水、二是岩溶水、三是基岩裂隙水。

2、水文地质情况

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,只有用片石将溶洞填满,耐心采用低程勤击的方法冲击修整。

三、施工方法

钢筋骨架采用加劲筋成型法制作。制作时,螺旋筋绑扎于主筋上,点焊牢固。为使钢筋骨架正确、牢固定位,在钢筋骨架周围每2m焊4 个弧形钢筋“耳朵”,以保证保护层厚度和钢筋骨架位置。

1、工程地质情况

c)观察井口钢丝绳的垂直与摆动情况,要求钢丝绳垂直、摆动不明显,且在锤头触底时出现轻微反弹。

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