新建長沙至昆明鐵路客運專線湖南段cktj-3標
海角石大橋樁基礎施工
岩溶處理專項方案
編制人審核人
審批人中鐵十一局集團滬昆客專長昆湖南段專案經理部
2023年11月22日
目錄第一章編制依據 - 2 -
第二章工程概況 - 2 -
一、工程概況 - 2 -
二、工程地質及水文地質 - 2 -
1、主要地質特徵 - 2 -
2、岩溶分布情況 - 2 -
三、工期安排 - 14 -
四、施工難點 - 14 -
第三章鑽進成孔工藝 - 14 -
一、鑽機就位前準備工作 - 15 -
二、鑽機就位 - 15 -
三、沖孔 - 15 -
四、終孔 - 16 -
五、成孔檢測及清孔 - 16 -
六、鑽渣的處理 - 17 -
七、鋼筋籠製作與安裝 - 17 -
八、導管安裝 - 18 -
九、水下砼澆注 - 18 -
1、準備工作 - 18 -
2、砼製備及運輸 - 19 -
3、砼灌注 - 19 -
第四章岩溶處理專項方案 - 21 -
一、岩溶處理總體施工方案 - 21 -
二、岩溶處理專項方案 - 21 -
1、溶洞的性質分類 - 21 -
2、樁基溶洞處理方案 - 21 -
3、岩溶處理方案及工程數量彙總 - 33 -
4、岩溶處理應急預案 - 65 -
第五章質量控制要點與具體要求 - 66 -
第六章安全控制要點與具體要求 - 67 -
一、安全因素及要求 - 67 -
二、安全控制措施 - 68 -
第七章環保措施 - 68 -
一、環保影響因素分析及環保要求 - 68 -
二、環保控制措施 - 68 -
1、新建鐵路長沙至昆明鐵路客運專線海角石大橋施工圖。
2、國家及鐵道部現行橋涵施工技術規範及驗收標準等。
3、我專案部在類似工程的施工經驗
新建滬昆鐵路客運專線鐵路海角石大橋，位於漣源市田心村、三甲村，起至里程樁號為dk165+107.95～dk165+326,全長約218.05m。
橋梁上部結構形式主要有：2孔-24m、5孔-32m雙線簡支箱。 本橋梁基礎均採用鑽孔灌注樁基礎，樁徑分別為φ1.
0m和φ1.25m兩種，樁基配筋採用φhpb235和φhrb335鋼筋。本橋橋台採用一字形橋台，台頂平置，簡支梁橋墩均採用雙線圓端形實體墩；本橋3#、5#橋墩為不等跨橋墩，墩身設定縱向預偏心，簡支梁間的橋墩墩中心偏向大跨側。
簡支箱梁均採用預製架設法施工。
橋址區地層上覆素填土、粉質粘土、粉土、粉砂、細砂、中砂、粗砂、礫砂、細圓礫土、細角礫土、粗圓礫土、粗角礫土，下伏灰岩、角礫狀灰岩。岩溶裂隙水較發育。
不良地質和特殊地質根據既有資料和鑽探結果分析，，該橋址區為中等發育區。溶洞形式多，存在小溶洞、大溶洞、無填充、串珠形溶洞等。
根據到位設計檔案揭示，海角石大橋全橋下伏基岩溶洞發育， 6#墩岩溶發育比較強烈。溶腔分布情況詳見下表：
海角石大橋工期安排計畫如下：
1、簡支梁樁基礎施工：2023年12月～2023年12月（考慮部分圖紙未到位）
2、墩台身施工：2023年2月～2023年2月
根據工期安排及圖紙到位情況，機械裝置組織考慮已到圖紙墩台每個墩台1～2臺衝擊鑽機。
1、由於岩溶裂隙發育，溶腔層數較多，腔體大，連通性好，當鑽孔進尺至岩溶裂隙或溶腔處時，孔內泥漿馬上順岩溶裂隙或連通性好的溶腔流走，造成上部黏土層孔壁坍塌，嚴重者造成埋鑽、地陷。
2、弱風化灰岩岩質堅硬且出露面凹凸不平，不僅進尺緩慢，同時極易造成卡鑽、鑽頭打裂等現象。
3、由於岩溶發育程度不同，形成灰岩巖面呈斜坡狀、鑽孔進尺至斜坡麵時極易造成偏孔。
4、橋址區部分樁基礎樁長較長，且溶腔巨大，溶洞發育情況複雜多變，樁基礎施工難度極大，不可預見因素較多。
鑽孔施工採用正、反迴圈衝擊鑽機施工，施工流程見下圖。
圖、施工工藝流程圖
質檢人員和鑽機技術員先對鑽機各種效能和泥漿幫浦等進行全面檢查，並對即將使用的衝錘，衝錘外徑，鋼絲繩等進行檢查，確保裝置能正常運作。鑽機技術員準備好鑽孔需用的各種資料，並根據地質報告和施工圖紙繪製鑽孔樁位地質剖面圖，以便按不同土層選用適當的鑽頭（鑽頭外徑等於設計基樁直徑），設定配重和確定衝擊頻率及進尺，泥漿稠度等。
鑽機正確就位，鑽機頂部的起吊滑輪緣、鑽頭中心和樁孔中心三者應在同一鉛錘線上，其偏差不大於2cm。鑽機就位後，牢固固定鑽機以避免在鑽孔過程中因鑽機振動而影響平面位置；鑽機成孔時現場技術員經常檢查鑽頭的平面位置，不符合設計要求時及時調整。
開鑽前檢查捲揚機、迴圈管路、水籠頭等，並開動鑽機空轉，如持續5min無故障時，即可開始沖孔。
當鑽機就位並複檢後，進行鑽機除錯，啟動泥漿幫浦轉盤，待泥漿形成迴圈後方可開始進尺。沖孔時採用正迴圈和反迴圈兩種形式進行。出護筒口之前採用正迴圈沖孔，待泥漿濃度達到要求後，並結合不同土層情況，適當選擇正、反迴圈沖孔。
根據不同土層選擇與之相適應的進尺和衝擊頻率。對於軟弱層，採用低檔慢速、大幫浦量、稠泥漿沖孔，以免發生先擴孔後縮孔現象，對於粘土層採用中等鑽速大幫浦量、稀泥漿沖孔；對於砂層，採用低檔慢速、大幫浦量、稠泥漿沖孔，以免孔壁不穩定，發生區域性擴孔或區域性坍孔，並充分浮渣、排渣，以防埋鑽現象；護筒底口和不同地層交接處附近，採用低檔慢速、小進尺沖孔，防止擴孔、塌孔和偏斜孔，每小時進尺不大於0.5m。
鑽孔過程中，注意維持孔內泥漿水頭在2.5m以上,並隨時對泥漿各項指標進行檢查，並根據泥漿情況作出相應的調整，確保在沖孔過程中泥漿的各項指標滿足技術規範要求，同時做好原始記錄工作。
沖孔過程中，入巖後按規定頻率及時撈取渣樣，並做好標記、妥善儲存，做好記錄，並請駐地監理簽字確認。如果實際地質情況與設計勘查資料差別較大，應及時向監理工程師、設計代表及業主報告，妥善解決。
當沖至設計標高時應及時通知監理工程師，經監理工程師、設計代表檢查符合要求後才可終孔。如地質情況發生變化，需由業主、設計單位和監理單位確認，確定是否需要繼續沖孔。
鑽孔到位後採用長為4～6倍的樁徑、直徑大於鋼筋籠10cm的檢孔器進行孔深、孔徑和垂直度等的檢測，經監理工程師驗收合格簽認後，開始進行首次清孔。
採用泥漿分離器快速進行清孔，清孔後的泥漿各項指標和樁底沉澱厚度必須滿足技術規範和設計圖紙的要求。鋼筋籠安裝到位後，進行二次清孔，二次清孔採用水下砼灌注的剛性導管配φ5.0cm直徑無縫鋼管為高壓管，通過20m3/min空壓機輸送壓縮空氣氣舉法排出孔底高濃度泥漿，沖散沉澱層，使之呈懸浮狀態後立即開始水下砼施工。
每道成孔工序均在駐地監理工程師檢查合格並簽認後方准許進行下道工序施工。
清孔要求
技術要求：泥漿相對密度（樁孔頂、中、底取樣的平均值）：1.03~1.10；
泥漿粘度（樁孔頂、中、底取樣的平均值）：17~20s；
含砂率（樁孔頂、中、底取樣的平均值）：<2%；
孔底沉澱厚度：嵌巖樁不得大於50mm；摩擦樁不得大於200mm。
膠體率（樁孔頂、中、底取樣的平均值）：>98%。
清孔時注意事項：
·在清孔排渣時，注意保持孔內水頭，防止坍孔。
·嚴禁用超深成孔的方法代替清孔。
在鑽孔平台上設定了儲渣箱，鑽渣通過泥漿帶出孔外，經泥漿淨化器淨化後形成的鑽渣儲存在儲渣箱內，沉澱池內的沉澱定期清理，所有鑽渣定期由吊車吊運到運渣車內，最後運輸至指定的垃圾存放地棄置，鑽孔殘渣不得直接隨意排放。
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