巖溶區(qū)樁基施工專項方案一、工程概況1.1項目背景本項目為高速公路橋梁工程，共設(shè)橋梁5座，樁基總數(shù)286根，樁徑范圍Φ1200mm-Φ1800mm，跨越巖溶發(fā)育區(qū)域總長1.2km。根據(jù)地質(zhì)勘察，區(qū)域內(nèi)巖溶類型主要分為：單層溶洞：埋深5-25m，高度1-8m，充填物以流塑狀黏土（含水量35%-45%）為主；多層串珠狀溶洞：埋深10-35m，層數(shù)3-5層，部分溶洞無填充或含碎石（含泥量15%-20%）；持力層：微風(fēng)化石灰?guī)r，單軸抗壓強(qiáng)度≥30MPa，飽和極限抗壓強(qiáng)度≥25MPa。1.2工程地質(zhì)特點(diǎn)場地地下水類型包括第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水及巖溶水，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。巖溶發(fā)育呈現(xiàn)"垂直分帶、水平成群"特征，溶溝、溶槽及地下暗河局部連通，施工中存在漏漿、塌孔、混凝土流失等風(fēng)險。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備地質(zhì)復(fù)核：采用地質(zhì)雷達(dá)與超前鉆探（每樁3個勘探孔），繪制逐樁地質(zhì)柱狀圖，明確溶洞位置、高度及填充物性質(zhì)。方案細(xì)化：針對不同溶洞類型制定專項處理措施，如：小型溶洞（高度＜2m）：片石黏土回填+沖擊造壁；中型溶洞（2m≤高度≤5m）：鋼護(hù)筒跟進(jìn)+注漿加固；大型溶洞（高度＞5m）：帷幕注漿+多級護(hù)筒嵌套。2.2資源配置機(jī)械設(shè)備：配置旋挖鉆機(jī)（SR360R）3臺、沖擊鉆機(jī)（JK30）5臺、地質(zhì)鉆機(jī)（XY-100）2臺、注漿泵（BW250）4臺及鋼護(hù)筒加工設(shè)備。材料儲備：鋼護(hù)筒：壁厚8-12mm，分節(jié)長度6m，內(nèi)徑比樁徑大200-300mm；注漿材料：P.O42.5水泥、水玻璃（模數(shù)2.4-3.0）、膨潤土（造漿率≥18m3/t）；回填材料：片石（粒徑20-30cm）、袋裝水泥（50kg/袋）、C25速凝混凝土。2.3現(xiàn)場布置分區(qū)施工：將場地劃分為3個作業(yè)區(qū)，每個區(qū)設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)（沉淀池3級，總?cè)莘e50m3）及應(yīng)急材料庫（儲備片石200m3、水泥50t）。監(jiān)測系統(tǒng)：每墩臺布設(shè)3個沉降觀測點(diǎn)，采用自動化監(jiān)測儀（精度±0.1mm）實(shí)時監(jiān)控地面沉降及孔內(nèi)水位。三、主要施工方法3.1成孔工藝選擇根據(jù)地質(zhì)條件差異采用組合成孔方式：覆蓋層段：旋挖鉆機(jī)干挖或泥漿護(hù)壁成孔，泥漿比重1.1-1.2；巖層段：沖擊鉆機(jī)成孔，沖程控制：黏土層1-2m、巖層2-3m、溶洞段0.5-1m。3.2溶洞處理關(guān)鍵技術(shù)3.2.1片石黏土回填法（適用于小型溶洞）施工流程：鉆孔至溶洞頂1m→低沖程（0.5m）擊穿頂板→按1:1體積比回填片石與黏土→沖擊擠壓（反復(fù)3-5次）→泥漿循環(huán)至穩(wěn)定?？刂埔c(diǎn)：片石強(qiáng)度≥30MPa，黏土塑性指數(shù)IP≥17；回填后采用小沖程（0.8m）沖擊，確保泥石護(hù)壁厚度≥50cm。3.2.2鋼護(hù)筒跟進(jìn)法（適用于中型溶洞）護(hù)筒設(shè)計：單節(jié)護(hù)筒長度=溶洞高度+2m，連接采用坡口焊接+止水環(huán)（寬10cm，厚8mm）；護(hù)筒下沉采用"沖擊-振動"復(fù)合工藝，垂直度偏差≤1/200。施工步驟：鉆孔至溶洞頂→安裝導(dǎo)向架→吊放護(hù)筒→沖擊錘（帶護(hù)筒帽）將護(hù)筒壓入巖層≥1m→繼續(xù)鉆孔至樁底設(shè)計標(biāo)高。3.2.3雙液注漿加固法（適用于大型溶洞）注漿參數(shù)：注漿壓力：0.5-1.2MPa（軟土層取低值，巖層取高值）；漿液配比：水泥漿水灰比1:1，水泥-水玻璃體積比1:0.3，初凝時間控制在30-60s。施工工藝：布孔：沿樁周3m范圍布設(shè)6個注漿孔，呈梅花形布置；注漿順序：先外圍后中心，跳孔施工，單孔注漿量Q=πr2hβ（r=擴(kuò)散半徑1.5m，h=溶洞高度，β=充盈系數(shù)1.2）。3.3鋼筋籠制作與安裝加工要求：主筋采用HRB400EΦ25，加強(qiáng)箍Φ20@2000mm，螺旋筋Φ10@100/200mm，焊點(diǎn)強(qiáng)度≥主筋強(qiáng)度。吊裝措施：分節(jié)長度≤9m，采用雙吊點(diǎn)（吊點(diǎn)設(shè)在加強(qiáng)箍處），入孔時設(shè)置導(dǎo)向裝置，避免碰撞孔壁。溶洞段加強(qiáng)：在溶洞對應(yīng)區(qū)段增設(shè)3道環(huán)形加強(qiáng)筋（Φ22），并纏繞Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm）。3.4混凝土灌注材料控制：C35水下混凝土，坍落度180-220mm，初凝時間≥8h，摻加粉煤灰（摻量20%）及緩凝劑。灌注工藝：導(dǎo)管直徑300mm，底口距孔底30-50cm，初次埋管深度≥1.5m；溶洞段灌注時提高導(dǎo)管埋深至3-4m，連續(xù)澆筑，單樁灌注時間≤6h；超灌高度：樁頂設(shè)計標(biāo)高+1.0m（中風(fēng)化巖層）或+1.5m（溶洞發(fā)育區(qū)）。四、質(zhì)量控制要點(diǎn)4.1成孔質(zhì)量孔徑偏差：采用井徑儀檢測，允許偏差±50mm，橢圓度≤1%。垂直度：每鉆進(jìn)5m采用測斜儀檢查，偏差≤1/300。沉渣厚度：端承樁≤50mm，摩擦樁≤100mm，采用超聲波檢測儀復(fù)核。4.2溶洞處理驗(yàn)收注漿效果：采用聲波CT檢測，巖體完整性系數(shù)Kv≥0.85，單孔注漿量偏差≤10%。護(hù)筒跟進(jìn)：護(hù)筒底嵌入穩(wěn)定巖層深度≥1.5m，接縫滲漏量≤5L/min。4.3混凝土質(zhì)量強(qiáng)度檢測：每50m3留置1組試塊，28d抗壓強(qiáng)度≥設(shè)計值1.15倍。完整性檢測：采用低應(yīng)變反射波法（抽檢30%）及聲波透射法（抽檢10%），Ⅰ類樁比例≥95%。五、安全與環(huán)保措施5.1安全防護(hù)孔口防護(hù)：設(shè)置鋼制防護(hù)欄（高度1.2m）及防墜落網(wǎng)（網(wǎng)孔≤10cm），孔口蓋板采用5cm厚鋼板。防坍塌措施：鉆孔時保持泥漿面高于地下水位2m，漏漿時立即補(bǔ)水并回填片石；發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水位驟降（＞1m/h）或地面裂縫（寬度＞5mm），立即啟動應(yīng)急預(yù)案。5.2環(huán)境保護(hù)泥漿處理：采用板框壓濾機(jī)（處理量20m3/h）脫水，干渣運(yùn)至指定棄渣場，清水循環(huán)利用。噪聲控制：沖擊鉆機(jī)設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB），夜間施工噪聲≤55dB（居民區(qū)）。六、應(yīng)急預(yù)案6.1突發(fā)事故處置塌孔處理：立即停止鉆進(jìn)，回填片石至塌孔位置以上2m，采用雙液注漿加固后重新成孔。卡鉆處理：采用"水下切割+液壓頂升"組合工藝，嚴(yán)禁強(qiáng)行提拔，避免鉆具斷裂。混凝土流失：儲備C30自密實(shí)混凝土（初凝時間≤1h），發(fā)現(xiàn)流失時啟動備用導(dǎo)管快速補(bǔ)灌。6.2應(yīng)急資源配置應(yīng)急發(fā)電機(jī)（200kW）1臺、抽水泵（流量150m3/h）3臺、應(yīng)急照明系統(tǒng)及醫(yī)療救護(hù)設(shè)備，組織每月1次應(yīng)急演練。七、施工進(jìn)度計劃采用Project軟件編制四級進(jìn)度計劃，關(guān)鍵線路為：地質(zhì)復(fù)核→注漿加固→成孔施工→混凝土灌注。巖溶發(fā)育區(qū)單樁施工周期控制：小型溶洞樁：7-10d/根中型溶洞樁：12-15d/根大型溶洞樁：20-25d/根八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)成孔驗(yàn)收：執(zhí)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2020），孔底沉渣、孔徑、垂直度等指標(biāo)合格率100%。