1、溶洞地區(qū)橋梁樁基多護(hù)筒施工工法多護(hù)筒跟進(jìn)施工工藝是為了解決溶洞特別發(fā)育、砂礫層覆蓋厚地區(qū)橋梁樁基施工的一種新技術(shù)。近年來隨著交通建設(shè)的發(fā)展，在南方溶洞發(fā)育地區(qū)的江 河湖畔經(jīng)常修建大橋，傳統(tǒng)施工工藝下樁基施工沖擊成孔經(jīng)常出現(xiàn)孔口坍塌、 鉆機(jī)傾斜及錘頭掩埋等事故，工程安全、工程工期得不到保障。而多護(hù)筒跟進(jìn) 施工工藝徹底解決了工程安全問題，同時(shí)具有施工速度快，一次成功的優(yōu)點(diǎn)。由于多護(hù)筒跟進(jìn)施工工藝具有以上優(yōu)點(diǎn)及良好的社會(huì)效益，現(xiàn)已在國內(nèi)大橋樁基施工中逐步推廣使用。該工法在 XX特大橋( 102.75+2X 160+102.75) +4X40得到成功應(yīng)用1、 工法特點(diǎn)1.1 利用外護(hù)筒防止溶洞擊穿時(shí)砂

2、礫覆蓋層液化流走，防止孔口坍塌、鉆機(jī)傾斜及錘頭掩埋等事故，是確保安全施工、確保工期的最有效的方法。1.2 利用內(nèi)護(hù)筒防止混凝土澆筑過程中，溶洞部位因混凝土壓力增大而出現(xiàn) 塌孔，杜絕重大經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生，確保樁基工程進(jìn)度和樁基質(zhì)量。1.3 利用外護(hù)筒的保護(hù)，在漏漿穩(wěn)定的情況下，可繼續(xù)進(jìn)行沖孔作業(yè)，避免 了不必要的反復(fù)回填沖孔，減小了工程量，加快進(jìn)尺速度。1.4 減少混凝土因擴(kuò)孔而產(chǎn)生的混凝土用量超量的問題1.5 整個(gè)施工過程標(biāo)準(zhǔn)、有序、可控。2、 適用范圍本工法適用范圍廣，對(duì)溶洞發(fā)育地區(qū)、砂礫覆蓋層地區(qū)橋梁樁基都可適用。3、 工藝原理采用具有自動(dòng)化控制的 CZ-60型沖擊鉆機(jī)沖孔到砂礫覆蓋層底部，

3、保證離 第一個(gè)溶洞頂板厚1米以上，將焊接好的外護(hù)筒段在孔口拼接、下沉到覆蓋層 底部。適當(dāng)改小沖錘，沖孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高，將焊接好的內(nèi)護(hù)筒段在孔口拼接、下 沉到樁基底部。再按水下混凝土澆筑施工工藝進(jìn)行清孔、下鋼筋籠、導(dǎo)管、澆 筑水下混凝土。4、 施工工藝流程及操作要點(diǎn)4.1 施工工藝流程空洞較大的多層溶洞條件下鉆孔樁施工工藝流程圖測(cè)量定位一施工準(zhǔn)備T加工鋼護(hù)筒下沉內(nèi)護(hù)筒至最海溶洞底 一.清田II i安;鋼筋1、1導(dǎo)管二次清I測(cè)量沂潔屋唐j 14.2 施工要點(diǎn)4.2.1、 護(hù)筒層數(shù)的選擇由地質(zhì)報(bào)告中顯示樁基穿越大溶洞的個(gè)數(shù)來確定， 以反復(fù)回填方案工程量的增加和增設(shè)鋼護(hù)筒方案工程量的增加進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 為

4、此地勘資料的準(zhǔn)確性尤為重要，以此來確定開孔直徑、每層護(hù)筒的下沉深度、 位置。雙護(hù)筒施工外護(hù)筒直徑應(yīng)較設(shè)計(jì)樁徑大30cmi內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)等于設(shè)計(jì)樁徑，以確保設(shè)計(jì)樁徑。多護(hù)筒施工外徑較雙護(hù)筒施工外徑每多一層，直徑相應(yīng) 增加15cmi4.2.2、 施工程序：根據(jù)地質(zhì)鉆探資料提供的溶洞分布情況，按照先短后長，先易后難，先外后內(nèi)的原則確定各樁施工順序。4.2.3、 外護(hù)筒下到巖面以后，即開始對(duì)覆蓋層和頂板進(jìn)行沖鉆，其鉆孔方 法與傳統(tǒng)的沖擊鉆孔方法相同，但成孔的樁徑比設(shè)計(jì)樁徑大10cmi以便內(nèi)護(hù)筒順利就位。4.2.4、 當(dāng)鋼護(hù)筒打入第一層巖面時(shí)，為使開孔堅(jiān)實(shí)、堅(jiān)直、圓順和對(duì)繼續(xù) 鉆孔起導(dǎo)向，應(yīng)在鉆孔前拋0.

5、5-1.0m3的小片石和適量粘土，借鉆頭沖擊力把泥 漿、石塊擠向孔壁，以加固護(hù)筒刃腳。4.2.5、 雙護(hù)筒沖擊鉆孔采用吸泥法清孔。為使鉆孔樁硅與孔底巖體粘良好， 灌注水下硅之前需用高壓水沖射排除殘硝。4.2.6、 鋼護(hù)筒加工、拼接要滿足？公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范？JTG/TF50 -2011 8.4.1的規(guī)定。采用寬1.8m、厚16mm勺A3鋼板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)卷制。鋼板放置要和 卷板機(jī)保持垂直，否則鋼護(hù)筒拼接不垂直，下沉鋼護(hù)筒困難。鋼護(hù)筒焊縫厚度 不小于6mm。上下鋼護(hù)筒因卷筒精度不是很高，拼接鋼護(hù)筒應(yīng)做到上下接縫一 致，保證鋼護(hù)筒順利下孔。第一節(jié)以2m焊縫長度為基準(zhǔn)，每增加一節(jié)鋼護(hù)筒增 加4cm長焊縫

6、，焊縫長度應(yīng)沿四周均勻分布，避免偏心受力。加焊 18的8根 加強(qiáng)鋼筋焊接，沿四周均勻分布。4.2.7、 用145c和I50 %焊接一個(gè)臨時(shí)換吊平臺(tái)，焊接控制在一個(gè)平面上, 并保證焊縫高度。（見上圖）。枕木支墊要在一個(gè)平面上，且基地沉降不能過大并 保持一致，滿足承載力要求。4.2.8、 內(nèi)、外護(hù)筒的下沉主要依靠護(hù)筒自身重量下沉，另輔以 120kw震動(dòng) 錘弱震下沉。這就要求成孔質(zhì)量要高，孔徑順直。鋼護(hù)筒的下沉要做到及時(shí)，避免因時(shí)間過長，泥漿 沉淀，護(hù)筒下沉不到位的現(xiàn)象發(fā)生。4.2.9、 為達(dá)到拱巖樁的設(shè)計(jì)意圖。在拱巖區(qū)深度的鋼護(hù)筒預(yù)先做特殊處理。即在護(hù)筒四周每間隔1.5m開一個(gè)20cm大的圓孔，沿

7、高度方向間隔為13 成梅 花樁布置。由于清孔標(biāo)準(zhǔn)是以清水樁為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的清孔，確容易達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)。澆筑的混凝土能和巖體形成一個(gè)很好的整體。4.2.10、 下沉工序：由25噸吊車轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)段護(hù)筒到孔口位置- 60噸主吊車安 裝第一節(jié)護(hù)筒下沉一人工穿鋼棒安放鋼護(hù)筒在井字架上一換吊索-吊裝第二節(jié) 護(hù)筒一孔口焊接一二節(jié)鋼護(hù)筒一輕輕吊起鋼護(hù)筒一拆掉鋼棒、鋼護(hù)筒下沉。如 此循環(huán)，鋼護(hù)筒就位。一般情況下，只要每天循漿不斷，下鋼護(hù)筒前用焊接了 鋼環(huán)的沖錘上下檢孔，鋼護(hù)筒就位不難。對(duì)個(gè)別如地質(zhì)情況中有細(xì)砂層、孔底 沉硝較多引起鋼護(hù)筒下降較困難的，只需用震動(dòng)錘稍為震動(dòng)即可解決。護(hù)筒跟進(jìn)示意如下圖：5、 材料、設(shè)備及人員配

8、置5.1 施工主要機(jī)械設(shè)備6.1.1施工中主要機(jī)械設(shè)備見表 6.1.1表6.1.1施工主要機(jī)械設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1沖擊鉆機(jī)CZ-606110KW2硅拌和站PLJ1000X 2275m3/ h3硅輸送車NJ5260GJB410m4汽車吊QY25275t5發(fā)電機(jī)150GRI1200KW6空壓機(jī)110m7卷板機(jī)W11(16X 2000)18電焊機(jī)BX1-315F-26380V9裝載機(jī)LG50210震動(dòng)錘1120kw6.1.2試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)滿足工地常規(guī)檢測(cè)要求，工地試驗(yàn)室主要檢驗(yàn)及試驗(yàn)6.1.2試驗(yàn)設(shè)備見表6.1.2表6.1.2工地實(shí)驗(yàn)室主要檢驗(yàn)及試驗(yàn)設(shè)備序號(hào)儀器名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量1

9、全站儀NTS-352臺(tái)12水準(zhǔn)儀DS-32臺(tái)43鋼尺50m把24皮尺50m把25花桿3m套56塔尺5m把27三米直尺把28萬能材料試驗(yàn)機(jī)數(shù)顯 WE-1000KN臺(tái)19壓力M 2000KN數(shù)顯臺(tái)110泥漿三件套套111硅坍落度測(cè)定儀100X200X 300 mm個(gè)112硅試模150X 150X 150 mm個(gè)1513李氏比重瓶個(gè)46.2人員配置:序號(hào)作業(yè)人員數(shù)量備注1施工員1人2安全員1人3運(yùn)輸汽車輛駕駛員3人4裝載機(jī)機(jī)手15吊車駕駛員26焊工8人7鋼筋工4人8起重4人9輔助工5人6、 質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)6.1 內(nèi)外護(hù)筒厚度確定6.1.1、 以溶洞頂板擊穿、泥漿漏完最不利情況建立計(jì)算模型。地下水位以

10、實(shí)測(cè)為準(zhǔn)，內(nèi)摩擦角以鉆探資料中最小值為準(zhǔn)進(jìn)行外護(hù)筒厚度計(jì)算。6.1.2、 為避免混凝土澆筑過程中由于現(xiàn)澆混凝土壓力過大擊穿溶洞區(qū)薄弱的護(hù)壁，增加內(nèi)護(hù)筒到溶洞底部。偏安全地以混凝土液化高度做為計(jì)算模型計(jì)算壓力最大值，初凝時(shí)間采用4 小時(shí)(實(shí)際時(shí)間短的多)。最薄弱處護(hù)壁強(qiáng)度以平衡沖孔時(shí)所需泥漿稠度所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為準(zhǔn)，高度偏安全地取為液化高度。以此計(jì)算內(nèi)護(hù)筒厚度。6.2 做好臨時(shí)吊點(diǎn)和工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)和力學(xué)計(jì)算。6.3 掌握詳盡的地質(zhì)資料，確保在外護(hù)筒下沉就位以前第一個(gè)溶洞頂板不能擊穿。6.4 施工中嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒制作精度、焊接豎直度、焊縫質(zhì)量，加強(qiáng)焊接過程中質(zhì)量檢測(cè)。6.5 施工中控制成孔豎直度，護(hù)筒

11、下沉要及時(shí)。做好不利地質(zhì)條件下鋼護(hù)筒的技術(shù)、物資設(shè)備及人員的準(zhǔn)備。6.6 清孔以清水孔作為標(biāo)準(zhǔn)。沉渣厚度小與5cm。6.7 質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)6.7.1、 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(TJG/T F50-2011 )6.7.2、 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG-F80/1-2004)6.7.3、 公路勘測(cè)規(guī)范(JTGC10-2007)6.7.4、 公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(JTT076-95)6.7.5、 公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范(JTGB03-2006)6.7.6、 公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程(TJGZ30-2005)6.7.7、 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60- 20046.7.8、 鋼結(jié)

12、構(gòu)設(shè)計(jì)原理天津大學(xué)出版社 丁陽6.7.9、 路橋施工計(jì)算手冊(cè)人民交通出版社7、 施工安全措施7.1 施工現(xiàn)場(chǎng)配置安全員，負(fù)責(zé)施工安全，做好現(xiàn)場(chǎng)用電安全、吊裝安全工作，發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)處理。7.2 機(jī)械操作人員上崗前進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和安全操作規(guī)程的學(xué)習(xí)，經(jīng)考核后方可上崗。7.3 采用自動(dòng)控制沖程的沖擊鉆進(jìn)行沖孔，避免沖孔過程中坍孔造成的人員傷亡。7.4 工地四周進(jìn)行圍欄，進(jìn)行封閉式施工。7.5 振動(dòng)錘震動(dòng)時(shí)應(yīng)逐漸加載，避免吊車因加載過大出現(xiàn)安全事故。7.6 堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，建立健全保證體系，并把安全生 產(chǎn)情況與每個(gè)人的經(jīng)濟(jì)利益掛鉤，使安全生產(chǎn)始終處于受控狀態(tài)。按照施工方案中制定的

13、各項(xiàng)技術(shù)措施，組織工程施工，不得減化施工工序、減弱防護(hù)措施。7.7 高空作業(yè)要嚴(yán)格按照規(guī)范和安全作業(yè)規(guī)則配戴安全帽、安全帶、設(shè)置安全網(wǎng)，大風(fēng)、大雨等不良?xì)夂驐l件不得進(jìn)行高空作業(yè)。7.8 橋梁施工吊裝作業(yè)嚴(yán)格按安全規(guī)則進(jìn)行施工。吊裝作業(yè)時(shí)，墩身附近嚴(yán)禁人員機(jī)械進(jìn)入停留，并設(shè)立明顯的作業(yè)和禁入標(biāo)志。7.9 對(duì)施工人員定期進(jìn)行安全教育和安全知識(shí)考核。8、 環(huán)保措施8.1 沖孔樁的鉆渣妥善堆放，不得對(duì)水體和施工現(xiàn)場(chǎng)造成污染。8.2 散裝物料（粘土、水泥、油料、骨料、化學(xué)品等）遠(yuǎn)離民用水井、河流、 干渠，并采取遮蓋措施，防止暴雨徑流沖刷進(jìn)入水體而影響水質(zhì)；拌和場(chǎng)、預(yù)制場(chǎng)、樁基現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置臨時(shí)排水系統(tǒng)和沉淀池

14、；拌和設(shè)備封閉并配備除塵設(shè)施。8.3 施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置臨時(shí)排水系統(tǒng)，防止水土流失、保證原有的水系不因?yàn)槭┕ざ袛啵徊辉谒w和魚塘30 米范圍內(nèi)建設(shè)施工營地和堆料場(chǎng)。8.4 施工營地的生活污水、生活垃圾集中堆放、處理，不直接排入水體。收集的生活垃圾運(yùn)至棄土場(chǎng)進(jìn)行深埋處理，生活污水及糞便用于農(nóng)灌及農(nóng)田肥料。8.5 拌和場(chǎng)的散裝料進(jìn)行遮蓋，拌和設(shè)備保證封閉并配有除塵設(shè)備。拌和場(chǎng)建立由散料堆放區(qū)、拌和區(qū)、生活區(qū)集中排水系統(tǒng)，并將上述各區(qū)生產(chǎn)、生活污水集中匯入沉淀池，沉淀水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排入水體。拌和場(chǎng)設(shè)三級(jí)沉淀池；每一級(jí)出水口與進(jìn)水口高差在1m 以上，出水口配過濾網(wǎng)并與池底保持60cm 以上的高差，每級(jí)沉淀池平

15、面尺寸在 2mK 2m以上，池深不小于2m。8.6 施工現(xiàn)場(chǎng)建立環(huán)保管理體系，責(zé)任到人，并保證有效運(yùn)行。9、 綜合效益9.1 1 安全效益該法用于溶洞發(fā)育地區(qū)樁基施工能有效避免孔外上層砂礫層垮塌現(xiàn)象，避免孔口坍塌、鉆機(jī)傾斜及錘頭掩埋等事故。9.2 2工期效益該法在確保安全的情況下可以使施工做到流水化施工，使工序、工期可控，避免溶洞發(fā)育地區(qū)工期的不可預(yù)見。9.3 3經(jīng)濟(jì)效益以我公司XX 大橋施工為例。該橋2010年 5月開始進(jìn)場(chǎng)樁基施工，由于頻繁發(fā)生孔內(nèi)、孔外坍塌事故，質(zhì)量、安全得不到保證，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。2010年 8月 6日，該橋不得不暫停施工。截至2010年 8月 6日， 12個(gè)孔位累積總進(jìn)尺1069.8米（凈進(jìn)尺481.8m+回填重新沖擊量588m）,回填片石：粘土（ 1:1）工程量為2434m3。直接損失廢棄工程總造價(jià)481萬元。2011年9月，本橋完成修改原設(shè)計(jì)方案，工期大大的受到影響，使得該項(xiàng)目成了整條路線上的控制性工程。無論業(yè)主還是施工單位，經(jīng)濟(jì)上都受到了巨大損失。在該法的及時(shí)運(yùn)用后，使工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度得到了保證，也使得業(yè)主總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)得到了保障。經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益巨大。10、 工程實(shí)例XX特大橋?yàn)?102. 75+2X 160+102.75)+4X4