采空區(qū)樁基施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程位于某多層住宅建筑群場(chǎng)地，占地面積約20000平方米，基礎(chǔ)形式采用鉆孔灌注樁，設(shè)計(jì)樁徑600mm，樁長18m，樁端進(jìn)入中風(fēng)化巖層不小于1.5m。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地地下15m處存在不規(guī)則采空區(qū)，平面分布寬度約10-15m，高度2-5m，主要由歷史采礦活動(dòng)形成，采空區(qū)圍巖以破碎砂巖為主，局部存在地下水滲漏通道。1.2工程地質(zhì)條件地層編號(hào)巖土名稱厚度（m）狀態(tài)描述樁周摩阻力特征值（kPa）①素填土0.5-1.2松散，含建筑垃圾15②粉質(zhì)黏土2.3-3.5可塑，含鐵錳結(jié)核40③中砂3.0-4.8稍密-中密，飽和25④破碎砂巖（采空區(qū)）2.0-5.0節(jié)理發(fā)育，空洞率15-30%-⑤中風(fēng)化砂巖>5.0單軸抗壓強(qiáng)度15-20MPa1201.3工程重難點(diǎn)采空區(qū)處理：需對(duì)樁身穿越的15m深度采空區(qū)進(jìn)行預(yù)加固，確保成孔過程中孔壁穩(wěn)定；樁基垂直度控制：采空區(qū)破碎帶易導(dǎo)致鉆孔偏斜，需采取專項(xiàng)防斜措施；注漿加固效果：采空區(qū)范圍不規(guī)則，需通過分序注漿實(shí)現(xiàn)空洞填充密實(shí)；施工監(jiān)測(cè)：需實(shí)時(shí)監(jiān)控采空區(qū)注漿后沉降及樁基施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備地質(zhì)詳勘復(fù)核采用地質(zhì)雷達(dá)與鉆孔CT組合探測(cè)技術(shù)，精確測(cè)定采空區(qū)三維分布范圍，補(bǔ)充鉆探孔間距加密至5m，繪制采空區(qū)等高線圖；對(duì)采空區(qū)地下水進(jìn)行抽水試驗(yàn)，測(cè)定滲透系數(shù)為1.2×10?3m/s，設(shè)計(jì)注漿止水方案。施工方案優(yōu)化編制《采空區(qū)注漿加固專項(xiàng)方案》《樁基施工防塌孔預(yù)案》，組織專家論證通過；進(jìn)行試樁施工（選取1#、5#樁位），驗(yàn)證注漿參數(shù)及成孔工藝，試樁結(jié)果作為后續(xù)施工依據(jù)。2.2資源配置機(jī)械設(shè)備成孔設(shè)備：GPS-15型工程鉆機(jī)3臺(tái)，配備自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)及孔斜監(jiān)測(cè)儀；注漿設(shè)備：ZJB-6型高壓注漿泵2臺(tái)（工作壓力0-20MPa），UB8.0型砂漿攪拌機(jī)1臺(tái)；監(jiān)測(cè)設(shè)備：測(cè)斜儀（精度0.1°）、水準(zhǔn)儀（DSZ2）、超聲波成孔質(zhì)量檢測(cè)儀。材料準(zhǔn)備注漿材料：P.O42.5水泥（初凝時(shí)間≥45min）、水玻璃（模數(shù)2.8）、級(jí)配砂（粒徑0.5-2mm）、早強(qiáng)劑（摻量3%）；護(hù)壁材料：鈉基膨潤土（黏度≥25s）、CMC纖維素（摻量0.05%）。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1采空區(qū)預(yù)加固注漿3.1.1注漿設(shè)計(jì)孔位布置：沿樁位外圍3m呈梅花形布設(shè)注漿孔，孔距2.5m，排距2.0m，共布設(shè)注漿孔42個(gè)；注漿參數(shù)：注漿壓力：松散地層0.5-1.0MPa，采空區(qū)1.2-1.8MPa；漿液配比：水泥-水玻璃雙液漿（水灰比0.8:1，水玻璃摻量3%），采空區(qū)填充采用水泥-砂-石子混合漿液（灰砂比1:2）；注漿順序：先施工I序孔（占總量60%），間隔24h后施工II序孔，采用“跳孔注漿、由下至上”分段注漿工藝。3.1.2注漿施工流程鉆孔施工：采用XY-100型鉆機(jī)開孔，孔徑110mm，下入89mm鋼套管至采空區(qū)頂板以上1m，終孔深度至采空區(qū)底板以下0.5m；注漿管安裝：采用Φ50mm無縫鋼管（壁厚5mm），管身每30cm開設(shè)梅花形溢漿孔（孔徑8mm），孔口設(shè)置止?jié){塞；漿液制備：水泥漿攪拌時(shí)間≥3min，雙液漿采用靜態(tài)混合器現(xiàn)場(chǎng)混合，凝膠時(shí)間控制在30-60s；注漿控制：當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值且進(jìn)漿量≤5L/min時(shí)，穩(wěn)壓30min后結(jié)束該段注漿，單孔平均注漿量約8-12m3。3.2鉆孔灌注樁施工3.2.1護(hù)筒埋設(shè)采用10mm厚鋼板卷制護(hù)筒，直徑700mm，埋設(shè)深度2.0m（黏土中）-2.5m（砂土中），護(hù)筒中心與樁位偏差≤30mm，周圍用黏土分層夯實(shí)；護(hù)筒頂部開設(shè)2個(gè)溢漿口，孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1.5m以上，水頭壓力維持≥10kPa。3.2.2成孔工藝鉆進(jìn)參數(shù)控制：素填土層：沖程0.8m，轉(zhuǎn)速20r/min，泥漿比重1.3-1.4；采空區(qū)加固段：沖程0.5m，采用“慢進(jìn)尺、勤掃孔”方式，每鉆進(jìn)0.5m測(cè)斜一次，孔斜超0.5%時(shí)立即糾偏；基巖層：沖程1.2m，采用合金鉆頭配沖擊鉆進(jìn)，確保樁端進(jìn)入設(shè)計(jì)巖層深度。泥漿護(hù)壁優(yōu)化：采用膨潤土泥漿（比重1.25-1.35，黏度28-35s，含砂率≤4%），在采空區(qū)段加入0.1%聚丙烯酰胺改善護(hù)壁效果；設(shè)置三級(jí)泥漿凈化系統(tǒng)（沉淀池、旋流器、壓濾機(jī)），實(shí)現(xiàn)泥漿循環(huán)利用。3.2.3鋼筋籠制作與安裝鋼筋籠分節(jié)制作（每節(jié)長9m），主筋采用HRB400EΦ20鋼筋，螺旋箍筋Φ8@100/200，加強(qiáng)箍Φ14@2000；主筋連接采用直螺紋套筒（Ⅰ級(jí)接頭），接頭錯(cuò)開率50%，套筒擰緊扭矩≥260N·m；鋼筋籠下設(shè)時(shí)采用雙吊點(diǎn)起吊，孔口設(shè)置導(dǎo)向裝置，避免碰撞孔壁，下設(shè)深度誤差控制在±50mm內(nèi)。3.2.4水下混凝土灌注導(dǎo)管選用Φ250mm無縫鋼管（壁厚3mm），使用前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（壓力0.6MPa）；首批混凝土灌注量≥1.5m3，導(dǎo)管埋深控制在2-6m，灌注速度≥0.3m/min；樁頂超灌高度0.8-1.0m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35（坍落度180-220mm），初凝時(shí)間≥6h。3.3后注漿施工為提高樁基承載力，在樁端及樁側(cè)2/3L處設(shè)置后注漿裝置：注漿管采用Φ25mm鋼管，樁端設(shè)置3個(gè)注漿閥（呈120°分布），樁側(cè)設(shè)置2個(gè)注漿斷面；注漿參數(shù)：水灰比0.6:1，注漿壓力2.5-3.5MPa，單樁注漿量水泥800-1200kg；注漿時(shí)機(jī)：混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后進(jìn)行，先注樁側(cè)后注樁端，間隔時(shí)間≥2h。四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1注漿加固質(zhì)量控制過程控制：每孔注漿記錄壓力-流量-時(shí)間曲線，確保符合設(shè)計(jì)參數(shù)；采用聲波透射法檢測(cè)注漿體完整性，空洞填充率≥90%為合格。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：注漿后采空區(qū)圍巖承載力特征值≥300kPa；抽芯檢測(cè)顯示注漿體28d抗壓強(qiáng)度≥8MPa。4.2樁基施工質(zhì)量控制項(xiàng)目允許偏差檢查方法樁位偏差單排樁≤50mm全站儀復(fù)核孔深+300mm，-0mm測(cè)繩（配重錘）實(shí)測(cè)孔徑≥設(shè)計(jì)樁徑超聲波成孔檢測(cè)儀垂直度≤1%孔斜儀每5m測(cè)一次沉渣厚度≤50mm沉渣儀或測(cè)繩檢測(cè)鋼筋籠保護(hù)層厚度±20mm鋼筋定位卡具4.3檢測(cè)要求低應(yīng)變檢測(cè)：抽檢比例20%，檢測(cè)樁身完整性；單樁靜載試驗(yàn)：抽檢3根，承載力特征值≥1800kN；鉆芯法：抽檢5%，檢查混凝土強(qiáng)度及樁底沉渣。五、安全保障措施5.1采空區(qū)施工專項(xiàng)防護(hù)防坍塌措施：成孔過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)孔內(nèi)水位，水位下降速率超過5cm/h時(shí)立即停止施工，采用雙液漿快速封堵；采空區(qū)上方設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)（間距10m），監(jiān)測(cè)頻率1次/2h，預(yù)警值5mm/天。防突水措施：配備2臺(tái)Φ150mm水泵（揚(yáng)程30m），集水坑容量≥50m3；施工區(qū)域周邊設(shè)置截水溝及擋水墻，防止地表水流滲入采空區(qū)。5.2機(jī)械設(shè)備安全管理鉆機(jī)操作：鉆機(jī)安裝時(shí)地基承載力≥120kPa，采用型鋼支腿加固；鉆架頂部設(shè)置風(fēng)速儀，風(fēng)力≥6級(jí)時(shí)停止作業(yè)。注漿作業(yè)：高壓注漿泵安全閥定期校驗(yàn)（每月1次），注漿管接頭采用雙螺母緊固；作業(yè)人員佩戴防沖擊面罩及耐壓手套，注漿區(qū)域設(shè)置1.5m高防護(hù)欄。5.3應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案：編制《采空區(qū)塌陷應(yīng)急預(yù)案》，配備應(yīng)急注漿設(shè)備及沙袋（儲(chǔ)備量500袋）；每季度組織防坍塌演練，演練內(nèi)容包括孔內(nèi)事故處理、人員疏散等。應(yīng)急聯(lián)絡(luò)：建立項(xiàng)目-監(jiān)理-設(shè)計(jì)-勘察單位四方聯(lián)動(dòng)機(jī)制，應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間≤30分鐘。六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制施工階段工期（天）工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備7設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、場(chǎng)地平整、測(cè)量放線采空區(qū)注漿加固2142個(gè)注漿孔施工及養(yǎng)護(hù)樁基施工45300根灌注樁（3臺(tái)鉆機(jī)并行）樁基檢測(cè)15靜載、低應(yīng)變及鉆芯檢測(cè)驗(yàn)收及資料歸檔7竣工資料整理及驗(yàn)收6.2進(jìn)度保障措施采用BIM技術(shù)模擬施工流程，優(yōu)化資源配置；注漿與樁基施工采用平行作業(yè)，縮短總工期；備用1臺(tái)鉆機(jī)及注漿設(shè)備，應(yīng)對(duì)設(shè)備故障影響。七、環(huán)境保護(hù)措施7.1噪聲控制選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），鉆機(jī)設(shè)置隔音罩；夜間施工辦理許可手續(xù)，噪聲超標(biāo)時(shí)采用聲屏障圍擋（高度3m）。7.2泥漿處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（處理能力100m3/d）后回用，泥餅外運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)；廢棄注漿材料采用固化處理（摻加10%石灰），固化后含水率≤30%。7.3揚(yáng)塵防治場(chǎng)區(qū)主要道路硬化（厚度200mm，C20混凝土），配備2臺(tái)霧炮機(jī)（覆蓋半徑30m）；裸土覆蓋率100%，材料堆場(chǎng)設(shè)置防雨棚（面積500m2）。八、結(jié)論與建議本方案通過采