论文部分内容阅读
【摘要】随着工程施工技术的发展,对岩溶地基的处理技术更加可靠、先进且经济适用,针对不同的地基基础采取相应的处理方法,可以有效的提高工程的施工质量,提高工作效率。在本工程中,只依靠一般的机械冲孔的方法无法满足工程的施工需要,于是采用多种技术综合施工的方法,既保证了工程质量又确保工期,希望对今后的溶洞地基施工有所帮助。
【关键词】岩溶地质;单护筒;机械钻孔;回冲填孔;冲孔基桩
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
YY工程在处理孔桩基础方面采用两种方法:一是人为去挖洞填孔,不过力量有限,桩长一般小于4 m ;二是利用机械冲孔,机械力量无穷,所以桩长可以大于4 m。白云质灰岩是我们的受力支持层面,木桩大概打入岩石的500 mm深,链接3 栋塔楼地下室,腾出空地来做停车场,总计17 层,建筑高49.95 m,占地38 481.09 m2,建筑结构为短肢钢筋砼,防震烈度高达六度。7 种桩径规格分别为800、1000、1200、1300、1400、1500、1600、1700 mm ,桩的长度在3.9 m~41 m之间。
2 施工工艺
2.1 工艺原理
通过冲锤,将钢护筒放置于岩面,防止孔内泥浆波动或突然下降以致孔口粉碎坍塌。用软塑料、粘性土壤混合适量粘土、片石,搅拌均匀作为充填物,在借助冲锤的强大推动力,将这些东西全部挤入较小的溶洞地层。有些时候,为了稳定孔壁,还可以加入一定量的水泥、泥浆。当冲锤经过顶板进入较大溶洞时,如果溶洞内是流塑或空洞一类的充填物,那么将一包包水泥、片石、粘土抛向孔内,让冲锤挂低档将它们紧密地冲实,过几天后进行第二次冲孔。
2.2 施工操作要点
2.2.1 施工准备
(1)定点桩位。根据原先既定的桩位点,采用交会连贯法,布置控制基线的图纸,准确指挥桩位的落实。
(2)加工桩锤、钢护筒。根据需求,加工不同直径的桩锤、钢护筒,10~12 mm是加工钢护筒的合适厚度范围。
2.2.2 组装打桩机就位
组装好冲桩机后,通过冲桩机本身自带的设备,将冲桩机移到位点,再将枕木铺在冲桩机滚轴下方。
2.2.3 冲击成孔
(1)施工程序。按照溶洞的散落情况,施工原则是先处理短的、简单的、外面的,然后将长的、复杂的、深入的逐个突破,还需安排相邻孔分时段突破施工。
(2)利用单护筒,进行泥浆护壁,最后冲击成孔。下移钢护筒到岩面后,再通过冲锤多次的冲击力,将土石粉碎然后挤入孔壁内,最后让高压泥浆泵运转使渣全部悬浮。
下面几个环节在冲孔进入溶岩时应特别注意:①严格控制泥浆质量,保证泥浆体积密度在1.2到1.4之间,粘度和胶体率分别大于20 s和95%,含沙率则要求不超过4% 。当上好的粘土出于匮乏时,混入一些水泥、泥浆王在泥浆中,使泥浆的粘附率和悬浮力得以提高;②当岩面出现幅度很大的坡时,沖锤一摇晃就很容易把孔打偏了或塌了。这时候应该将硬片石,挂低档进行多次回冲填,在孔底填平后再恢复正常打孔;③如果溶洞很小,松散不稳定的土层作为充填,使用优质泥浆进行护壁,确保一定水量充盈孔内,将潮泥块、一包包粘土、片石(粒径<150mm )适时投向孔内,挂低档进行多次将填充物挤入溶洞的孔壁或者裂缝内,使护壁得到最大的巩固,在环形层面上形成封闭状态,避免漏浆、塌孔再次出现。
3 质量控制
3.1 质量标准
孔垂直度小于1%的偏差;孔顶水平小于10 cm的偏差;底沉渣要求小于5 cm厚度。
3.2 质量控制的措施
3.2.1 组织管理施工措施
(1)拟出贴合实际的施工方案,采取3 班轮流倒换作业施工。
(2)制定严格的工作制度,加强施工人员的安全意识,使组织指挥更加得力。
3.2.2 施工的技术与方法
(1)解决漏浆与塌孔。由于进行冲孔的时候出现了很大的泥浆的体积和密度,使得暗流的水压大过的孔底水压最终导致了漏浆的发生; 在冲锤打透了没有充填的还有充填一半的位于溶洞上的顶板时孔壁没有了孔里的压力,孔里的水位下降速度加快,外面的地下水的渗入压力太大导致了动压力的发生,最后使得孔壁发生率倒塌。比如3 -72# 桩,当冲锤在穿过顶板的时候,原本里面3米的水位减少了16 m,漏浆的数量有27.98m3 补水不容易完成,导致了打桩机的崩溃,并埋没了钢护筒,再比如3 - 24# 桩,当、在21.4 m时,32.6 m3的泥浆突然在2min 内不见了,孔里由于没有了水和压力而导致了孔塌和地陷。
所以,操控机械的工作人员们被要求要时时刻刻掌控着孔里水位有多高、泥浆有多粘,在排渣过程中还要注意立刻地补水与深刻辨析泥浆的颜色,检验渣的样本是不是符合钻探的样本和抛填的物品,一旦出现不正常的地方要立刻解决。把坚硬的片石、粘土还有水泥当为混合的物体,根据漏浆的程度一次次地进行抛填还有冲击,每次都在1~3 m保证不漏。加入漏浆速度过快,不能达到散填的目的,就要实行集中的抛填方式,就是把黄土分别装在袋里,把一整包的水泥和片石放在一起,在不长的时间里投入很多的水泥包。例:3 - 59#、2 - 15#、2 -64# 桩之中均漏浆的数量达到了19 m3,全部的散填都没有成功,只有集中的抛填方式才没有失效。
(2)解决偏孔的问题。由于不平坦的溶沟与溶槽的岩面,溶洞在顶板的不一的厚度,还有溶洞里由于孤石的进入孔径,孔底的状态变为了一边是软的一边是硬的(叫做半边岩) ,然后就有了偏孔的发生。偏孔不难会带来台阶的形成,安放钢筋笼的做法受到了一定的影响。解决偏孔的问题是出现在喀斯特的地区里冲孔时遇到最多的问题,在冲孔的全部过程里都不可避免,是否正确的解决方法影响着能否很好地冲孔和时间的长短。
所以,在冲孔透过了覆盖的岩层还有当溶洞里的填充物品碰到了溶洞的顶板的时候,因为岩面存在的倾斜、溶沟与溶槽造成的切割变成了块状和蜂窝样的出现了偏孔。减低了冲孔的速度,让主绳的摆动变大。在此时最重要的就是及时拿出冲锤,丢进料径大约300 mm的坚硬的片石还有一块块的黄土,把孔填回1.5~2.0米,使得冲锤变回平稳的状态,通过45 cm 小冲程的撞击,直到复原后再次丢入一样比例构成的混合物品1.0~1.2 m用80 cm 大的冲程进行冲孔。假使偏孔还存在着就要重复第二次的方式。不断地抛填还不能够完成目标时,就在水下把爆破进行松动以及把渣都清理干净,洗干净孔底用C20 级的混凝土,放过7 d后进行冲孔的处理。
(3)解决卡锤的问题。在进行地质的冲孔时最经常出现的事故就是卡锤,这也是非常难解决的问题。因为冲锤被卡在了孔底就会导致孔的作用丧失,要把孔重新补过,带来很大的经济的损失。原因如下:①岩面太过倾斜带来卡锤;②在穿透溶洞的顶板时由于钢丝绳的来回弹动与冲锤自己的摇摆使得冲锤原来的十字形方向发生改变而导致了卡锤;③孤石与探头石使得卡锤; ④冲锤的方向转动装置的迟钝(比如是勒太紧的副钢丝绳,吊环失灵)梅花孔出现而导致了卡锤;⑤溶洞里涌沙使得锤头被埋没;⑥漏浆还有塌孔使得冲锤被埋住;⑦由于没电以及出现问题的冲机,过久的停机,使沉碴又把冲锤埋没。
所以:首先最主要的是预防,措施在操控机器的工作人员要时刻掌握冲机的负荷还有主绳的摆动,按机器的冲孔方法来操作,不会存在有探头石和石阶,在卡锤出现之前立即用锤头来进行抛填。②将位于溶洞的顶板上30~50cm 的地方进行冲孔的冲程与冲击的次数的改变,运用慢打和轻击的方式,在进到溶洞才不断地抛如片石和黄土还有水泥来填补,每次进大约1.5m ,到孔造成为止。③使冲锤的形式发生变化。把原本的十字形的锤头再焊上圈(钢轨做成弧形),连接了十字形,使冲进的速度减低,一次就做到成孔而且圆顺。
5 结语
我们在这个施工过程里,运用的综合的施工方法是单护筒的跟进,反复填补冲孔,采用泥浆来护壁等,使这个地区的机械的冲孔桩穿过了溶洞的地层,解决了漏浆、塌孔与偏孔问题,经检验均符合标准。而优良桩还有82.4%之多,受到了当地的建设与监理的单位以及质检部门的好评,为社会创造了很好的效益
【关键词】岩溶地质;单护筒;机械钻孔;回冲填孔;冲孔基桩
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
YY工程在处理孔桩基础方面采用两种方法:一是人为去挖洞填孔,不过力量有限,桩长一般小于4 m ;二是利用机械冲孔,机械力量无穷,所以桩长可以大于4 m。白云质灰岩是我们的受力支持层面,木桩大概打入岩石的500 mm深,链接3 栋塔楼地下室,腾出空地来做停车场,总计17 层,建筑高49.95 m,占地38 481.09 m2,建筑结构为短肢钢筋砼,防震烈度高达六度。7 种桩径规格分别为800、1000、1200、1300、1400、1500、1600、1700 mm ,桩的长度在3.9 m~41 m之间。
2 施工工艺
2.1 工艺原理
通过冲锤,将钢护筒放置于岩面,防止孔内泥浆波动或突然下降以致孔口粉碎坍塌。用软塑料、粘性土壤混合适量粘土、片石,搅拌均匀作为充填物,在借助冲锤的强大推动力,将这些东西全部挤入较小的溶洞地层。有些时候,为了稳定孔壁,还可以加入一定量的水泥、泥浆。当冲锤经过顶板进入较大溶洞时,如果溶洞内是流塑或空洞一类的充填物,那么将一包包水泥、片石、粘土抛向孔内,让冲锤挂低档将它们紧密地冲实,过几天后进行第二次冲孔。
2.2 施工操作要点
2.2.1 施工准备
(1)定点桩位。根据原先既定的桩位点,采用交会连贯法,布置控制基线的图纸,准确指挥桩位的落实。
(2)加工桩锤、钢护筒。根据需求,加工不同直径的桩锤、钢护筒,10~12 mm是加工钢护筒的合适厚度范围。
2.2.2 组装打桩机就位
组装好冲桩机后,通过冲桩机本身自带的设备,将冲桩机移到位点,再将枕木铺在冲桩机滚轴下方。
2.2.3 冲击成孔
(1)施工程序。按照溶洞的散落情况,施工原则是先处理短的、简单的、外面的,然后将长的、复杂的、深入的逐个突破,还需安排相邻孔分时段突破施工。
(2)利用单护筒,进行泥浆护壁,最后冲击成孔。下移钢护筒到岩面后,再通过冲锤多次的冲击力,将土石粉碎然后挤入孔壁内,最后让高压泥浆泵运转使渣全部悬浮。
下面几个环节在冲孔进入溶岩时应特别注意:①严格控制泥浆质量,保证泥浆体积密度在1.2到1.4之间,粘度和胶体率分别大于20 s和95%,含沙率则要求不超过4% 。当上好的粘土出于匮乏时,混入一些水泥、泥浆王在泥浆中,使泥浆的粘附率和悬浮力得以提高;②当岩面出现幅度很大的坡时,沖锤一摇晃就很容易把孔打偏了或塌了。这时候应该将硬片石,挂低档进行多次回冲填,在孔底填平后再恢复正常打孔;③如果溶洞很小,松散不稳定的土层作为充填,使用优质泥浆进行护壁,确保一定水量充盈孔内,将潮泥块、一包包粘土、片石(粒径<150mm )适时投向孔内,挂低档进行多次将填充物挤入溶洞的孔壁或者裂缝内,使护壁得到最大的巩固,在环形层面上形成封闭状态,避免漏浆、塌孔再次出现。
3 质量控制
3.1 质量标准
孔垂直度小于1%的偏差;孔顶水平小于10 cm的偏差;底沉渣要求小于5 cm厚度。
3.2 质量控制的措施
3.2.1 组织管理施工措施
(1)拟出贴合实际的施工方案,采取3 班轮流倒换作业施工。
(2)制定严格的工作制度,加强施工人员的安全意识,使组织指挥更加得力。
3.2.2 施工的技术与方法
(1)解决漏浆与塌孔。由于进行冲孔的时候出现了很大的泥浆的体积和密度,使得暗流的水压大过的孔底水压最终导致了漏浆的发生; 在冲锤打透了没有充填的还有充填一半的位于溶洞上的顶板时孔壁没有了孔里的压力,孔里的水位下降速度加快,外面的地下水的渗入压力太大导致了动压力的发生,最后使得孔壁发生率倒塌。比如3 -72# 桩,当冲锤在穿过顶板的时候,原本里面3米的水位减少了16 m,漏浆的数量有27.98m3 补水不容易完成,导致了打桩机的崩溃,并埋没了钢护筒,再比如3 - 24# 桩,当、在21.4 m时,32.6 m3的泥浆突然在2min 内不见了,孔里由于没有了水和压力而导致了孔塌和地陷。
所以,操控机械的工作人员们被要求要时时刻刻掌控着孔里水位有多高、泥浆有多粘,在排渣过程中还要注意立刻地补水与深刻辨析泥浆的颜色,检验渣的样本是不是符合钻探的样本和抛填的物品,一旦出现不正常的地方要立刻解决。把坚硬的片石、粘土还有水泥当为混合的物体,根据漏浆的程度一次次地进行抛填还有冲击,每次都在1~3 m保证不漏。加入漏浆速度过快,不能达到散填的目的,就要实行集中的抛填方式,就是把黄土分别装在袋里,把一整包的水泥和片石放在一起,在不长的时间里投入很多的水泥包。例:3 - 59#、2 - 15#、2 -64# 桩之中均漏浆的数量达到了19 m3,全部的散填都没有成功,只有集中的抛填方式才没有失效。
(2)解决偏孔的问题。由于不平坦的溶沟与溶槽的岩面,溶洞在顶板的不一的厚度,还有溶洞里由于孤石的进入孔径,孔底的状态变为了一边是软的一边是硬的(叫做半边岩) ,然后就有了偏孔的发生。偏孔不难会带来台阶的形成,安放钢筋笼的做法受到了一定的影响。解决偏孔的问题是出现在喀斯特的地区里冲孔时遇到最多的问题,在冲孔的全部过程里都不可避免,是否正确的解决方法影响着能否很好地冲孔和时间的长短。
所以,在冲孔透过了覆盖的岩层还有当溶洞里的填充物品碰到了溶洞的顶板的时候,因为岩面存在的倾斜、溶沟与溶槽造成的切割变成了块状和蜂窝样的出现了偏孔。减低了冲孔的速度,让主绳的摆动变大。在此时最重要的就是及时拿出冲锤,丢进料径大约300 mm的坚硬的片石还有一块块的黄土,把孔填回1.5~2.0米,使得冲锤变回平稳的状态,通过45 cm 小冲程的撞击,直到复原后再次丢入一样比例构成的混合物品1.0~1.2 m用80 cm 大的冲程进行冲孔。假使偏孔还存在着就要重复第二次的方式。不断地抛填还不能够完成目标时,就在水下把爆破进行松动以及把渣都清理干净,洗干净孔底用C20 级的混凝土,放过7 d后进行冲孔的处理。
(3)解决卡锤的问题。在进行地质的冲孔时最经常出现的事故就是卡锤,这也是非常难解决的问题。因为冲锤被卡在了孔底就会导致孔的作用丧失,要把孔重新补过,带来很大的经济的损失。原因如下:①岩面太过倾斜带来卡锤;②在穿透溶洞的顶板时由于钢丝绳的来回弹动与冲锤自己的摇摆使得冲锤原来的十字形方向发生改变而导致了卡锤;③孤石与探头石使得卡锤; ④冲锤的方向转动装置的迟钝(比如是勒太紧的副钢丝绳,吊环失灵)梅花孔出现而导致了卡锤;⑤溶洞里涌沙使得锤头被埋没;⑥漏浆还有塌孔使得冲锤被埋住;⑦由于没电以及出现问题的冲机,过久的停机,使沉碴又把冲锤埋没。
所以:首先最主要的是预防,措施在操控机器的工作人员要时刻掌握冲机的负荷还有主绳的摆动,按机器的冲孔方法来操作,不会存在有探头石和石阶,在卡锤出现之前立即用锤头来进行抛填。②将位于溶洞的顶板上30~50cm 的地方进行冲孔的冲程与冲击的次数的改变,运用慢打和轻击的方式,在进到溶洞才不断地抛如片石和黄土还有水泥来填补,每次进大约1.5m ,到孔造成为止。③使冲锤的形式发生变化。把原本的十字形的锤头再焊上圈(钢轨做成弧形),连接了十字形,使冲进的速度减低,一次就做到成孔而且圆顺。
5 结语
我们在这个施工过程里,运用的综合的施工方法是单护筒的跟进,反复填补冲孔,采用泥浆来护壁等,使这个地区的机械的冲孔桩穿过了溶洞的地层,解决了漏浆、塌孔与偏孔问题,经检验均符合标准。而优良桩还有82.4%之多,受到了当地的建设与监理的单位以及质检部门的好评,为社会创造了很好的效益