一、工程概況
深圳市鹽田至壩崗高速公路(以下簡(jiǎn)稱鹽壩高速公路)位于深圳市東部沿海地區(qū),全長(zhǎng)約7km。鹽壩高速公路是深圳市東部路網(wǎng)的重要組成部分,是深圳市的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。我部本次施工B段第八合同段,即:葵涌西互通式立交主線1#橋及C-C、E-E匝道橋??课骰ネㄊ搅⒔坏靥幙挎?zhèn)和葵涌小平原的西南緣,該立交與坪山至西沖一級(jí)公路十字交叉,并同時(shí)上跨葵涌至南澳現(xiàn)有公路和葵涌鎮(zhèn)的金業(yè)路。它還與預(yù)留葵涌東互通式立交(深圳市規(guī)劃6#高速公路)共同完成其交通流的轉(zhuǎn)換。
全橋共計(jì)樁基101根,根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料,在樁中心處表明有溶洞的點(diǎn)位共有30個(gè)。其具體布置情況及溶洞發(fā)育程度詳見《樁基地質(zhì)勘探平面布置總圖》。
本橋地質(zhì)情況由上至下依次分別為雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土、含碎石粉質(zhì)粘土、弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r及微風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r,灰?guī)r溶巖發(fā)育。溶洞大概可分為4類,即空溶洞(12個(gè))、多層溶洞(9個(gè))、大型溶洞(H>4m的8個(gè))、有充填物溶洞(21個(gè))。類型主要以有填充物溶洞為主,其充填物主要有半充填淤泥質(zhì)土、砂礫、碎石、卵石、粘土等。溶洞為左3#-3孔,高19.4m。右2#-3孔為6層溶洞。多層溶洞一般高度較小。C匝道9#墩、10#墩、11#臺(tái);主線1#橋5#墩均處在巖溶較發(fā)育地區(qū)。
地下水主要為第四系沖洪積層的孔隙潛水和弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r中的裂隙水,地下水以接受大氣降水補(bǔ)給為主,一般見溶洞孔的水位均偏低??挎?zhèn)南部中冠公司至高圳頭一帶河谷之下及其兩側(cè)隱伏著下石炭系灰?guī)r、大理巖,巖溶比較發(fā)育,巖溶水賦存于巖溶之中。本橋址地下水對(duì)樁基有中等腐蝕,樁基混凝土應(yīng)采取二級(jí)防護(hù)措施。
二、 施工方案
(一)方案的選擇
根據(jù)以上工程概況及施工特點(diǎn),有溶洞的樁基主要采取如下方案:
1、 挖孔樁施工
當(dāng)有溶洞的樁基地層中無(wú)較厚砂礫層或砂層,且溶洞水位較低時(shí)采用挖孔樁的方案較為適宜。
2、 鉆孔樁施工
當(dāng)?shù)貙又杏休^厚的中粗砂層、風(fēng)化嚴(yán)重的礫石、碎石;地下涌水量較大時(shí)采用鉆孔樁施工。
3、 護(hù)筒跟進(jìn)法
當(dāng)溶洞上方有較厚的砂礫層時(shí),采用護(hù)筒跟進(jìn)的方法,以防止坍孔。
4、 挖鉆結(jié)合法施工
主要針對(duì)挖孔法施工,當(dāng)對(duì)地質(zhì)情況難以掌握及地下水情況難以判斷,挖孔難以進(jìn)行下去時(shí),采取鉆孔樁的施工方法。
(二)施工方法
1、 適宜鉆孔作業(yè)的有溶洞的施工
⑴鉆前準(zhǔn)備工作
①詳細(xì)掌握溶洞出現(xiàn)的位置,并推斷其范圍大小。
②對(duì)有溶洞的樁位地質(zhì)、水文地質(zhì)資料進(jìn)行分析研究,制訂適當(dāng)?shù)氖┕し桨负褪┕ぜ夹g(shù)保障措施。
③每個(gè)孔位的地質(zhì)柱狀圖和施工方案都單獨(dú)列出,發(fā)給有關(guān)人員,讓具體操作者、技術(shù)人員、作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)都知道溶洞的位置、大小、充填情況以及應(yīng)采取的施工方案。
④備足成孔用水、粘土、片石、碎石等必備材料,確保溶洞鉆穿時(shí)迅速補(bǔ)水、補(bǔ)漿,預(yù)防坍孔,并及時(shí)拋填粘土、片石,以恢復(fù)正常鉆孔作業(yè)。
⑤要有處理施工故障的備用機(jī)具設(shè)備,如打撈、急救以及不同性能的其他鉆機(jī)、鉆具等。
⑥鉆孔前先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,清除雜物,再進(jìn)行樁基定位放樣。同時(shí)定位放線應(yīng)注意:a. 依據(jù)已布設(shè)的平面控制加密導(dǎo)線控制點(diǎn)坐標(biāo)和經(jīng)復(fù)核計(jì)算無(wú)誤的各鉆孔樁中心坐標(biāo),利用全站儀精確測(cè)設(shè)各樁位的中心樁;b. 采用正交線法定出該樁位的法線方向線控制樁,供護(hù)筒安裝及機(jī)具定位使用c. 每個(gè)鉆孔樁的護(hù)筒安裝就位后,應(yīng)測(cè)量護(hù)筒頂標(biāo)高,供檢測(cè)孔深度、樁底標(biāo)高時(shí)使用。
鋼護(hù)筒內(nèi)徑比相應(yīng)的樁徑大30cm,分節(jié)卷制,單節(jié)高度2m,埋設(shè)的深度根據(jù)不同地質(zhì)情況分別確定,對(duì)埋深較淺的護(hù)筒,采用挖埋法,即先在樁位處挖出比護(hù)筒直徑大80-100cm的園坑,然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土,分層夯實(shí),然后通過(guò)控制樁放樣,把鉆孔的中心位置標(biāo)于坑底,再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi),用十字線在頂部找出護(hù)筒的園心位置,移動(dòng)護(hù)筒,使護(hù)筒中心位置與樁位中心位置重合,同時(shí)用水平尺或垂球檢查,使護(hù)筒豎直,隨后即在護(hù)筒周圍對(duì)稱,均勻回填含水量的粘土,分層夯實(shí),使其達(dá)到密實(shí)度,夯填時(shí)要防止護(hù)筒偏斜,護(hù)筒頂面至少應(yīng)高出地面0.3米,以防雜物,地面水落入或流入井孔內(nèi)。
泥漿可用膨潤(rùn)土拌制,也可采用性能良好的其它粘土拌制,制漿池、儲(chǔ)漿池、沉淀池均設(shè)在鉆機(jī)周圍,并用循環(huán)膠管連接,以形成良好的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
深圳市鹽田至壩崗高速公路(以下簡(jiǎn)稱鹽壩高速公路)位于深圳市東部沿海地區(qū),全長(zhǎng)約7km。鹽壩高速公路是深圳市東部路網(wǎng)的重要組成部分,是深圳市的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。我部本次施工B段第八合同段,即:葵涌西互通式立交主線1#橋及C-C、E-E匝道橋??课骰ネㄊ搅⒔坏靥幙挎?zhèn)和葵涌小平原的西南緣,該立交與坪山至西沖一級(jí)公路十字交叉,并同時(shí)上跨葵涌至南澳現(xiàn)有公路和葵涌鎮(zhèn)的金業(yè)路。它還與預(yù)留葵涌東互通式立交(深圳市規(guī)劃6#高速公路)共同完成其交通流的轉(zhuǎn)換。
全橋共計(jì)樁基101根,根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料,在樁中心處表明有溶洞的點(diǎn)位共有30個(gè)。其具體布置情況及溶洞發(fā)育程度詳見《樁基地質(zhì)勘探平面布置總圖》。
本橋地質(zhì)情況由上至下依次分別為雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土、含碎石粉質(zhì)粘土、弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r及微風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r,灰?guī)r溶巖發(fā)育。溶洞大概可分為4類,即空溶洞(12個(gè))、多層溶洞(9個(gè))、大型溶洞(H>4m的8個(gè))、有充填物溶洞(21個(gè))。類型主要以有填充物溶洞為主,其充填物主要有半充填淤泥質(zhì)土、砂礫、碎石、卵石、粘土等。溶洞為左3#-3孔,高19.4m。右2#-3孔為6層溶洞。多層溶洞一般高度較小。C匝道9#墩、10#墩、11#臺(tái);主線1#橋5#墩均處在巖溶較發(fā)育地區(qū)。
地下水主要為第四系沖洪積層的孔隙潛水和弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r中的裂隙水,地下水以接受大氣降水補(bǔ)給為主,一般見溶洞孔的水位均偏低??挎?zhèn)南部中冠公司至高圳頭一帶河谷之下及其兩側(cè)隱伏著下石炭系灰?guī)r、大理巖,巖溶比較發(fā)育,巖溶水賦存于巖溶之中。本橋址地下水對(duì)樁基有中等腐蝕,樁基混凝土應(yīng)采取二級(jí)防護(hù)措施。
二、 施工方案
(一)方案的選擇
根據(jù)以上工程概況及施工特點(diǎn),有溶洞的樁基主要采取如下方案:
1、 挖孔樁施工
當(dāng)有溶洞的樁基地層中無(wú)較厚砂礫層或砂層,且溶洞水位較低時(shí)采用挖孔樁的方案較為適宜。
2、 鉆孔樁施工
當(dāng)?shù)貙又杏休^厚的中粗砂層、風(fēng)化嚴(yán)重的礫石、碎石;地下涌水量較大時(shí)采用鉆孔樁施工。
3、 護(hù)筒跟進(jìn)法
當(dāng)溶洞上方有較厚的砂礫層時(shí),采用護(hù)筒跟進(jìn)的方法,以防止坍孔。
4、 挖鉆結(jié)合法施工
主要針對(duì)挖孔法施工,當(dāng)對(duì)地質(zhì)情況難以掌握及地下水情況難以判斷,挖孔難以進(jìn)行下去時(shí),采取鉆孔樁的施工方法。
(二)施工方法
1、 適宜鉆孔作業(yè)的有溶洞的施工
⑴鉆前準(zhǔn)備工作
①詳細(xì)掌握溶洞出現(xiàn)的位置,并推斷其范圍大小。
②對(duì)有溶洞的樁位地質(zhì)、水文地質(zhì)資料進(jìn)行分析研究,制訂適當(dāng)?shù)氖┕し桨负褪┕ぜ夹g(shù)保障措施。
③每個(gè)孔位的地質(zhì)柱狀圖和施工方案都單獨(dú)列出,發(fā)給有關(guān)人員,讓具體操作者、技術(shù)人員、作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)都知道溶洞的位置、大小、充填情況以及應(yīng)采取的施工方案。
④備足成孔用水、粘土、片石、碎石等必備材料,確保溶洞鉆穿時(shí)迅速補(bǔ)水、補(bǔ)漿,預(yù)防坍孔,并及時(shí)拋填粘土、片石,以恢復(fù)正常鉆孔作業(yè)。
⑤要有處理施工故障的備用機(jī)具設(shè)備,如打撈、急救以及不同性能的其他鉆機(jī)、鉆具等。
⑥鉆孔前先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,清除雜物,再進(jìn)行樁基定位放樣。同時(shí)定位放線應(yīng)注意:a. 依據(jù)已布設(shè)的平面控制加密導(dǎo)線控制點(diǎn)坐標(biāo)和經(jīng)復(fù)核計(jì)算無(wú)誤的各鉆孔樁中心坐標(biāo),利用全站儀精確測(cè)設(shè)各樁位的中心樁;b. 采用正交線法定出該樁位的法線方向線控制樁,供護(hù)筒安裝及機(jī)具定位使用c. 每個(gè)鉆孔樁的護(hù)筒安裝就位后,應(yīng)測(cè)量護(hù)筒頂標(biāo)高,供檢測(cè)孔深度、樁底標(biāo)高時(shí)使用。
鋼護(hù)筒內(nèi)徑比相應(yīng)的樁徑大30cm,分節(jié)卷制,單節(jié)高度2m,埋設(shè)的深度根據(jù)不同地質(zhì)情況分別確定,對(duì)埋深較淺的護(hù)筒,采用挖埋法,即先在樁位處挖出比護(hù)筒直徑大80-100cm的園坑,然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土,分層夯實(shí),然后通過(guò)控制樁放樣,把鉆孔的中心位置標(biāo)于坑底,再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi),用十字線在頂部找出護(hù)筒的園心位置,移動(dòng)護(hù)筒,使護(hù)筒中心位置與樁位中心位置重合,同時(shí)用水平尺或垂球檢查,使護(hù)筒豎直,隨后即在護(hù)筒周圍對(duì)稱,均勻回填含水量的粘土,分層夯實(shí),使其達(dá)到密實(shí)度,夯填時(shí)要防止護(hù)筒偏斜,護(hù)筒頂面至少應(yīng)高出地面0.3米,以防雜物,地面水落入或流入井孔內(nèi)。
泥漿可用膨潤(rùn)土拌制,也可采用性能良好的其它粘土拌制,制漿池、儲(chǔ)漿池、沉淀池均設(shè)在鉆機(jī)周圍,并用循環(huán)膠管連接,以形成良好的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。