狮岭特大桥岩溶处理专项施工方案.doc

广清城际轨道交通站前工程广清城际轨道交通站前工程 gqzh-1gqzh-1 标经理部二分部标经理部二分部 狮岭特大桥狮岭特大桥 岩溶处理专项施工方案岩溶处理专项施工方案 编编 制：制： 复复 核：核： 审审 核：核： 批批 准：准： 中铁四局广清城际轨道交通站前工程中铁四局广清城际轨道交通站前工程 gqzh-1gqzh-1 标项目经理部二分部标项目经理部二分部 20132013 年年 1111 月月 目目 录录 1 1、编制依据、编制范围、编制依据、编制范围.1 1.1 编制依据1 1.2 编制范围1 2 2、工程概况、工程概况.1 2.1 工程概况1 2.2 主要工程内容2 2.3 主要工程数量2 2.4 工程特点2 2.5 控制工程及难点工程2 3 3、施工方案、施工方案.4 3.1 桩基溶洞处理方案、工艺及方法4 3.1.1 桩基岩溶处理方案4 3.1.2 桩基岩溶处理施工工艺及方法5 3.1.3 岩溶钻孔桩施工过程中常见的问题及预防、处理措施10 3.2 扩大基础岩溶处理.13 3.3 岩溶钻孔桩施工应注意的问题.14 3.4 地质核查17 3.5 工程数量确认18 3.6 资料存档18 4 4、资源配置、资源配置.19 4.1 人力配置19 4.2 机械设备配置19 4.3 材料配置19 5 5、质量控制措施、质量控制措施.19 6 6、安全控制措施、安全控制措施.21 6.1 地面塌陷21 6.1.1 预防岩溶地段地面塌陷措施21 6.1.2 地面塌陷的治理方法22 6.2 临近既有重要公路及建筑物的处理22 6.3 其他注意事项23 7 7、环保措施、环保措施.23 8 8、施工应急预案、施工应急预案.24 8.1 目的24 8.2 组织机构25 8.3 适用范围25 8.4 应急组织25 8.5 伤害事故的应急抢救方法26 8.6 塌陷、钻机下沉事故的应急抢救方法29 9 9、附件、附件.30 1 1、编制、编制依据、编制范围依据、编制范围 1.1 编制依据 铁路桥涵设计基本规范（tb10002.1-2005）； 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 （tb10002.3-2005-2005）； 铁路混凝土工程施工质量验收标准（铁建设2010240号）； 高速铁路桥涵工程施工技术指南（铁建设2010214号）等； 广州至清远城际轨道交通广州北至清远段项目狮岭特大桥桥梁施 工图 1.2 编制范围 狮岭特大桥起止里程为 dk37+350.62dk40+926.64。位于广东省广州 市花都区狮岭镇，桥长 3575.38m，108 个墩台。桥式结构型式为：14- 31.5m 简支箱梁+1-23.5m 简支箱梁+18-31.5m 简支箱梁+1-23.5m 简支箱梁 +8-31 .5m 简支箱梁+1 一(40m+60m+40m)连续梁+3-31 .5m 简支箱梁十 (40m+60m 十 40m)连续梁+21 -31.5m 简支箱梁十 1 一 (40m+60m 十 40m)连续 梁+1 -31.5m 简支箱梁+1-23.5m 简支箱梁十 13-31，5m 简支箱梁+1-23.5m 简支箱梁+1-(6x32m)双线道岔连续梁+1-23.5m 双线简支箱梁+1-(4x26.5m) 双线变四线道岔连续梁+1-(27.75m+28m+27.75m)四线变宽连续梁+1- (45+45m)四线连续梁。简支箱梁。 2 2、工程概况、工程概况 2.1 工程概况 狮岭特大桥位于石陂至狮岭区间，大里程与新建狮岭车站相接.线位大 部分基本与既有京广线并行，位于既有京广线西南方向.沿线植物茂盛 杂 草丛生，水渠较多。线位里程 dk38+425-dk38 十 800 范围内桥梁墩台位于 田心路上(田心 路考虑向线路左侧改移)，并与大迳河并行，桥墩基础边缘 距河堤边缘按不小于 8m 控制。本桥主要控制因素为大迳河及其支流下迳河、 规划田心路、大功率机车基地电缆槽、以及规划军田南路 2.2 主要工程内容 狮岭特大桥起点里程 dk37+350.62,终点里程 dk40+926.64 , 全长 3575.38，共计 108 个墩台。桥址区主要不良地质为岩溶，一般中等发育， 局部强烈发育。已经完成详勘钻孔 156 孔，其中揭露溶洞钻孔为 103 孔， 见洞率为 62.4%。揭露单层溶洞的钻孔有 62 个，揭露串珠状溶洞的钻孔有 41 个，钻孔揭露溶洞顶板埋深 12.738.8，地板埋深 1457.4m。揭露最 大溶洞 17.6m，最小溶洞 0.3m，单孔揭露最多溶洞个数为 4 个，溶洞一般 全充填流硬塑粉质黏土、全风化粉砂岩等，改工点无充填溶洞的数量约 占总数的一半。 2.3 主要工程数量 狮岭特大桥主要工程数量表狮岭特大桥主要工程数量表 序号项目单位数量备注 根数根 901 延米延长米 217751 钻孔桩基础 混凝土量 m339931.92 个数个 108 2 承台 混凝土量 m326708.40 个数个 108 3 墩台身 混凝土量 m310512.4 个数个 316 4 支撑垫石 混凝土量 m3192.4 2.4 工程特点 (1) 本桥岩溶发育、分布广泛，桩基施工不可预见性和工期不可控性 风险大。 (2)本桥于 34#43#墩处跨越田心路，田心路改移线路左侧。该路日平 均密车流量大，采用 40m+60m+40m 连续梁跨越，施工前必须做好安全防护 措施。 (3)本桥 105#106#墩基础位于军田村房屋密集区，基础施工前必须进 行钢板桩围堰，同时做好附近房屋安全防护措施。 3 3、施工方案、施工方案 岩溶处理施工必须按照设计要求进行施工，总体方案是对于桩基础， 采用岩溶注浆将溶腔填注满，采用抛填片石、钢护筒跟等方法进顺利使桩 基成孔，然后顺利灌注完；对于扩大基础，采用回填同扩大基础标号混凝 土将溶腔填满，使扩大基础受力均匀。在岩溶处理时，必须向监理工程师 报检，并应邀监理工程现场旁站，并留存好影像资料和碴样。桩基成孔和 扩大基础开挖至设计位置后，必须报设计院地质核查专业工程师确认，在 工程师同意下方可进行下一道工序施工。在施工过程中，如地质情况与设 计不相符合，必须要及时报给地质工程师。 桥梁钻孔桩必须明确每根桩的施工处理措施和预估工程数量，岩溶处 理专项施工方案必须报监理、设计和业主单位审批，经审查方案切实可行 后方可进行岩溶处理施工。 3.1 桩基溶洞处理方案、工艺及方法 3.1.1 桩基岩溶处理方案 为了根据溶洞的发育规模而在钻孔时采取相应的应对措施，需对溶洞做 判断和分类，按照溶洞的大小及有无充填物情况，溶洞分为小型溶洞、一 般溶洞、大型溶洞、特大型溶洞，具体详见下表： 类别溶洞特征充填物情况 小型 溶洞 单层洞高小于 2m，全填充，漏水或半漏水小型溶槽、溶 沟、小裂隙等 粉砂、硬塑或软 塑状粘土 一般 溶洞 洞高小于 2m 的半填充溶洞或 25m 的全填充溶洞，二层 以下串珠状溶洞 粉砂、硬塑或软 塑状粘土 大型 溶洞 二层以上串珠状有充填溶洞；5m 以上全充填溶洞。 粉砂、硬塑或软 塑状粘土 特大型 溶洞 大型溶洞，多层串珠状已充填或充填物差的溶洞。溶洞的 规模覆盖到相邻桩位或更大。 无填充或填充物 为流朔状 溶洞处理方案选定原则详见下表 溶洞高度填充情况处理方案备注 2m 以下注浆、填粘土和片石、钢护筒跟进等 全填充注浆、填粘土和片石、钢护筒跟进等 2-5m 半填充或无填充 注浆、填粘土和片石、填低标号砼、 钢护筒跟进等 半填充或无填充 注浆、填粘土和片石、填低标号砼、 钢护筒跟进等 5-10m 无填充 注浆、填粘土和片石、填低标号砼、 双层钢护筒跟进等 全填充 注浆、填粘土和片石、填低标号砼、 钢护筒跟进等 10m 以上 半填充或无填充 注浆、填粘土和片石、填低标号砼、 双层钢护筒跟进等 3.1.2 桩基岩溶处理施工工艺及方法 (1)施工工艺流程 (2)施工准备 1)技术准备 a.施工方案：根据地质钻探资料和填充物情况，详细分析桩位地质柱状 图，对每一个桩相应预计出溶洞位置和溶洞高度设计出针对相应溶洞的处 理方案、冲孔方法和防塌孔措施。岩溶段冲孔方式采用冲击成孔，这样不 但可以克服不良地质现象，提高地基基础承载力，而且可以解决覆盖型岩 溶区施工降水对周围建筑物及环境施工的问题。 合理规定施工顺序，同一桥梁范围内宜隔跳施工，同一墩台桩基础只采 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 y 、 、 、 用一台钻机施工，防止串孔。桩基施工时应先安排外围桩而后中间桩，先 安排含有较深、较大、较多溶洞的桩孔施工，先安排长桩施工，后安排短 桩、溶洞较小的桩孔施工。 b.技术培训：对作业人员要进行详细的技术培训，将岩溶地区钻孔桩施 工工艺及施工注意事项、安全技术措施等逐项交待清楚； c.技术交底：技术主管要根据设计工点图逐桩进行交底（每根桩要有一 个交底） ，交底中除交清岩溶区钻孔桩中要交待的事项外，尚要详细注明溶 洞的埋深、每层溶洞顶板及底板距护筒顶的高度；护筒埋设长度；钻孔顺 序；采取的工艺（是否采用钢护筒跟进） ；施工注意事项等，并要附上地质 柱状图； d.现场标识：每台钻机均要有钻孔桩标识牌，标明桩长、桩径、有无溶 洞、开钻时间、灌注时间等，在明显的位置要设置安全警示标志。 2）材料准备 有岩溶的钻孔桩，在开孔前，要在孔口附近提前备 1020 立方米的片 石、粘土混合料，片石比例不小于 60%，再准备一部分袋装水泥，以备急用。 对于地表为淤泥质土或软土的墩位，当地下溶洞较大时，尚应备 1 到 2 根 长 12 米的 i22 号工字钢，钻孔时支垫在桩机下面，防止塌孔时钻机倾倒。 每个工区要提前加工一定长度的钢护筒，每节 46 米，以备个别钻孔 桩采用钢护筒跟进时使用。 3）机械准备 每 2 公里左右要专配一台装载机，一旦发生漏浆，要用装载机将备用的 片石粘土回填入孔内，防止塌孔。每台钻机应配备不少于 2 台 d220 型泥浆 泵做备用。 4）场地准备：对场地进行“三通一平” ，操作平台压实，在软地基上 填片石，有足够的强度，保证钻机在施工过程中不发生倾倒，操作平台四 周设置排水沟。泥浆池应设置大容量泥浆池，一旦桩孔出现漏浆，可以马 上进行补浆。 (3)岩溶注浆 施工准备：进行场地平整、压实，保证钻机在施工过程不发生倾斜。 由技术人员放样出孔位，对作业人员进行高程及地质柱状图交底。对原材 料进行检测试验，确定施工配合比，并张贴在施工作业现场。施工用水在 使用前，必须经过检测部位检测，合格后方可以施工。在施工现场备足够 的水泥、中粗砂和施工用水。 钻机就位：钻机进行拼装组合，用吊车将钻机就位，钻机下必须用方 木支垫，调整钻机的垂直度，确保桩位准确、钻杆垂直，进行开钻。施工 顺序先施工溶洞大、无填充物、多层溶洞，先四周再中间。 钻孔：在钻孔过程中，做好钻孔记录，留存好岩芯，与设计柱状图进 行对比，如出入较大时，应及时通知技术人员，与设计院地质核查人员进 行联系，现场核查，确定后方可成孔。按照设计图纸，在桩基的中心进行 布置。钻孔深度：如溶洞无填充物则钻穿至最底层溶洞顶板即可，如溶洞 内有填充物，则钻至最底层溶洞底板以上 50cm 即可。钻孔直径 100mm。 浆液制作：单液为水泥浆，水泥浆液水灰比为 0.8：11：1，双液为 水泥浆和水玻璃，水玻璃参数为 38-43be，模数为 2.4-3.0。 注浆：注浆管直径不小于 50mm，当孔深达到要求后，下注浆导管，导 管下至钻孔孔底，注浆孔口采用 c15 混凝土封堵，注浆部位为溶洞，注浆 压力一般为 0.10.3mpa。注浆结束标准为:注浆压力维持 0.2mpa 不变，注 浆段的进浆量小于 0.6 升/min，进浆量明显减少，维持时间不少于 30min。 根据溶洞的发育情况进行间歇式注浆。如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙， 视具体情况而定，先灌注中粗砂或稀的水泥浆对溶隙腔体进行填充，再采 用水泥浆或双液注浆，全填充的溶洞一般采用单液注浆。 如果单孔注浆方量超过 200 方时，则此时应暂停注浆，应及时上报设 计单位，由设计单位制定岩溶处理施工方案。 对于浅表层岩溶注浆时，为了防止地表坍陷，在注浆过程中添加适量 的早强剂和速凝剂。 移位：钻机移位，施工下一个孔。 成品保护：在注浆完成 7 天后，方可进行钻孔桩施工。同一承台范围 内不允许注浆和钻孔桩同时作业施工。 (4)钻孔桩钻孔 施工准备：钻机平台必须有足够的强度，保证钻机在施工过程中不发 生倾倒。如果溶洞较大、埋深浅，有必要在钻机下安放 12m 长的 i22 工字 钢，保证钻孔桩塌孔时钻机不会掉进孔内。根据溶洞的大小和有无填充物， 备足粘土、片石和袋装 po.32.5 水泥，按照 1.5 倍备料，袋装水泥必须架 空，离地面不小于 40cm，上覆盖蓬布，保证水泥干燥。在施工现场准备好 挖机、装载机和吊车。 钻孔：经技术人员检验后，钻机开钻。技术人员给钻机操作人员做好 技术交底工作，包括地质展示图。根据地质情况，调整钻头的冲击能，在 钻至岩溶地层时，采用小冲程。小冲程作业的主要目的，在于利用钻头对 钻屑和片石、粘土互层成份的冲击，来挤密孔壁。由于地层条件的特殊性， 小冲程作业在一定程度上也可减少卡钻、掉钻、斜孔、坍孔等工程事故， 在下列情况时，宜采用 2.0m 以下的中低冲程作业：未明地质条件下成孔； 在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下 2.0m3.0m 范围内钻进时； 在停钻投泥重新开钻时；当遇到局部砂层或溶洞时；在抛石回填重钻 以及在处理特殊情况时；溶洞上、下壁附近，及洞身侵入桩孔内部时。 已查明的匀质基岩，允许采用大冲程（常规 24m，最大不超过 6 米）作业。 (5)填粘土和片石混合物 当击穿溶洞顶板出现漏浆时，应增加泥浆的供应，并及时抛填粘土和 片石混合物，比例为 3:7,片石直径为 30-40cm，将片石填充到孔口，继续 钻进。钻孔-填粘土、片石混合物-钻孔-填粘土、片石混合物成孔-灌 注混凝土。 如果溶腔较大、无填充物、地下水流动，在回填片石粘土混合物效果 不佳的情况下，用导管灌注低标号的混凝土，在灌注 7 天左右方可进行钻 孔施工。 (6)钢护筒跟进 当击穿溶洞顶板出现漏浆时，采用抛填粘土、片石混合物的方式进行 处理，同时进行钢护筒跟进，钢护筒采用卷制钢管，一般钢护筒的外径比 设计桩基大 20cm-30cm，壁厚为 1-1.2cm，钢护筒分为外径 1.32m、壁厚 1.0cm(桩径 1m)和外径 1.524m、壁厚 1.2cm(桩径 1.25m)两种。在钢护筒顶 内侧加焊一道 5cm 左后高的加劲箍，采用 25t 吊车将护筒吊起，采用定位 桩将钢护筒底进行定位对中，调整护筒的垂直度，用挖机配和吊车将护筒 下至孔底。将 4.5tdz-90 振动桩锤安放在护筒顶，进行振动下沉，在跟进 过程中应及时调整钢护筒的垂直度，振动锤的振动点应多次调动，保证钢 护筒均匀下沉。钢护筒跟进至岩面上，如果溶洞顶板较薄时，钢护筒跟进 至溶洞底板，跟进完后继续钻孔。当溶洞单层高度大于 4m、多层溶洞高度 大于 6m 且溶腔无填充物或填充物为流塑泥层时，采用双层钢护筒。 当需要护筒接长时，应对钢护筒进行焊接，必须保证好焊接质量，继 续进行振动下沉，直至设计高程。施工顺序为钻孔-抛填粘土和片石混合物 -钢护筒跟进（接长）-钻孔-钢护筒接长跟进-钻孔-成孔-浇筑混凝土。 3.1.3 岩溶钻孔桩施工过程中常见的问题及预防、处理措施 (1)卡锤 1）原因：在基岩段成孔时由于桩锤磨损未及时修补；在冲击时发 生掉物、掉石；钢丝绳冲放过多，致桩锤倾倒顶住孔壁；溶洞底板倾 斜或遇到半边溶洞。 2）预防、处理措施：慢试法：钻头卡在中间任何部位时，应将主绳 徐放收紧徐放收紧，反复进行使钻头旋转从原位槽道提出；冲击 法：将主绳放松 35m，用钻头副绳吊一重物向下冲击钻头，使之产生松动， 主绳重复慢试法；辅助提升法：用吊机、千斤顶或钻机副绳穿滑车组加 力提升；水下松动爆破法：测准钻头被卡高度后，迅速将乳化防水炸药 捆成两组，加配重对称放入钻头刃脚部位，之后将钻机主绳带紧或以吊机 辅助紧提，采用电雷管起爆；确实无法取锤时请设计单位提出桩基修改 方案。 (2)掉锤 1）原因：锤体质量有问题，造成锤体断裂；钢丝绳断裂；进尺 时遇到大溶洞，且填充物为软塑性土质或空洞时，因为控制进尺，冲锤一 下进尺数米，引起掉锤。 2）预防、处理措施：选用打捞钩、冲抓锥等合适的打捞工具将锤体 捞起；采用潜水员下孔内进行打捞；认真按照设计地质柱桩图进行施 工，在快击穿顶板时，应低冲程快打，防止进尺大而掉锤；确实无法捞 起时，请设计单位提出桩基修改方案。 (3)塌孔埋钻 1）原因：施工时由于碰到溶洞或与桩位外溶洞相通的裂隙，引起突然 间大量泥浆漏失。 2）预防、处理措施：发生漏浆时要及时补浆补水，维持孔内水头， 防止孔内外产生过大的水头差，并迅速堵漏;采用钢护筒跟进、填粘土片 石混合物将溶洞填充，防止漏浆塌孔。 (4)斜岩 1）原因：因岩溶地质原因，造成斜岩。 2）预防、处理措施：抛填片石、混凝土或钢筋等，填补斜岩的另一 侧，使钻头受力均匀；在斜岩的一侧进行钻孔，采用水下爆破，移除斜 岩侧。 （5）地面下沉 1）原因：因岩溶钻孔桩施工，打机井，将地下水抽出，引起水位下 降，从而导致地面沉陷；因钻孔桩施工，将溶腔内的水和填充物抽出， 从而引起桩基附近成砂漏斗型下沉、开裂。 2）预防、处理措施：尽量不用抽地下水作为施工用水；钻孔桩施 工时，溶洞采用多填粘土片石和钢护筒跟进的方法。 （6）地下水污染 1）原因：岩溶注浆，使地下水体受到污染；钻孔桩施工，泥浆漏 渗、回填水泥、低标号混凝土，使地下水体收到污染。 2）预防、处理措施：当附近有自来水厂、纯净水厂时，岩溶处理尽 量少采用注浆，尽量少采用回填水泥、混凝土； （7）桩基成孔施工的注意事项 1) 在成孔过程中，要特别注意快到土洞、溶洞的洞顶时，应低锤冲击， 防止卡锤、掉锤现象。 2) 遇较大的土洞、溶洞时，先在孔口附近准备好足够的块石、粘土、 水泥。在洞顶打穿时，一旦发现漏浆，要迅速填堵，防止塌孔。一般土洞、 溶洞洞顶击穿后，桩孔中泥浆会很快下降，此时要用铲车及时将准备好的 块石、粘土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆停止下降，并慢慢 上升，此时可用冲锤进行适当挤压，反复抛块石、粘土、水泥，直至把桩 基两侧的溶洞都填满或堵死为止，最后补充满泥浆再重新成孔，溶洞较大 的最好等 12 天后再重新冲孔成桩。 3) 如果遇较大的土洞、空溶洞时，则先注浆，后成孔，这样可防止地 面下陷和发生卡锤、掉锤现象，又能加固地基。 4) 有土洞、溶洞的地段，特别是那些土、溶洞覆盖面较大的地方，包 容数根桩基，施工时要先施工深的桩基，由深至浅，保证安全。 5) 如果岩面是斜面，要多次抛块石纠斜，因为打斜岩比打全岩要多花 35 倍的时间。 7) 终成孔后，一定要用 5m 以上的钢笼探孔器进行探孔，清孔换浆一定 要彻底，特别是二次清孔后的沉渣一定要符合标准。 8) 混凝土坍落度以 1822cm 为宜；浇筑导管必须密闭良好，浇筑时先 放置隔水塞，浇注混凝土必须连续、快速；浇筑混凝土备料充足。 3.2 扩大基础岩溶处理 (1)当扩大基础开挖至设计高程时，应掏空溶洞内的填充物，设计地质 核查和监理现场确认后方可进行溶洞回填。 (2)溶洞回填前应将溶腔内用水清洗干净，并将水抽干。将同扩大基础 等标号的混凝土浇筑于溶洞内，且振捣密实。 (3)根据设计要求，如有需要岩溶注浆的，应按照设计及规范要求进行 注浆，采用注水泥浆。 (4)溶洞处理过程中做好防排水工作。 3.3 岩溶钻孔桩施工应注意的问题 (1)本工程地处岩溶地区，地下岩溶的构造千奇百怪，没有任何规律， 其产状、大小变化十分复杂，即使在一个很小的范围内，溶洞的大小变化 也十分明显，在钻孔桩施工时，经常发生同一桥墩下不同桩位处岩溶发育 明显不同的情况，导致桩长变化很大。岩溶发育时，必须进行逐桩钻探， 以摸清地下溶洞的发育规模、竖向发展深度，从而确定桩长，以确保桩尖 在可靠的稳定持力层上。 因设计单位钻探不完整而导致钻孔桩加长或缩短的情况也是有的，正是 由于岩溶发育的无规律性，设计单位根据钻探过的地质资料来推测附近的 地质情况，往往会发生较大的偏差，因此，在施工时，应根据实际钻孔情 况及时会同设计单位重新进行地质核查。 钻孔期间，应详细记录钻孔情况，若发现地质情况与设计不符，必须联 系设计、监理单位现场调查，判断钻渣、研究钻孔记录等方法确定终孔条 件，必要时还需补充钻探。岩溶地层，地下岩层起伏不定，因此而可能给 施工人员造成假像，例如，多层溶洞地段，上层的岩层可能较厚，施工人 员在钻孔时，误认为已到稳定基岩，而实际其下仍然有溶洞存在。因此， 钻进中对每一个地层变化处详细作以记录，并及时与设计地质报告进行核 对，是施工控制的核心所在。一旦发现实际地质情况与设计地质柱状图有 出入，如溶洞大小、岩体的软硬程度等，应及时与设计地质人员联系，只 有通过检查钻渣，分析钻孔记录才能判定能否终孔，若出入较大时，尚需 补充钻探。 (2)岩溶地层钻孔桩宜采用冲击成孔，当孔深较长时，采用掏渣筒配合 成孔，效率更高； (3)对于有岩溶的桩位，钢护筒长度不得小于 2 米，结合地表土质情况， 一般采用 3 米长钢护筒比较可靠；若地表为淤泥质土，墩位处应挖除换填， 为确保施工期间不被雨水浸没，低洼处（如鱼塘、稻田地等）需筑岛，可 采用片石粘土，采用挖掘机平整碾压密实，护筒埋设后，四周用粘土及小 块石回填夯实，防止钻进中护筒下沉或歪斜。保证小规模漏浆时护筒对孔 壁的支护作用； (4)泥浆比重是十分关键的，岩溶中钻进时，要加大泥浆比重，一般不 宜小于 1.5，以加强对孔壁的支护效果； (5) 为保证一旦漏浆后，有足够的泥浆用来补充，泥浆池要适当做大， 根据单个墩位岩溶规模情况，在开挖泥浆池时做成 50100m3 大小不同的泥 浆池； (6)施工中要坚持先难后易，先长桩后短桩的施工次序； (7)对于小型溶洞和压浆（压砂或混凝土）处理过的溶洞，在钻至溶洞 顶部 1m 左右时，在 11.5m 范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。 (8)对于空溶洞或半填充的溶洞，在击穿洞顶之前，要有专人密切注意 护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水，然后根据溶洞的大 小按 2：3 的比例回填粘土和片石、整包水泥后冲挤压密实，只有当泥浆漏 失现象全部消失后才转入正常钻进，如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。 (9) 遇到大型溶洞时，先在孔口附近准备好足够的块石、粘土、水泥。 在洞顶打穿时，一旦发现漏浆，要迅速填堵，防止塌孔。溶洞击穿后，桩 孔中泥浆会很快下降，此时要用挖掘机及时将准备好的块石、粘土、水泥 按一定的比例（1:1:0.2 左右）抛入，直至孔内的泥浆停止下降，并慢慢上 升，此时，可用冲锤进行适当挤压，反复抛块石、粘土、水泥，直至把桩 基两侧的溶洞都填满或堵死为止，最后补充满泥浆再重新成孔，溶洞较大 时最好等 12 天后再重新冲孔。 (10)对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥的溶洞，进入溶洞后也应向 孔内投入粘土、片石混合料（比例 1：1） ，冲砸固壁。钻头穿越溶洞时要密 切注意大绳的情况，以便判断是否歪钻。若歪钻应按 1：1 的比例固填粘土 和片石至弯孔处 0.5m 以上，重新冲砸。 (11)在钻孔过程中，应密切注意护筒内泥浆面的变化情况，当泥浆面迅 速下降时，证明在漏浆，首先要赶快补水，然后将泥球往下投，之后，将 粘土和片石按大约 1：1 的比例往下投约 2m，再重新开钻，这样砸碎的片石 和大颗粒土可将裂隙填充一定的距离（阻碍裂隙宽度变化） ，即可钻进一定 深度而不漏浆。当再次漏浆时，仍按上述方法处理，即可逐步钻至设计孔 底标高。泥浆制备也决定着溶洞内成孔的效率，冲孔至溶洞顶板 1m 左右时， 应加大泥浆比重，改用小冲程冲孔。 (12)特大型溶洞或潜存地下暗河的桩位，处理难度非常大（即通过上述 方法仍不能解决时） ，一般要采用长护筒跟进的方法，具体是：先冲孔至溶 洞顶板后，停止钻进，提出钻头，采用 90kw 振动锤将比孔径大 2035cm 的护筒打入孔内至溶洞顶板位置，护筒壁厚不得小于 10mm。再重新钻孔， 当击穿溶洞后，泥浆面会迅速下降，但因有护筒支护，孔位不会坍塌，但 泥浆面不能上升，此时，不能再采取反复补浆的办法来解决问题（因泥浆 面始终不能上升，泥浆无法循环） ，改用冲孔与捞渣相结合的方法，虽然泥 浆不能循环，但仍能进尺。当到设计孔深位置后，将泥浆管插入孔底，注 入大量小比重泥浆进行换浆，可以达到清孔的目标。 (13)钻孔中若反复回填次数不够，对溶洞的处理不彻底，虽然能成孔， 但在灌注水下混凝土时，由于混凝土比重大，侧压力大，当混凝土面上升 至一定高度后，会将护壁挤破，停灰面会迅速下降，因此，岩溶层钻孔桩 水下混凝土灌注，一定保证导管的足够埋深，一般要求，水下混凝土灌注 期间，若停灰面能上升，尽可能不要轻意拔导管。 (14)遇到钢护筒底落在不平的岩面上时，成孔后，在下钢筋笼前，先采 用 c15 混凝土水下灌注，至钢护筒底以上 2 至 3 米，等强 3 天后，重新冲 孔，这样处理会更彻底，防止桩身混凝土灌注时发生意外而导致断桩。 (15)钻机的日常检修是十分重要的，尤其是对钢丝绳是作为重点来加强 日常保养，发现有断丝及较大磨损时要及时更换。 (16)临近既有建筑物及公路的岩溶地段，每个桩位钻机就位前，铺设 2 对共 4 跟（必要时 3 对 6 根）各 14m 长的钢板桩，对钻机底座进行支垫加 固，以有效防止坍孔钻机下沉和倾斜。施工前宜根据地质情况采用注浆、 钢板桩或其他形式加固，在钻进过程中，应随时填充黏性土，及时阻隔岩 层中的孔隙水，防止水位突然变化、孔壁坍塌、地表沉降等不利情况的发 生。施工时，不得在附近 200m 范围内抽取地下水，以防因地下水的变化而 引起地表下沉、塌陷等不良地质反应。 3.4 地质核查 地质资料不详的柱桩，桩孔在达到设计标高后，应探明桩底以下不小 于 3 倍桩径深度范围内的岩层情况，确认没有溶洞后方可终孔。如发现桩 底以下还有溶洞，应请设计单位进行变更设计。位于岩溶地区扩大基础在 施工开挖至基底标高后，需在基础范围内四角及中心深约 5m 的范围内探明 基础以下是否有溶洞存在，如发现与设计不一致时，应通知设计单位修改 设计。 钻孔期间，应详细记录钻孔情况，若发现地质情况与设计不符，必须 联系设计、监理单位现场调查，判断钻渣、研究钻孔记录等方法确定终孔 条件，必要时还需补充钻探。岩溶地层，地下岩层起伏不定，因此而可能 给施工人员造成假像，例如，多层溶洞地段，上层的岩层可能较厚，施工 人员在钻孔时，误认为已到稳定基岩，而实际其下仍然有溶洞存在。因此， 钻进中对每一个地层变化处详细作以记录，并及时与设计地质报告进行核 对，是施工控制的核心所在。一旦发现实际地质情况与设计地质柱状图有 出入，如溶洞大小、岩体的软硬程度等，应及时与设计地质人员联系，只 有通过检查钻渣，分析钻孔记录才能判定能否终孔，若出入较大时，尚需 补充钻探。 3.5 工程数量确认 岩溶处理所发生的工程量必须由现场监理工程师签字后方可生效。现 场实际发生的工程数量，如果超过预估数量，则超出数量必须办理变更手 续；如过少于预估数量，则已现场监理工程师签认数量为准。但钢护筒必 须由设计院根据地质情况确定是否采取钢护筒跟进及跟进数量。 3.6 资料存档 对岩溶注浆、护筒跟进、抛填片石粘土、填水泥、填混凝土的照片、 影像由架子队现场留取，由工程部专人专柜保管，建立台帐。对施工钻孔 桩碴样采用小塑料的留取保存，内存标签，标签上应有取样桥名、桩位、 取样地层、取样人、取样时间等相关信息，碴样由架子队现场留取，由工 程部专人专柜保管。 对隐蔽工程进行现场旁站，认真做好记录，签字齐全，由工程部保存。 现场溶岩处理数量表由监理签认，由工程部保存。 4 4、资源配置、资源配置 4.1 人力配置 为保证正常施工生产，必须配备足够的测量人员、施工管理人员、机 械操作手。 4.2 机械设备配置 冲击钻机、震动锤(zd-90 型)、起重机（25t） 、空压机(12m3/min)、潜 水泵、吸泥机、装载机、挖机、自卸式汽车。 4.3 材料配置 粘土、片石、钢护筒、混凝土、水泥、钢筋等材料。 5 5、质量控制措施、质量控制措施 （1）施工组织管理方面的措施 1）邀请设计、监理、科研和大专院校等单位专家参加技术攻关研讨会， 制订切实可行的施工方案。 2）对施工人员进行技术培训，制定相应的规章制度，使施工人员有章 可循，强化组织指挥，建立必要的奖惩制度。 3）组织技术革新、质量管理和科技攻关组。 （2）施工技术对策 溶洞地质同一般地质相比较，其特点表现在它的非均质性和非密实性， 反映在钻孔施工中的形式为：a空隙漏浆造成塌孔；b难以形成符合设 计桩径的标准圆孔；c水下砼灌注流失无法估量，容易造成断桩。 1）漏浆、坍孔的技术对策 要求司钻人员随时对照地质钻探资料检查孔内水头高度、泥浆稠度 和钻头负荷是否正常。 长护筒跟进。 进行散抛填。将坚硬片石、粘土及水泥作成混合物，视漏浆程度反 复抛填冲击。 2）偏孔的技术对策 溶沟、溶槽、岩面起伏不平。在钻孔穿过覆盖层或溶洞填充物接触 溶洞顶板时，钻孔速度会明显降低，主绳摆动大，遇此情况应马上提出钻 头，抛入坚硬片石、碎石和块状黄土，以小冲程冲击，待冲到原位后第二 次抛入相同配备的混合物以大冲程冲击，反复进行，直到不偏孔为止。 溶洞侧壁侵入孔径。以加入大块片石为主，并适当降低泥浆比重， 回填后以小冲程钻进，钻头平稳后再加大冲程造孔。 3）卡钻的技术对策 司钻人员随时观察钻机负荷和主绳摆动情况，发现卡钻征兆及时提 起钻头进行抛填处理。 在距溶洞顶板以上 30-50cm 处改变钻孔冲程和冲击次数，采用慢打 轻击，进入溶洞后反复抛填片石、黄土及水泥。 改变钻头形式。在原十字形钻头上焊圈，把十字形连接起来，使之 减慢钻进速度，一次成孔并圆顺。 4）掉钻的技术对策 钻头龙门与钻体区段间加工成圆弧过渡，防止断面尺寸突变，形成 薄弱部位引起应力集中而断裂。 在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝绳、钻头直径磨损程度，发现 超限应及时更换。 5）桩底嵌入岩层深度的保证措施 钻头应用优质 45 号铸钢制造，几何形状要能避免铸造时产生热拉应 力和使用时应力集中现象，现场补焊以履带板、钢轨头做补焊材料，用铸 钢焊条堆焊，施焊部位先预热，由技术娴熟的电焊工施焊，确保补焊质量。 钻孔各阶段应采用不同的泥浆比重及粘度。 清孔前将水泥、锯末、烧碱、黄土混合物抛入孔内冲击 60 分钟，使 泥浆比重达到 1.6 以上，这对减少更换钻头、补焊次数，提高成孔速度极 为有利。 6 6、安全控制措施、安全控制措施 6.1 地面塌陷 6.1.1 预防岩溶地段地面塌陷措施 (1)对已有岩溶塌陷发生且其稳定性差尚有活动迹象的地段，施工前应 先对溶洞进行注浆处理，成孔过程中尽量采用钢护筒跟进，如发现漏浆， 应立即采用片石粘土混合物进行回填。 (2)根据地质资料，当溶洞埋深浅且溶洞较大无填充物时，应采用 2 根 长 12m 工字钢对钻机进行加固。 (3)设置完善的排水系统，避免地表水大量入渗，对已有塌陷坑进行填 堵处理，防止地表水向其汇聚注入，岩溶地段附近不得抽出地下水。 6.1.2 地面塌陷的治理方法 (1)填堵法：填堵法是一种最常见的治理方法，在施工过程中，进行钢 护筒跟进，发现漏浆时，不断地回填粘土片石混凝土，通过钻头进行夯实。 (2)强夯法：当溶洞埋深浅、溶洞较小时，通常在强夯法是把 1020 吨的夯锤起吊到一定高度（1040 米） ，然后让其自由落下，造成较大的冲 击对土体强力夯实。 (3)灌注法：施工前通过钻孔或岩溶洞口进行注浆、回填低标号混凝土， 其目的是强化土洞或洞穴充填物、填充岩溶洞隙，拦截地下水流，支撑溶 腔顶板，防止地面下沉。 (4)控制抽排水强度法：由于抽排水使地下水位下降，常常造成地面塌 陷，因此，合理地控制抽排水的强度或者在岩溶施工地段附近严禁抽地下 水，是减少塌陷产生的一个重要途径。 6.2 临近既有重要公路及建筑物的处理 临近既有重要公路和建筑物的岩溶处理，必须编制应急预案，明确发 生地面沉降后的应急处理方案和程序。 临近既有重要公路和建筑物的岩溶处理，必须在施工半径 200 米范围 内，按 20 米间距建立地面沉降观测网，施工单位派人 24 小时进行观测， 并做好观测记录，一旦发现地面塌陷，立即启动应急预案。 岩溶地段临近既有重要公路和建筑物的桥梁基础在施工期间，周边 200m 范围内严禁抽取地下水，避免地下水失衡而引起地表塌陷。 6.3 其他注意事项 （1）岩溶地区的钻孔桩施工易发生漏浆，因此要备足粘土块和片石， 出现漏浆要马上补充，保持孔内水头高于地下水位 1.5m。 （2）钻孔接近溶洞时，必须严格掌握松绳量，要勤松、少松，防止击 穿岩壳卡住钻头。 （3）钢丝绳及卡子要勤检查，勤保养，松动的卡子要及时补拧。 （4）护筒长度不得小于 2m，护筒顶面必须高出地面 50cm 左右，必要 时护筒顶用钢管将护筒固定在地面上，防止护筒下沉，护筒四周必须用填 土夯填密实。停止施工或施工过程停顿的孔位，上面必须铺盖钢筋网片， 防止人员或物体坠入孔内。 （5）钻孔桩施工时，严禁泥浆外溢，孔位附近保持清洁，防止作业人 员坠入孔内。 （6）钻机轮胎或滚筒前后应用木楔或其他物体楔紧，防止钻机偏位、 倾斜。 7 7、环保措施、环保措施 （1）防止水体污染 钻孔桩施工过程中，严禁泥浆外弃，泥浆池壁及连接泥浆池和钻孔桩 护筒间的沟槽采用钢板制导流槽，泥浆池顶四周及沟槽两侧采用钢板拼装 维护，避免泥浆溢出。跨越河流、水塘涉水桥墩的施工，产生的钻碴泥浆 集中处置并及时捞取就近晾晒,干后用汽车运到弃土场。 施工过程中废弃的混凝土和浆液，应集中处理，不得直接排放到附近 的农田中。 设备的废水、废油通过回收桶回收后统一处理；生活污水采用沉淀池 及隔油池处理后再排放。 施工过程中产生的固体废弃物分类回收集中，运至专用弃土(碴)场,对 环境造成污染的废弃物运至环保部门设置的垃圾场。 （2）防止空气和噪声污染 尽可能采取液压设备和摩擦设备代替振动式设备，钻孔施工尽量安排 在白天施工，当必须在夜晚施工时，施工机械加装消音设备等措施控制噪 声在下表范围内。 噪声限值表 噪声限值db(a) 施工阶段主要噪声源 昼间/夜间 土石方推土机、挖掘机、装载机等 75/55 打桩各种打桩机等85/禁止施工 汽车运输便道采用洒水车定时洒水，保持运输便道湿润，在搅拌站及 施工现场出口处设置冲洗场地及安装冲洗设备，所有设备、车辆冲洗干净 后进出场。便道施工及其他土方施工所用车辆采用专用的密闭运碴汽车， 避免扬尘、掉碴、泄漏污染道路。出入时不带起扬尘为准。车辆定期进行 检查，以控制尾气排放达到国家标准。进入施工现场的机械车辆少鸣笛、 不急刹、不带故障运行，减少噪声。 （3）文物保护 岩溶处理过程中应加强对文物、古迹的保护，如发现文物古迹应立即 与当地文物保护部门联系，并采取必要的保护措施。 8 8、施工应急预案、施工应急预案 8.1 目的 为确保我工区在岩溶地段桥梁施工事故发生后，能迅速地展开抢救工 作，最大限度减少经济损失，特制定本预案。 8.2 组织机构 由我工区成立安全事故应急救援领导小组，各架子队相应成立安全事 故应急工作小组，并根据人员进出随意调整。在日常施工中，各应急工作 小组应广泛开展相关的知识培训，发生安全事故后，应及时汇报工区应急 救援领导小组并及时组织有效、有序的救援工作。 8.3 适用范围 本预案适用于中铁四局沪昆客专三工区岩溶地段桥梁施工的工程建设 过程中由于责任过失造成人身伤亡或者重大经济损失的事故。 组 长：周 继 文 副组长：黄欲坤 成 员：刘亚林、罗晁、李敏、俞宏春 8.4 应急组织 如发生安全事故时，小组成员按先后顺序负责抢救指挥工作，具体分 工如下： 1) 黄欲坤负责现场，任务是掌握了解事故情况，组织现场抢救。 2）刘亚林、罗晁负责联络，任务是根据领导小组命令，及时布置现场 抢救曹同会保持与当地电力、建设行政主管部门及劳动部门等单位的沟通。 3）李敏、俞宏春等施工员负责维持现场秩序，做好当事人与周围人员 的问讯记录。 4) 黄欲坤负责妥善处理好善后工作，负责保持与当地的问讯记录。 5)现场安质部长、安全员对事故进行原因分析，制定相应的整改措施， 认真填写事故报告和相关处理报告，并上报公司及上级机关。 8.5 伤害事故的应急抢救方法 在生产过程中，由于危险因素的影响，会可能发生一些人员伤害事故。 遇有伤害事故时，必须迅速采取急救措施，否则就会使事故扩大，造成严 重后果。 1)现场人员发生安全事故时应立即上报项目分队应急救援领导小组。 具体上报程序：现场第一发现人现场值班人员现场应急救援领导小组 公司值班人公司应急救援小组向上级有关部门报告。 （注：如果事情 不严重，不需上报公司或上级有关部门。 ） 2)创伤止血救护 出血常见于割伤、刺伤、物体打击和碾伤等。如伤者一次出血量达全 身血量的 1/3 以上时，生命就有危险。因此，及时止血是非常必要和重要 的。遇有这类创伤时不要惊慌，可用毛巾、纱布、工作服等立即采取止血 措施。如果创伤部位有异物并不在重要器官附近，可以拔出异物，处理好 伤口。如无把握就不要随便将异物拔掉，应立即送医院，经医生检查确定 未伤及内脏及较大血管时，再拔出异物，以免发生大出血措手不及。 3)烧伤急救处理 在生产过程中有时会受到一些明火、高温物体烧烫伤害。严重的烧伤 破坏身体防病的重要屏障，血浆液体迅速外渗，血液浓缩，体内环境发生 剧烈变化，产生难以抑制的疼痛。这时伤员很容易发生休克，危及生命。 所以烧伤的紧急救护不能延迟、要在现场立即进行。基本原则是：消灭热 源、灭火、自救互救。烧伤发生时，最好的救治方法是用冷水冲洗，或伤 员自己侵入附近的水池浸泡，防止烧伤面积进一步扩大。 衣服着火时应立即脱去，用水浇灭或就地躺下，滚压灭火。冬天身穿 棉衣时，有时明火熄灭，暗火仍燃，衣服如有冒烟现象应立即脱下或剪去， 以免继续烧伤。身上起火不可惊慌奔跑，以免风助火旺，也不要站立呼叫， 免得造成呼吸道烧伤。烧伤经过初步处理后，要及时将伤员送往就近医院 进一步治疗。 4)触电急救 遇有触电者施救人员或电工首先切断电源，若来不及切断电源，可用 绝缘物挑开电线。在未切断电源之前，救护者切不可用手拉触电者，也不 能用金属或潮湿的东西挑电线。把触电者抬至安全地点后，立即进行人工 呼吸。其具体方法如下： 口对口人工呼吸法。方法是把触电者放置