淮南淮上淮河公路大桥工程主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选范本

1、淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 1 页 /共 9 页 目录目录 一、主桥桩基施工-2 1、工程概况-2 2、桩基施工过程叙述-2 2.1 施工过程质量控制 -2 2.2 护筒掉落 -3 2.3 原因分析 -3 2.4、39-3-1#桩基处理方案： -4 二、主桥桩基采砂区扰动层处理方案-4 1、护筒二次跟进方案-4 1.1 护筒二次跟进方法优缺点： -4 2、高压旋喷桩固结方案-5 2.1 高压旋喷桩固结的优缺点： -5 三：施工方案比选-6 四、附件：主桥桩基采砂扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案-7 淮南淮上淮河公路大桥工程

2、（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 2 页 /共 9 页 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 一、主桥桩基施工一、主桥桩基施工 1、工程概况、工程概况 淮南淮上淮河公路大桥主桥为（98m+180m+98m）部分斜拉桥，主梁为单箱五室大悬 臂变截面 PC 连续箱梁；下部结构主墩为花瓶式实体墩，采用 C40 砼，主墩墩身横桥向顶 宽 17.0m，底宽为 12.0m，顺桥向宽度为 5.0m。主墩基础采用钻孔灌注桩，桥位处河床由 于受地方抽砂影响变化较大，设计变更桩基加长、加粗后每个承台下设置 20 根直径 2.5m 的钻孔灌注桩，

3、39#墩桩长为 103m，40#主墩桩长为 105m，按摩擦桩设计。主墩承台设 计变更后顺桥向长度为 22.85m，横桥向宽度为 29.1m，承台高度为 6.0m。 2、桩基施工过程叙述、桩基施工过程叙述 我部遵照 2014 年 4 月 27 日主桥桩基施工方案专家评审会专家意见和施工方案技术 要求，选取 39-3-1#桩基作为第一棵桩基于 2014 年 5 月 9 日率先展开施工，39#墩桩基施 工顺序如图一。 图一：主桥图一：主桥 39#墩桩基施工顺序图墩桩基施工顺序图 开钻前，我部现场技术人员会同监理工程师对 39-3-1#桩基有关参数进行量测，护筒 顶标高 21.261m，护筒垂直度

4、0.17%，河床底标高 7.20m。 2.1 施工过程质量控制施工过程质量控制 为了在首棵桩基施工中积累经验，在施工过程中我部严格按照以下方法操作： 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 3 页 /共 9 页 严格控制泥浆性能指标。不同地层按照下表指标调配泥浆。设置泥浆箱，选用 PHP 优质泥浆，按照水：膨润土：纯碱=300:18.2：1（质量比）制成基浆，新浆按聚丙烯酰胺 （PAM）：火碱：水=10:1.0:612（质量比） ，水解成 PHP 溶液，在每立方米基浆中加入 0.6kgPHP 溶液制成新浆。在扰动层，加大泥浆比重，增强

5、泥浆护壁性能。在钻进过程中， 加强对泥浆指标的定时检测，在通过砂层时加大检测频率。 地层比重黏度含砂率pH 值 粉质粘土1.11.218212489 中砂1.21.319222489 合理控制钻进速度。不同的地层采用不同的钻进速度，最快进尺 4m/每班，平均进尺 1.7m/每班。进入护筒底口下端，控制钻进速度，采用低压钻进；适当提高泥浆比重，时 刻注意观测护筒内水位变化，保证护筒内水头高度。 2.2 护筒掉落护筒掉落 2014 年 5 月 23 日 18:30，39-3-1#桩基在钻进时发生护筒掉落，现将当时情况叙述如 下： 39-3-1#桩基，桩径 2.50m，设计桩长 103m。桩位处河床

6、标高+7.200m，施工平台标 高+22.00m，护筒顶标高+21.261m，护筒长 42.252m，桩底至平台顶面距离约 121m，为 大孔径超深桩，我部选用气举反循环钻机施工。 该桩标高-32.800m-41.900m 地层为全风化砂质泥岩，标高-41.900m-48.000m 地层 为强风化砂质泥岩，该两层土质粘度较大，多次发生糊钻现象，需提钻清理钻头，导致 钻进速度缓慢，截止于 5 月 21 日钻至孔底标高-46.000m。 5 月 21 日钻机发生故障，钻机维修期间采用泥浆泵进行泥浆循环，保持护筒内水头 高度。5 月 23 日 18:00 维修完成，继续钻进。施工至 18:30 时，

7、钻机施工工人发现护筒突 然下沉，瞬间没入水中，遂立即报告现场技术人员。组织现场技术人员对孔深、孔位河 床、平台标高等进行量测。当时淮河水位 18.4 米，流速 0.15m/s。经量测未发现明显变化， 基本排除坍孔可能。项目部立即启动桩基应急处理预案，组织相关技术专家及专业技术 人员最快时间赶到施工现场进行原因分析及处理。 为保证平台、钻机安全，避免发生埋钻事件，立即提钻，在钻头提至-35.4m 时无法 上提，经分析确认钻头挂到护筒底部，后经测锤沿孔壁多方位检测护筒顶面标高复核， 经计算护筒共下沉约 14m。 2.3 原因分析原因分析 项目部组织应急预案专家组成员及现场施工人员进行原因分析，初步

8、认为：主桥桥 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 4 页 /共 9 页 位处近年来河床深层采砂现象严重（截止 2013 年 12 月中旬我部进场后采砂仍未停止） ， 开采深度达 40m，造成河床下陷，部分河岸坍塌。目前该范围内土层处于沉降状态，造 成河床地层土质松散形成扰动地层，设计护筒底未穿过砂层，位于软弱土层内。钻进过 程中在采用优质泥浆护壁、慢速钻进的情况下扩孔仍然严重，并大于护筒外径，且沿护 筒外壁向上侵蚀，造成护筒外侧空虚，当侵蚀至护筒外侧摩阻力无法支撑护筒自重时， 发生护筒掉落现象。因扰动地层较厚，扩孔范围较大，导致护

9、筒掉落深度较大。 在主桥桩基专项施工方案评审时，多位专家也提示采砂扰动层护筒下沉和钻孔坍孔 风险，但由于重视度不够，具体措施采取不够，仅仅增加了观测护筒、平台、泥浆比重、 水头等常规措施，没有针对扰动土层编制专项处理方案。 2.4、39-3-1#桩基处理方案：桩基处理方案： 打捞护筒护筒固定于平台提钻钻机移位回填粘土沉放稳定 23 个月采 取扰动层处理措施后恢复桩基施工。 5 月 25 日 8:15 潜水员下水，在掉落护筒顶端水下切割圆孔吊点，吊点沿护筒周边等 间距布设，共设置 5 个，15:30 吊点切割完成；各项工作准备妥当后，采用钻机、一台 100t 汽车吊、一台 50t 汽车吊、两台

10、40t 汽车吊共同起吊，合计上拨力 300t，将护筒于当 晚 22:00 徐徐拔出水面；然后将护筒固定于平台承重主梁上。 护筒固定完成后提钻，钻机施加上拨力 120t 时方才将钻头慢慢拔出，提钻后测量孔 深为-36.00m，分析原因为：护筒掉落后，扰动土层发生坍塌沉陷，为防止大范围坍孔影 响平台安全，立即组织设备采用粘土回填，5 月 27 日 23:00 回填完毕，累计回填约 400m。 二、二、主桥桩基采砂区扰动层处理方案主桥桩基采砂区扰动层处理方案 鉴于此次钻孔事件，为保证桩基成孔质量，防止扰动层、砂层扩孔、坍孔，我部提 出两种采砂区扰动层处理方案：护筒二次跟进方案、高压旋喷桩固结方案。

11、1、护筒二次跟进、护筒二次跟进方案方案 加长永久护筒长度，使之穿过砂层，嵌于全风化砂质泥岩。 沉设护筒钻孔直径为 250cm 反循环钻机钻进提出钻杆、钻机移位接长护筒 继续沉设护筒至已成孔底循环操作。 1.1 护筒二次跟进方法优缺点：护筒二次跟进方法优缺点： （1）优点：穿透砂层能确保无扩孔、坍孔可能。 （2）缺点：接长护筒时间长，现有钻机需拆移，移动钻机困难；打入时不确定因素 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 5 页 /共 9 页 多，护筒难以下沉到位；施工占用平台面积大；沉设护筒时易造成已钻孔部分坍孔；费 用投入大；施工周期

12、长。 2、高压旋喷桩固结、高压旋喷桩固结方案方案 桩周围采砂区扰动层高压旋喷桩固结（如图二） 。采用双重管高压旋喷桩，把双重注 浆管放至设计的土层深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆 液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。在高压浆液流及外圈环绕气流的共同作用下， 喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。 浆 桶 水 箱 搅 拌 机 水 泥 仓 旋 喷 固 结 体 注 浆 管 钻 机 喷 头 空 压 机 高 压 泥 浆 泵 图二：双重管高压旋喷桩示意图图二：双重管高压旋喷桩示意图 高压旋喷桩设计：在桩基周围布置桩径 100cm 旋喷桩，桩心距 76.57cm

13、，相互咬合 23.43cm，设置 13 根；桩基内旋喷桩桩径 80cm，桩心距 121.24cm，设置 3 根；旋喷桩 上端包裹护筒 5.00m，下端嵌入全风化砂质泥岩 2.0m，如图三。 根据设计进行孔位放样，为防止串孔，在施工过程中各机组采取跳打的施工方法， 如图四所示。 套管打设：套管采用 200mm、壁厚 8mm 钢管，入土深度不小于 2m，孔口平面误 差不大于 20mm，套管倾斜度不大于 1%。 旋喷注浆配比：采用水与普通硅酸盐水泥、粉煤灰胶体量按 0.81.1 的水灰比的浆 体。 2.1 高压旋喷桩固结的优缺点：高压旋喷桩固结的优缺点： （1）优点：高压旋喷技术处理深水钻孔软弱地层

14、有成功的案例；施工机具较小，施 工方便；施工占地少、振动小、噪音较低。施工周期短，对扰动层固化效果好，能有效 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 6 页 /共 9 页 防止钻进成孔时在扰动层和砂层扩孔。 （2）缺点：加固后土体强度增加钻孔进尺相对缓慢、土体处理后旋喷桩桩径、强度 有偏差易斜孔；成本增加。 图三：高压旋喷桩设计示意图图三：高压旋喷桩设计示意图 图四：旋喷桩施工顺序示意图图四：旋喷桩施工顺序示意图 三：施工方案比选三：施工方案比选 从质量、进度、施工难易程度、费用、环境污染等方面综合考虑，我部推荐采用高 压旋喷桩处理方

15、案。 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 7 页 /共 9 页 四、附件：主桥桩基采砂扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案四、附件：主桥桩基采砂扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案 附件：附件： 工程施工现场应急预案及安全保证措施工程施工现场应急预案及安全保证措施 一、编制原则一、编制原则 1、以人为本,安全第一原则。把保障人民群众生命财产安全,最大限度地 预防和减少突发事件所造成的损失作为首要任务。 2、统一领导,分级负责原则。在本项目部领导统一组织下,发挥各职能部 门作用,逐级落实安全生产责任,建立完善的突发事件应急管理机制。 3、依

16、靠科学,依法规范原则。科学技术是第一生产力,利用现代科学技术,发 挥专业技术人员作用,依照行业安全生产法规,规范应急救援工作。 4、预防为主,防止结合原则。认真贯彻安全第一,预防为主,综合治理的 基本方针,坚持突发事件应急与预防工作相结合,重点做好预防、预测、预警、 预报和常态下风险评估、应急准备、应急队伍建设、应急演练等项工作。确 保应急预案的科学性、权威性、规范性和可操作性。 二、编制目的二、编制目的 1、应急预案应针对那些可能造成企业、系统人员死亡或严重伤害、设备 和环境受到严重破坏的突发性灾害,如触电事故、泥石流灾害、火灾、环境 破坏等。 2、应急预案是对日常安全管理工作的必要补充,应

17、急预案应以完善的预 防措施为基础,体现“安全第一、预防为主”的方针。 3、应急预案应以努力保护人身安全、防止人员伤害为第一目的,同时兼 顾设备和环境的防护,尽量减少灾害的损失程度。 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 8 页 /共 9 页 4、应急预案应结合实际,措施明确具体,具有很强的可操作性。 5、应急预案应经常检查修订,以保证先进科学的防灾、减灾设备和措施 被采用。 三、三、应急组织应急组织机构机构及职责及职责 1、应急组织机构 为加强安全领导,进行系统化、网络化管理,项目部成立应急预案管理领 导小组,项目经理任组长,项目总

18、工程师、常务副经理、安全总监、项目副经 理为副组长,各职能部门负责人、安全环保部安全员、各施工队专职安全员、 施工队队长为组员,负责日常的安全管理工作。 2、应急领导小组职责 负责重、特大事故的现场应急抢险救援指挥,对施工现场突发性情况进行技术、资金和设备支持, 在施工现场发生重特大事故时以最快的时间达到现场,分析紧急状态和确定风险事故级别,负责分部和 有关地方管理部门、组织、机构联络和报告事故情况,制定抢险救援的方案措施,领导现场应急抢险救 援工作,确定紧急状态的解除,协助事故原因的调查和处理工作。在上级和有关地方部门进入的情况下, 参与制定抢险救援方案措施,做好应急抢险救援配合工作。 四、

19、应急预案的基本要求四、应急预案的基本要求 1、发生人员伤亡事故后,施工现场应急处理措施一般规定 当发生事故时,负伤人员或者最先发现事故的人,应立即报告项目经理或专项安全负责人,并应马上 组织人力现场抢救伤害者,根据伤情需要,协助医务人员运送伤者到医院或拨打“120”,请求协助抢救。 1.1 事故发生后,各级人员应保镇静及冷静,切实负起本身责任,主动控制局面。要有组织、有指挥和 结合实际进行妥善处理。 1.2 第一时间进行“救死扶伤”,采取措施救护受伤(害)人员,对必须在现场进行紧急抢救的,应采取 应急方法如止血、人工呼吸等进行施救。否则必须立即用工地的交通工具或截出租车将伤者送到就近 医院进行

20、抢救。同时应采取有效措防止事故蔓延扩大。 1.3 认真保护事故现场及善后工作。凡与事故有关的物体、痕迹、状态不得破坏,并划出保护区禁 止闲人进入。 1.4 因抢救受伤(害)人员,以及疏导交通等原因,需要移动现场某些物体时,必须做好现场标记、拍 照、录像或绘制现场简图,并写出书面记录,妥善保存现场重要痕迹、物证等。 2、 发生火警、火灾事故时,施工现场应急处理措施一般规定。 2.1 应立即了解起火部位及燃烧的物质,积极抢救伤者及使用施工现场所有消防器材进行灭火自救 工作。 2.2 迅速准确地拨打 119 报警。在拨打 119 时,做到镇静拨号,说清火灾单位的名称、地址、电话号 码、燃烧部位、燃烧

21、物质的性能等。 2.3 报警后,派专人到约定的路口迎接消防队。 淮南淮上淮河公路大桥工程（I 标段） 主桥桩基采砂区扰动层处理方案比选 山东省路桥集团有限公司 第 9 页 /共 9 页 2.4 在消防部门到达前,对易燃、易爆的物质采取正确有效的隔离。根据火场情况,机动灵活地选择 灭火工具。 2.5 在扑救现场,应行动统一,如火势扩大,一般扑救不可能时,应及时组织撤退扑救人员,避免不必 要的伤亡。 3、 利用一切可行的通讯工具按规定时间内将事故情况进行层级上报。 4、发生事故层级上报时限。 4.1 轻伤事故,应在 24 小时内报告企业负责人、安全管理部门和基层工会组织。 4.2 重伤事故,一般情况下,事故单位应在 24 小时内报上级主管单位,由上级主管单位分 XX 市有关 部门。对涉外有影响的,事故单位应在事故发生后 4 小时