桩基溶洞处理专项方案经专家论证.doc

桩基溶洞处理专题方案
一、 编制依据
1、建筑地基基础工程施工质量验收规范及深圳市桩基质量验收规范。
2、深圳市坝光精细化工产业园区整体搬迁安置区东区一标工程桩基施工图。
3、深圳市坝光精细化工产业园区整体搬迁安置区东区一标桩基地质超前钻汇报。

二、 工程概况
工程名称：深圳市坝光精细化工产业园区整体搬迁安置区东区一标
建设单位：深圳市龙岗区建筑工务局
设计单位：深圳市新城市计划建筑设计、深圳市工勘岩土工程
监理单位：深圳市华鹏建设监理
质量监督：深圳市龙岗区工程质量监督检验站坪山分站
安全监督：深圳市龙岗区施工安全监督站
本工程由深圳市龙岗区建筑工务局负责发包建设，工程在深圳市龙岗区葵涌街道葵丰小区丰树山片区，总建筑面积为155650.73m2，
本工程基础采取人工挖孔灌注桩及冲孔灌注桩基础，结构体系现浇钢筋砼框架剪力墙结构，抗震设防烈度7度。

三、 施工前准备
3、1依据11月01日深圳市坝光精细化工产业园区整体搬迁安置区东区一标桩基地质溶洞方案专题组织讨论会会议精神，本企业对相关地质超前钻汇报进行了细化、比较、论证。本着“实事求是，面对现实”精神， 11月02日，建设单位组织设计、监理、勘察、超前钻、施工等相关单位召开了专题会议，拟采取对3-146桩四面进行钻孔注浆加固后；
3、2人员组织:项目部专门组织相关技术人员研究学习相关溶洞处理方法，而且成立了溶洞处理应急小组。施工现场派2名技术人员分两班在工地二十四小时轮番值班，发觉问题立即上报处理。项目部还组织冲孔桩机机长学习溶洞处理知识，使她们对溶洞处理做到心中有数。总而言之，在人员组织方面，明确分工，各负其责。

四、 溶洞分类
依据地质超前钻汇报，钻孔编号CZK3-144、145按以下标准分类；
1、53～45.16 机械填土为7.84m
2、45.16～44.06含砂粉质粘土:灰黄、黄褐色，灰白色，湿，可塑～硬塑状，以粘性土为主， 含10%～30%不等卵石、碎石，直径2～4cm，大者可达20cm，棱角～次圆状，局部有块石分布，含少许粉细砂为1.1m。
3、44.06～36.46卵石:浅黄、黄灰色，稍密～中密状，饱和。以卵石为主，含量大于60%，卵石直径4～20cm，大者可达50cm，次圆状，含有石英砂及少许粘粒，部分以砂为主7.6m。
4、36.46～16.16含砂粉质粘土:灰黄、黄褐色，灰白色，湿，可塑～硬塑状，以粘性土为主，含10%～30%不等卵石、碎石，直径2～4cm，大者可达20cm，棱角～次圆状，局部有块石分布，含少许粉细砂为20.3m。
5、16.16～11.96微风化大理岩化灰岩:白色，灰白色，关键矿物成份为方解石，穿插少许方解石脉，等粒变晶结构，块状结构为4.2m。
6、11.96～-3.34含碎石粉质粘土:灰黄、浅黄、黑、白、红褐等杂色，湿，可塑状，以粘性土为主，含约10%～30%风化碎石，碎石成份复杂，多风化呈土状，粒径1～4cm，棱角状，系重力坍毁堆积而成为15.3m。
7、-3.34～-5.34中风化花岗岩:灰白、灰色、浅黄色，原岩结构部分破坏，矿物晶体颗粒清楚，节理裂隙发育，裂隙面被铁染呈铁锈色，岩芯多呈碎块状，短柱状为2m。
8、-5.34～-9.44微风化花岗岩:灰白、浅灰色，青灰色，由长石、石英、角闪石、云母等矿物组成，细中粒结构，块状结构，有少许裂隙，裂隙面局部被铁染呈铁锈色，岩石较完整，岩芯多呈20～40cm长柱状为4.1m。

五、 溶洞桩基施工方案：
针对本工程溶洞分布较广，施工技术难度较大，本工程又为龙岗区关键工程，我项目部从严把质量关，确保工程进度，确保施工安全考虑，把桩基溶洞处理列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织全部技术人员讨论、研究方案并学习相关溶洞处理方面知识。依据本工程溶洞分布具体情况，确定先采取钻机成孔注浆法，然后依据具体情况采取水泥和水玻璃混合浆液方法处理溶洞。 　
5、1 注浆法
溶洞层数较多，为串珠状。溶洞位置勘察正确，溶洞最高15.3米，最高小15.2米，土层中有较厚砂层，溶洞漏浆会引发坍方情况，采取预先压注水泥浆，水泥浆压注工作完成二十四小时后开始冲进。压注时压力控制小于0.4Mpa,并直到稳定2秒后再进行下一个孔注浆，或相邻孔冒浆为止。
1溶洞注浆技术参数
利用钻机跟管钻进，采取袖阀管分段注浆加固工艺对溶洞进行灌注双液浆（水泥和水玻璃混合浆液），浆液凝固后形成水泥浆固结体，堵塞溶洞漏水通道或填堵溶洞，从而为冲桩施工发明条件。
布孔提议距桩边1米四面均布4孔，桩中心布孔1个。
注浆钻孔开孔直径要求小于130mm，垂直精度小于1.5%；
注浆采取高压双液注浆。A液为水灰比（0.75～1.0）：1.0水泥浆液，B液为含有一定波美度水玻璃浆液，水泥采取32.5R一般硅酸盐水泥，水玻璃选择模数M2.8~3.4中模数水玻璃，其波美度45°～50°Be。
上述两种浆液采取体积比按1:0.2～1:0.3混合，用双液注浆泵经过注浆管分层注入到溶洞空隙中。为了增加可灌性，依据现场情况合适调整各灌浆孔段灌注时间和灌浆压力。
浆液凝固7以后，其坚固体单轴无侧限抗压强度应在1.5MPa以上。
2钻孔及注浆施工次序
施工程序框图
成孔及注浆准备
钻孔跟管钻进成孔
钢套管起拔(拨出地面)
分段压力注浆
注浆监测
浆液制备
选择性灌水试验
是否达成技术要求
跳孔至下一孔位注浆
完工

3.注浆管安装：鉴于本工程复杂程度，注浆拟采取袖阀管注浆和单管双液高压注浆两种方法进行现场试验后再决定采取一个方法。
3.1、袖阀管注浆：袖阀管是在成孔后钢套管拔出来之前下入袖阀管，并向孔内注入套壳浆，拔出套管，待套壳浆有一定强度后再向袖阀管内下入带双塞注浆管，从下向上进行分段注浆。袖阀管采取塑料管制作，塑料管每隔一定距离钻一组小直径射浆孔，每组间距为33～50cm，即每米管长钻2组到3组射浆孔。每组孔纵向长度为10～12cm。花管内径为Φ38～Φ50。花管每组灌浆孔外部全部要包1～2层橡皮套，预防泥浆或套壳料进入管内。注浆时橡皮套被灌浆压力冲开，使浆液穿过套壳料进入地层，而当停止灌浆时橡皮套又回弹并压紧袖阀管，预防地层中流体进入管内。所以，橡皮套在灌浆过程中起到逆止阀作用，达成数次反复灌浆目标。
袖阀管注浆优点是能够严格控制注浆段长度，实现分层分段注浆，尤其适宜于换层频繁地层注浆加固；其缺点是袖阀管不能反复使用、操作较麻烦、施工效率较低。
A. 3.2、单管双液高压注浆：地质钻杆钻至设计深度后，向孔内填入10～20mm粒径砾石，拔出套管，以后将钻具稍稍提起，锥形头脱落，φ42钻杆留置孔内作为注浆管，浆液能够从钻杆底口喷出，然后按分段长度提起钻杆，实现分段分层注浆工艺要求。。
4．浆液制备
A. 浆液配合比
浆液配比应经灌浆试验最终确定或按相关方面指示实施。各机组按设计要求配制浆液后，用比重计和漏斗粘度计分别检测浆液比重和粘度，并在灌浆过程依据要求定时检测，并统计在施工统计表中；
A液配合比： 水泥：粉煤灰：水＝1：0.5：1.0：0.35（每立方米浆液重量比635：320：670kg），浆液比重1.63±0.03；粘度30’±3’；水固比0.70：1.0；B液配合比：45°Be’水玻璃：水=1:1=98:98; A液：B液（体积比）＝1：0.17； 预估坚固体d28强度15.0~18.0Mpa；
B、浆液配制：采取筒式高速制浆机，按水－粉煤灰－粘土－水泥－水玻璃次序加料，搅拌5～8分钟，使浆料搅拌均匀；
5注浆质量检测
A.浆液性能检测
注浆施工前应作浆液配合比试验，并检测浆液性能，包含浆液比重、粘度、初终凝时间、1d、3d、7d、14d、28d强度等
B.灌水试验
灌水试验可作为注浆开始前地层可灌性试验，为指导后续注浆提供依据，又可作为注浆完成后质量检验手段。
试验孔采取自下而上分段单点法或五点法压水试验，质量检验孔采取五点法压水试验，压水试验各点压水压力按设计要求、施工图纸或相关方指示实施，流量稳定标准按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5184-)规范附录A中要求实施。
C.注浆质量评定
灌浆最终质量检验以检验孔压水试验结果资料为主，以钻孔取芯、完工资料和其它测试结果资料为辅，进行综合评定。
6注浆施工中应注意事项
① 制浆材料必需称量，称量误差应小于5%，水泥等固相材料宜采取重量称量法。
②各类浆材必需搅拌均匀。
③浆液在使用前应过筛，自制备至用完时间宜大于4h。
④灌浆泵性能应和浆液类型、浓度相适应，许可工作压力应大于最大灌浆压力1.5倍，并应有足够排浆量和稳定工作性能。
⑤制浆机能力应和灌浆泵排量相匹配，以确保注浆连续和避免注浆中止而造成堵管事故。
⑥灌浆管路应确保浆液流动通畅，并应能承受1.5最大灌浆压力。⑦灌浆泵或孔口处应安设压力表。使用压力宜在压力表量程1/4～3/4；
⑧块石层上段注浆时应注意注浆压力控制，预防抬动海堤，并进行抬动观察。
7注浆施工控制参数
因注浆加固深度较大，关键包含溶洞等，其空隙率不详，实际施工中注浆参数应依据具体实际情况进行调整。
1）注浆速度：充填注浆按50～100升/分控制。
2）注浆时间：各分段（1.0～1.5米）15～20分钟左右控制。
3）注浆压力：按1.5～2.5Mpa。
4）注入浆量，和土层空隙率、深度等相关，依据现场试验和结束注浆标准，深入确定具体参数。
上述工艺参数应经过现场试验确定。
8关键施工机械
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
1
100型钻机
100型
台
1
2
双液高压注浆泵
150
台
2
3
泥浆泵
BW系列
台
1
4
搅拌机
1000升
台
1
5
输送泵

台
1
6
辅助设备

若干

9．示意图