桩基工程应急预案范例6篇

桩基工程应急预案

桩基工程应急预案范文1

1.1工期异常紧张沪宁城际铁路的原有技术标准的建设工期为24个月,开工后经过四次重大技术调整后,从原来的200km以上时速的有砟轨道调整提升为300km以上时速的无砟轨道,但建设工期仍为24个月不做改变,从而成为当时我国工期最短的高速铁路建设项目之一。紧迫的工期增大了工程施工组织和管理的难度,造成一系列潜在的安全隐患。在工期压力下如何按照工期要求合理配置生产要素和资源,科学合理制定项目的施工组织,安排好各个施工单元间、线上工程与线下工程间、站前工程与站后工程间的衔接以及项目进度,确保工程质量和安全,成为沪宁城际铁路建设的重点和难点。

1.2大区段紧邻既有线施工新建沪宁城际铁路与既有京沪铁路并行建设,沿线有170km线路离既有线距离不超过30m,最近处距既有线仅有5.5m,全线有39座桥梁需要跨线施工,30km管桩临近既有线施工。而既有京沪线是我国东部沿海主要的南北运输通道,是我国最繁忙的运输通道,客、货运输密度分别是全路平均的客货运输密度的5.3倍和3.8倍,一直处于超负荷运行和限制型运输状态。京沪线的正常运营对于促进当地的社会经济的持续快速稳定发展,具有至关重要的意义。新线与京沪线紧邻并行施工,在项目建设过程中不可避免地会对京沪线的运输产生干扰;反过来既有线运营也会对新线的施工进展构成很大影响。

1.3路基工程比例高沪宁城际铁路全线正线全长300.209km,路基累计长96.812km,路基施工长度约占全线里程的1/3,是我国路基所占比例最高的城际铁路。沪宁城际铁路有砟轨道改为无砟轨道后,由于工后沉降的特殊要求(工后沉降一般不应超过15mm,路桥交界处的工后沉降差异值不大于5mm),对地质情况的核查、路基填料的控制、路基压实标准的控制以及路基填筑施工质量的控制要求非常严格,提高了路基工后沉降控制质量标准。如何正确对路基沉降进行监测和评估是保证工程质量的关键技术。

2建设安全分析

与控制对策为了解决复杂环境条件下的沪宁城际铁路建设安全难题,确保既有线运营安全和新线顺利施工,在全面进行项目建设安全分析基础上,提出了相应的安全管理和安全技术对策。

2.1紧张工期的安全分析与对策

2.1.1建立安全协调管理机制沪宁城际铁路建设过程中,为高效、快速解决施工安全问题,缓解工期压力,构建了科学的建设安全协调管理机制:一是构建以部、省、市相关负责人为主建设领导小组的外部联动协调机制,同时涵盖既有线铁路管理部门;二是构建以沪宁公司为主导的建设方内部协调机制,进行业主、监理、设计、施工、咨询等参建单位之间的协调管理。

2.1.2合理安排施工组织(1)施工组织方案编制制定合理的施工组织方案是在紧迫工期内完成施工任务并确保建设安全的关键。施工方案编制前,全面掌握施工现场的实际情况、施工队伍素质情况、施工环境条件、既有营业线具体运输情况,避免脱离实际而造成安全重大隐患。制定具体方案时,充分考虑既有线运输的需要,尽可能减少日常施工中涉及施工封锁、限速慢行等对正常行车干扰的因素。做到尽量减少施工作业的封锁次数,缩短过渡的时间,提高临时工程质量,使限速满足运输条件,并尽可能不去影响既有设备和设施的正常使用,以保证既有线正常的运输使用,并且使方案通过后能按计划有效顺利地执行。(2)施工组织科学实施施工组织实施过程中由协调小组召集各参建单位协调施工问题和相关配套环节,对方案进行系统的优化,要求施工组织方案必须系统考虑各影响因素和突况,其中包括施工项目、作业程序、技术标准、配合条件、准备安排、劳力机具组织、安全措施、应急预案等,做到作业细化到岗,责任落实到人,时间具体到分,衔接明确到点,最终形成综合调度、统一安排、全面协调的施工组织模式。

2.2紧邻既有线安全分析与对策沪宁城际铁路紧邻既有线开展施工,既有线行车与新线施工相互影响和制约,给工程的安全控制带来很大压力。全面分析项目施工安全风险,制定切实可行的施工安全技术和管理措施,保证既有线运营安全、新建线路施工安全的“双安”至关重要。

2.2.1紧邻既有线施工安全风险要素分析(1)地下管线风险。沪宁城际高速铁路一些区段邻近既有京沪线,特别是对于既有线车站等地段布满了地下管线,新线施工需要进行开挖作业,将对既有线的通讯通信等地下管线造成严重安全威胁。(2)大型机械设备风险。沪宁城际铁路路基施工时,针对线路地基处理,由于施工时大量采用管桩、CFG桩复合地基,使得包括桩机在内的一些机架高的大型设备侵入既有线上空的可能性增大,导致高压线路被触碰的安全风险;此外,在项目施工过程和机械设备进场转场的过程中,可能造成设备倾覆,使得既有线列车运行受影响,甚至发生严重安全事故。(3)边坡开挖稳定性。新线施工期间,在既有线路基一侧进行基坑开挖作业,可能导致原来的应力场和位移场发生显著变化,尤其是在既有线列车荷载作用下,难以保证开挖边坡的安全稳定;特别对于雨季,由于大量雨水对开挖边坡进行浸泡和冲刷,这将严重加剧其破坏程度,加上既有运营线的路基长时间经受列车荷载作用,边坡塌滑将引起一系列连锁反应,导致既有线路基发生大变形的可能性增大。(4)打桩振动影响。新线管桩和方桩在打桩过程中,会对既有运营线造成挤压作用,从而导致既有线路产生水平位移变形风险,同时打桩振动会对周边环境产生影响。

2.2.2紧邻既有线施工安全对策(1)地下管线保护新线开工前,各施工单位应首先对既有运营线的地下管线展开调查,明确管线数目、走向和与既有运营线之间的距离,紧邻既有线开展新线施工必须把握好“先探测、挖移、后施工”的基本原则,即在项目动工之前先做好调查,通过有力的措施来保护施工过程中开挖出来的管线。针对施工中探明的地下管线分布区域进行有效的隔离和防护。对可能发生意外情况的地下管线,事先制定应急措施。(2)边坡临时防护沪宁城际沿线地层主要为粉质黏土,这种土体在雨水的浸泡下,土质会变得极其松散。渗水积水导致开挖边坡的不稳定,甚至在部分区段出现塌滑,对施工质量、施工工期造成不利影响,部分区段甚至出现垮塌情况。针对这个问题,项目施工时在现场运用了草袋(或编织袋)、砂石、木枕等材料对垮塌位置进行码砌,发挥了良好的防护作用。临时应急防护措施起到了稳定边坡的作用,随着及时浇筑筏板、回填AB组填料,既有线路基安全得以保证,正常列车运行未受到影响。(3)施工机械安全防护①严格控制与既有线的安全距离。大型施工机械设备进场之前,通过对桩位与既有运营线的护栏、围墙之间的距离进行测量,列表确定新线施工点与既有线设备之间的距离。②必须严格按照铁路施工安全技术规程要求,有效控制架空线和附属设施的安全距离。③科学进行设备加固。针对那些可能侵入安全距离的大型机械设备,在新线施工过程中要尽量确保设备易倒方向远离既有运营线和架空线。④有效控制大型施工设备转场。大型施工设备在转场过程中,通过实施“专项方案、专项检测、专项见证、专项放行、专项检查”制度,有力确保设备转场安全。(4)管桩施工安全①坚持由内向外分散间隔施打的原则。从靠既有线最近的一排开始,分散间隔施工,压力缓慢消散后再进行补孔,由内往外连排施工。②设置应力释放孔。靠近既有运营线路一侧的第一排管桩与既有线的距离小于20m时,在施工之前必须先对应力释放孔进行设置。通过这一举措,使得部分孔隙水压力能够及时消除,同时土体的水平位移能够得到削弱,进而达到降低打桩影响的目的。③观测既有运营线路基的水平位移情况。在管桩施工过程中,为了有效观测施工所导致的既有运营线路基水平位移变化情况,需设置既有线路基观测桩,具置应设置在紧靠护栏外侧的既有运营线路基面上。④针对紧邻既有运营线最内侧的两排管桩施工,建议采用静压法并对静压桩施工速度进行控制,从而有效降低打桩对地基造成的附加应力。⑤紧邻既有运营线开展新线管桩施工,应严格控制在白天进行,严禁夜间施工,从而降低施工安全风险。

2.3全线路基工程比例高的安全分析与对策

2.3.1地基处理设计变更沪宁城际铁路采取新型地基处理方式,即桩筏复合地基,桩筏复合地基借鉴了房建工程中CFG桩复合地基通过砂石垫层调节地基中桩土荷载分配的思路,2005年首先应用于我国京津城际铁路几处松软土地基段。沪宁城际铁路地基处理方式主要采取了CFG桩、管桩+褥垫层+筏板地基处理方式,为避免CFG桩机侵入限界、管桩施打对紧邻既有线路基与地下管线造成安全隐患,采用碎石注浆桩替代CFG桩和管桩。工程实践证明,管桩施工振动会对邻近建筑物产生不良影响;其振动噪声污染严重,也不容忽视。同时,紧邻既有线区段进行施工,CFG桩机设备高大,进场、换场对既有线空间存在侵入问题,施工操作困难,对既有线正常运营影响较大。碎石注浆桩是近年来开始推广应用的软基处理的新方法,直径为300~700mm,桩长可达30m以上。与CFG桩、管桩相比,碎石注浆桩具有振动小、施工机械轻便,大幅降低了施工对既有线影响程度。

2.3.2加强既有线安全监控除采用针对性的工程措施外,沪宁城际施工现场还借助科研力量开展了静力、动力安全监控,对既有线路基稳定性进行安全测试,测试过程贯穿整个施工过程。为有效监控路基状态,测试分为静力测试和动力测试两个主要组成。静力测试内容主要包括:(1)不同深度土层水平侧向应力;(2)地表水平方向位移;(3)土体深层侧向位移。动测方案用来检测与评估既有线路基的实际情况,确保其正常运行,测试主要包括列车通过时既有路基动力响应(振动加速度、振动位移),现场振动加速度采集静力与动力测试数据可以实时反映既有路基的稳定状态,总体来看,其变形与动力参量都在安全范围以内,现场采取的工程措施起到有效保护作用。

2.4建立施工应急预案为预防可能出现的安全风险,沪宁城际铁路项目管理机构编制了施工应急预案,预案主要包括:(1)既有线铁路应急抢修规定;(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级应急响应划分;(3)消息报送程序;(4)应急保障措施(物资保障、队伍保障、制度保障、技术和通信信息保障、救援保障、治安保障)等四部分内容。该应急预案从原则制度、实施程序、保障措施准备等各方面做出了详细工作,高效有序地作好铁路突发应急防治工作;在发生事故时,能以最快的速度有序地实施施工应急处置,减少突发安全事故对沪宁城际铁路施工、京沪既有线运营所产生的不利影响,避免或最大程度地减轻事故造成的损失。

3结论

桩基工程应急预案范文2

一、基坑支护及降水方案

本工程基坑宽约94.6m,长约176.3m,周长约579.03m,开挖面积约18109.63m2,开挖深度为10.91m~11.86m;基坑支护形式主要采用:支护桩、止水帷幕及预应力锚索。

护坡桩直径800mm,桩间距1.5m,共计387根。桩顶布置冠梁,尺寸为900mm×600mm。凝土强度等级均为C25,共布置2道锚索。桩间采用挂钢筋网压筋喷射混凝土护壁处理,面层混凝土强度等级为C20。

地下水控制采用帷幕止水结合疏干井的方式,将地下水位降低至槽底1.0m以下,以满足基坑开挖干槽作业的要求。止水帷幕桩设计:在桩间设置φ1000@1500旋喷桩,有效桩长为14.00m。疏干井及应急井设计:疏干井及应急井直径均为600mm,井间距均为20~30m,疏干井井深14.5m,应急井井深18.0m。

二、CFG桩方案

1、2、3#楼采用CFG桩复合地基处理方案,其中1#楼CFG桩共计400根、2#楼399根、3#楼400根,共计1199根。桩径400mm,有效桩长14-16m.

桩基工程应急预案范文3

关键词:超深基坑;桩锚支护;支护结构;基坑周边环境监测

1工程概况

昆明山海城邦马街摩尔城一期工程规划建筑面积为约127.76万平方米,27栋25层~44层的高层住宅及裙楼,所有主楼和车库地下室整体连通,地下3层,局部4层,土方开挖深度约19~24米,所有地块基坑为整体开挖,整体支护,基坑开挖面积约250亩,属超大超深型基坑。

2 地质及水文状况

本工程地处滇池边缘,典型的湖积盆地软地基。根据钻探揭露情况,场地内基坑支护影响范围内岩土层主要为填土、粘土、有机质粘土、粉土、粉砂等。地下水主要为上层滞水。上层滞水主要赋存于人工填积层、第四系全新统坡洪积粘性土层中,勘察期间测得稳定水位埋0.00~1.80m;上层滞水,其主要受大气降水、生产用水的渗漏补给,稳定水位年变化幅度较大约为1.5 ~3.0m。场地内地下水位较高,地下水丰富,开挖范围内土层为杂填土、淤泥质土以及粉细砂层、地质等变化大情况复杂。

3 基坑支护方案设计

3.1 支护结构选型

根据周边建筑物分布以及场地施工要求,并结合地质工程条件,从经济及技术上综合考虑,主要采用钻孔桩+预应力锚索的支护型式。

根据基坑特定工程地质、水文地质和环境条件,地下水主要赋存于粉土、粉砂层中,桩间搅拌桩与支护桩咬合形成截水帷幕。搅拌桩长度17m采用搅拌桩机施工,桩径¢550,搭接长度150mm;搅拌桩长度>17m采用,长螺旋钻机施工,桩径¢600,搭接长度200mm。

护坡钻孔桩¢1200、¢1400,钻孔桩,采用旋挖施工工艺。隔桩施工,避免串孔,并应在灌注砼24h后进行相邻桩成孔施工。¢550搅拌桩使用搅拌桩机施工,采用“四喷四搅”施工工艺;¢600搅拌桩使用长螺旋钻机施工,采用四喷四搅施工工艺,搅拌提升喷浆距桩顶处应减压。

桩锚结合式支护方案,土层中施工采用钢绞线作为锚索,设置预应力锚索控制基坑位移,基坑止水采用深层搅拌桩作为止水帷幕,该方案与其他方案比较,其优点是:工期短、造价低、质量、安全易保证;本工程周边均为重要建筑物与道路、管线,对支护结构的变形要求严格;因此支护结构选择桩锚结合式(旋挖成孔灌注桩+预应力锚索+深层搅拌桩止水帷幕)支护结构。

桩锚结合式支护结构工期较短,工程造价较低,可以边挖土、边支护、边工程桩及基础施工,支护结构不会影响整体工程进度,非常适合本项目滚动施工要求。锚索在粘土中锚固、空隙水含量大而造成锚固强度低的施工难点,经反复试验注浆水泥采用了42.5R型水泥,增大注浆孔和锚索孔直径,张拉龄期由7天增加为10天,有效满足了张拉强度设计值的要求,锚索成孔方法采用预应力锚杆的“压水钻进成孔法”施工工艺以及跟套管钻进工艺,取得成功。综合以上所述,该工程采用旋挖钻孔桩+预应力锚索支护方案取得了良好技术和经济效果。

3.2 支护结构

支护结构排桩采用φ1400@1900钻孔灌注桩。排桩间设置φ550~600深层搅拌桩止水帷幕,桩长约16米。钻孔灌注桩桩长约35~37m。在排桩桩顶整圈设置1400mm×800mm的钢筋混凝土压顶冠梁,腰梁布置和压顶冠梁做法见下图。

3.3 预应力锚索设计

根据结构计算,本工程采用两桩一锚或一桩一锚的形式,视基坑深度和土质情况,上下共设4~6排预应力锚索。

1、挖土速度要与预应力锚索施工速度相协调,清土至预应力锚索标高下500mm,严禁超挖;

2、钢绞线强度等级为1860N/mm,锚具采用OVM系列。

3、锚索须采用二次高压注浆工艺施工,孔径为150mm锚索锚固段水泥用量不少于70kg/m。

4、锚索锁定前,施工单位应会同有关单位对锚索进行质量验收,通过验收后方可进行锚索整体张拉锁定。

5、锚索采用P.SA32.5矿渣硅酸盐水泥、水泥浆水灰比0.50~0.55。

6、锚索采用套管跟进成孔工艺施工。

7、锚索承载力设计值需根据锚索基本试验数据确定,并根据基本试验情况调整设计参数。

8、质量检验:锚索抗拔力应按5%锚索总量检验验收,拉至设计承载力的1.2倍。

通过实际施工过程出现问题,锚索主要表现张拉力满足不了设计拉力值,分析原因主要以下几方面:水泥注浆量不够造成;原基本试验拉力锚索选择位置土质不具有代表性;实际锚索层淤泥含水量过高,流塑性较大,水泥浆强度增长慢,固结所需时间较长。原设计锚索孔过小,土层水泥浆损失过大,无法保证注浆量。锚索间距过大。改进办法:根据计算结果调整间距,改为一桩一锚,或者加长锚索,最长达到45米;采取增大锚索孔径,增加注浆管,更换为42.4R型水泥,延长水泥注浆固结时间等措施;

3.4 基坑地下水控制设计

3.4.1 止水帷幕设计

搅拌桩与支护桩咬合形成截水帷幕。搅拌桩长度17m采用搅拌桩机施工,桩径¢550,搭接长度150mm;搅拌桩长度>17m采用,长螺旋钻机施工,桩径¢600,搭接长度200mm。

搅拌桩水泥掺量:¢550搅拌桩水泥用量不小于65kg/m,采用P.SA32.5矿渣硅酸盐水泥,水灰比0.8~1.0。¢600搅拌桩水泥用量不小于90kg/m,采用P.SA32.5矿渣硅酸盐水泥,水灰比0.8~1.0。相邻桩施工间隔时间不宜超过8h。搅拌桩垂直度偏差不大于1%;桩位的允许偏差为50mm,桩径允许偏差为4%。

3.4.2 降水设计

基坑开挖时,坑顶四周设排水沟进行外排,每隔一段50m设一集水坑,汇集水排入市政管网前需进行三级沉淀。基坑降水,在开挖阶段主要采用明坑提前降水。排水沟沟底排水坡度按0.3%坡度保证水流通畅。

4 支护结构施工

4.1 施工程序

平整场地施工放线搅拌桩止水帷幕施工(旋挖成孔)支护桩施工桩检测压顶冠梁施工分层分段开挖土方第一道预应力锚索张拉分层分段土方开挖第二道预应力锚索施工分层分段土方开挖第三道预应力锚索施工…土方分层分段开挖至设计深度坑底排水沟施工。

4.2长螺旋搅拌桩止水帷幕施工

施工前严格进行成桩工艺性试验,确定各工艺参数。长螺旋搅拌按照成熟参数要求进行施工,严格控制桩长、桩间距、桩径、流量、注浆压力、水泥用量、钻孔钻速、提速钻速度相邻桩时间间隔等施工参数。周边挖土时,挖机靠近长螺旋挖土方向与搅拌桩平面位置轴线相一致,以免造成搅拌桩损坏,确保长螺旋搅拌桩止水帷幕起到较好的止水效果。

4.3旋挖支护桩施工

本工程的支护排桩采用旋挖机成孔灌注桩施工,排桩直径1400mm,间距@=1900mm,桩长约35~37m,施工中在施工过程中,严格控制成桩质量,支护桩施工完毕后,进行了完整性检测,均满足设计和规范要求。

4.4 钢筋混凝土压顶冠梁施工

压顶冠梁施工时,先把支护排桩桩头破至设计标高,清理干净桩头的浮渣等残留物后,桩头钢筋锚入冠梁内,满足锚固长度要求。按要求支模、绑扎钢筋,灌筑混凝土。混凝土保护层厚度:25mm,混凝土强度等级为C25,主筋搭接长度:35d。

4.5 预应力锚索施工

按照下图的做法制作好预应力锚索束。

针对锚索成孔可能导致施工过程中出现水土流失的情况,锚杆采用了“压水钻进成孔法”结合跟管钻进工艺成孔。成孔过程中,注意控制桩的垂直度,锚索倾角、成孔后对孔深、孔径倾角进行检查验收,做好施工及隐蔽检查和验收。锚索采用人工推进的方式进行安放后,用高压注浆管进行二次注浆,待达到设计强度后,进行预应力锚索的张拉和锁定,张拉时,按照“一张两索”工艺,先按20%设计轴向拉力值作初张拉,消除软徐变形,锚索预应力无明显衰减时,需要进行二次张拉至预应力锁定值的120%,持荷10min至15min,然后将张拉控制力卸荷至预应力锁定值随即锁定。加载过程中,其初始荷载取锚索轴向拉力的0.1倍,然后按照0.25倍、0.5倍、0.75倍、1.00倍、1.20倍分级加载,除最后一次持荷时间15分钟外,其余均持荷5分钟。每次测得三次锚头位移量。在预应力锚索张拉、锁定完成后,按照比例进行抽检,轴向拉力均满足设计要求。

4.6 土方开挖

(1)本工程的土方开挖必须分步分层进行,必须配合支护结构的施工,首先在地面进行搅拌桩、支护桩施工,然后进行冠梁施工后再进行土方分层;开挖至第一层锚索、土钉标高下500mm,进行锚索施工,然后分层开挖至下一层锚索、土钉标高下500mm,进行锚索施工,直至开挖至基底。

(2)土方开挖严禁超挖,开挖时挖斗严禁碰撞锚索、锚头、腰梁。

(3)开挖过程中加强对基坑支护结构的观察和监测。

5 支护结构及周边环境监测

为确保支护结构周边建筑物、道路和地下管线的安全,保证基坑支护结构在挖土和整个地下结构施工过程中的稳定,需实行监测管理。 基坑监测项目主要为:基坑监测深层水平位移、建筑物沉降观测、基坑冠梁水平位移、基坑冠梁竖向位移

主要监测项目设定警戒值:a、桩顶位移警戒值30mm;b、地面沉降警戒值30mm;c、建构筑物沉降警戒值25mm。基坑支护施工须做好信息化施工工作,通过不断对监测结果的分析以指导整个施工过程。

成孔施工过程中每三天测量一次;基坑开挖过程中每开挖到一层锚杆标高连续监测三天,每天一次;基坑开挖到基底后连续监测三天,每天一次,以后每七天监测一次;整个施工过程中如出现异常情况需每天监测一次,直至情况稳定。在整个土方开挖和地下结构施工过程中,监测结果显示,各点的监测数据都在规范和设计允许范围内,未出现异常的情况。

6 结束语

(1)加强监测,做好信息化施工。超大超深型基坑支护工程周期长,施工区段多,与主体单位工序交叉,相互影响因素较多,更应该加强基坑监测,保证基坑安全。

(2)在含水量高的淤泥层中锚索施工,锚索基本试验土层选取应该根据地质勘察报告现场选取,位置具有充分的代表性,避免施工过程中的风险的规避。更加有利于考虑投标报价的准确性,和方案的针对性。

桩基工程应急预案范文4

关键词:岩溶区;拼宽桥;冲孔桩;策略

Abstract: Based on the punching pile construction for bridge widening of a highway expansion project in karst area, this paper makes a summary of the measures in pre-construction and construction process, hoping to provide a reference for similar projects.

Key words: karst area; widening bridge; punching pile; measures

中图分类号:U445.4 文献标识码:A

某高速公路扩建工程拼宽桥多数位于岩溶区,旧桥勘察资料、施工记录及新桥勘察资料表明,桥位处地层岩性极其复杂。上部覆盖层为第四系全新统河流相松散冲击层,由粘土、亚粘土、亚砂土、淤泥、淤泥质土和砂层组成,总厚度一般为15~25m;基底为三迭系上碎屑岩和碳酸岩类岩石,岩溶极其发育。在岩溶区进行冲孔桩施工本身就存在一定难度,对于岩溶区拼宽桥冲孔桩施工,尚需考虑运营中旧桥的安全,则要求在施工前及施工中的一些应对策略更为周全。

一、岩溶区风险评估

在拼宽桥冲孔桩施工前,应熟悉各设计阶段的钻探和物探情况、查看工程现场周边环境、搜集旧桥施工资料,通过对所掌握的资料进行分析及整理,设定辨别条件,按一定的风险评估标准对岩溶区进行风险评估。可参考的辨别条件有:①钻孔和物探揭示的覆盖层特征,溶洞发育特征,地下水特征;②勘察钻孔期间出现过塌方或引起地表塌陷的段落;③旧桥桩基施工期间,进行了重点岩溶处治区域,或由于岩溶因素出现施工事故;④单个溶洞高度及填充情况;⑤临近钻孔综合遇洞率,以及初步判别连通情况;⑥溶洞顶板厚度及溶洞厚跨比;⑦拼宽桥桩基施工时,旧桥是否进行交通管制;⑧临近施工区域两侧的建筑物型式及重要性。通过对岩溶区风险进行评估,可为有针对性的地质补充勘察提供参考依据。

二、地质补充勘察

传统的地质钻探方法在非灰岩地区、岩溶不发育地区,因地质匀质性较好,作为判明地质分层情况的方法是可行的。但是,在岩溶发育地区,该方法却存在一定的局限性,地质钻孔取样所揭示的地质条件并不能完全反映桩位处岩溶、裂隙的发育状况。对于岩溶区风险评估较高的区域,为降低施工风险,应选择合适的物探方法进行地质补充勘探,进一步探明岩溶发育强度及分布规律,从而为拼宽桥新建桩基施工危险性评估工作及制定施工方案提供详实依据。

三、新建桩基施工危险性划分

根据新建桩基位置、附近地质情况以及旧桥基础性质对新建桩基施工危险性进行等级划分。

1、高危险等级桩基

①溶洞特点符合以下之一或全部情况:

桩位处存在单层溶洞的高度≥5m,且洞内无填充、半填充或填充物为淤泥状物质;桩位处存在串珠状溶洞,洞内无填充、半填充或填充物为淤泥状物质,且溶洞顶板厚度均≤1m时;桩位处存在暗河或与旧桥的溶洞很可能存在连通通道。

②覆盖层情况符合以下情况:桩位处覆盖层存在较厚的软弱层,如砂层、淤泥层等。

③旧桥桩位性质符合以下之一或全部的情况:桩位处对应旧桥桩基为摩擦桩或前后桩基存在摩擦桩;桩位处对应旧桥桩基及前后桩基均为嵌岩桩,但地质揭示周边覆盖层存在较厚的软弱层。

2、中危险等级桩基

①桩位处存在属于高危险等级桩基之外的单个溶洞或串珠状溶洞,且洞内均有较好的填充物。

②桩位处覆盖层存在软弱层,但较薄。

③桩位处对应的旧桥桩基或前后相邻桩基均为嵌岩桩。

3、低危险等级桩基

①桩位处无溶洞。

②桩位处覆盖层无软弱层。

四、溶洞处治方案

由于岩溶区拼宽桥冲孔桩施工的特殊性,在溶洞桩基的处理原则上,宜根据桩基施工危险等级划分情况,合理选择主动的预处理和过程处理措施,完善应急处理措施。如对于施工危险等级较高的桩基,应加强预处理措施,合理选择过程处理措施,尽量避免意外情况的发生;对于施工危险等级较低的桩基,可采取过程处理措施,完善应急处理措施。目前岩溶区溶洞的处理方法主要包括抛填法、注浆固结法、灌注混凝土填充法、钢护筒护壁法,旋喷帷幕法等,采用的处理方法及时机的选择应遵循处理原则,可参考的溶洞处治方案如下:

1、高危险等级桩基施工

①覆盖层处理方法:采用钢护筒护壁法,确保钢护筒跟进至岩面,并对护筒刃角采用抛填法进行处理;对应桩位处旧桥桩基为摩擦桩的情况,拼宽桥桩基周围宜先用旋喷帷幕法进行护壁,且应认真考虑是否采取加强护壁措施。

②溶洞处理方法

对于单层溶洞高度≥5m时,溶洞无填充或半填充,判定有连通通道时,可采用预注水玻璃+水泥浆进行处理,如无连通通道可采用双层钢护筒跟进法进行处理;溶洞全充填一般采用抛填法进行处理,必要时采用灌注混凝土填充法辅助成孔。

对于多个高度﹤5m的串珠状溶洞,溶洞无填充或半填充,判定有连通通道或溶洞顶板厚度≤1m时,可采用预注水玻璃+水泥浆进行处理,如无连通通道则可采用预注水泥浆进行处理;溶洞全充填一般采用抛填法进行处理,必要时采用灌注混凝土填充法辅助成孔。

对于溶洞存在型式较为复杂的桩基,则应结合处理原则,综合考虑处治方案。

2、中危险等级桩基施工

①覆盖层处理方法:选择钢护筒护壁法进行处理,钢护筒穿过软弱土层、松散砂层进行较好土层2m,并对护筒刃角采用抛填法进行处理。

②溶洞处理方法:选择抛填法进行处理,必要时采用灌注混凝土填充法辅助成孔。

3、低危险等级桩基施工

①覆盖层处理方法:按常规方法进行施工。

②溶洞处理方法:如遇到裂隙或不明溶洞漏浆,选择抛填法进行应急处理。如漏浆很快,则应快速回填至一定范围,确保覆盖层稳定后,再行分析原因,选择处理方案。

虽然开工前一般编制了桩基施工方案,但随着工程的开展,经验在不断积累,因此对岩溶区拼宽桥桩基施工制定“逐桩方案审查制度”是十分必要的,通过此种方式可引起工程技术人员的重视,另外通过多级或联合审查,可以在很大程度上确保方案的合理性。

五、桩基开孔顺序

在以往的岩溶区新建桥梁桩基施工中,对开孔顺序的选择重视不够,因此吃过很多苦头。在岩溶区拼宽桥桩基施工中,须重视开孔顺序的选择,可在一定程度上降低施工给旧桥及周边建筑物带来的风险,且在施工的过程中,通过不断探明地质情况,为调整或优化后期桩基的施工方案提供参考,还可进一步降低了施工风险。

1、对于溶洞发育较小,溶洞分布较为规律,且相邻桩基地质情况变化不大,桩底较为完整的微风化岩层厚度满足设计要求等地质条件较好的段落,可先进行桩基施工。

2、在小范围内溶洞较为发育,为避免新施工桩基造成塌孔,须先施工地址条件较差的桩基。

3、桩基施工中,应优先施工埋深较大的桩基,以便于施工中所得资料与原地质钻孔加强对比,为相邻桩基施工提供经验参考。

4、对于存在暗流的区域,应首先进行暗流上水向的桩基施工,以便改善下水向桩基的施工条件。

5、对于可能存在的溶洞连通情况,应间隔一个甚至多个桩位进行施工。

六、施工监测

有时拼宽桥施工是在旧桥正常运营情况下进行的,为了保证施工过程中旧桥安全,在项目开工前,应针对拼宽桥桩基施工制定详细的旧桥监测方案,并开展有针对性的监测工作。

1、监测内容主要包括旧桥墩柱及周边建筑物的沉降、水平位移、外观检查等。

2、监测频率应根据桩基施工危险等级划分情况合理设定。在桩基施工期间,高危区不低于1次/天,中危区不低于1次/2天,低危区可1次/5天,在出现漏浆现象时,应适当加大监测频率。在桩基施工完成后亦应监测一段时间,频率可降低,若监测数值没有大的变化,可停止监测。

3、对于监测预警值,应分别从旧桥的基础(摩擦桩、嵌岩桩等)、上部结构型式(连续结构、简支梁结构等)结合沉降类型来确定其预警值。不同的基础或不同的上部结构决定了其预警值的不同,应通过数值计算及研究等方法分类确定预警值。

4、监测仪器的精度可根据监测预警值大小来选择,但必须达到可靠预警的目的。

在开展施工监测过程中,应定期形成监测报告,对于监测中出现的较大突变数值,形成及时汇报机制,以便解决存在的问题。通过实施监测工作,对突发事件能起到很好的事前预防作用。

七、结束语

在该扩建工程岩溶区拼宽桥冲孔桩施工中,通过施工风险评估,有针对性的地质补充勘察,划分桩基施工危险等级并制定审慎的溶洞处治方案,严格执行逐桩方案审查制度,严控施工现场管理,至目前,已完成拼宽桥200多根桩基施工,未出现不可遇见的安全或质量事故,并为后续施工积累了丰富的经验。

参考文献

桩基工程应急预案范文5

【关键词】超深基坑;设计;施工;监控;质量与安全

现超高建筑日益增多,基坑深度越来越深,因此基坑支护结构就成为人们的热点,特别是超深基坑。由于地质情况复杂,设计水平、施工水平以及人们思想误区(临时结构,以低造价,大风险为主导),给支护结构体系的质量和安全带来较大的难度和风险。本文结合实例对基坑设计、施工、监理、加固、抢险全过程进行分析、总结,以供参考。

1 基坑支护结构形式

本基坑地下四层,基坑深达16.5米、长75米、宽55米,属超深基坑开挖的范畴。本工程支护结构最为深层搅拌桩互相搭接成截水围幕,人工挖孔排桩做支护,挖孔桩顶(-2.0米)设一条压顶梁,压顶梁上设一道预应力锚索,两桩布一锚,且又在桩身(-8.0米)布一道预应力锚索,两桩布一锚,并用腰梁连接成整体。

2 施工、加固、抢险的过程

支护结构施工完毕后(配合锚索施工,基坑边土方挖至-9.0米),进行土方大开挖,考虑运输从南、西、北基坑边向东边收缩,且各边是一挖到底的方法进行开挖。开始在西南角开挖,西边出现位移超过警戒值(35mm),决定西边中间留土条暂不开挖,其它正常开挖。基坑稳定后再将留土条开挖。但开挖后,西边基坑又开始移动,直到100 mm,拟采取处理措施,因各种原因,大家持待观态度,位移值最大已达140 mm。各方决定在西南角、西北角加设一条钢结构支撑(I60、I40组合钢支梁),此从备料开始加工、安装直到10天才基本完成,此期间西边基坑以每天5 mm的速度在移动,毫不收敛的迹象,最大位移点已达到200 mm,少量支护桩出现裂缝,压顶梁已多处裂缝,地面下陷达200~300 mm。因此,决定在24小时内采取应急抢险措施(西边基坑底中部用I40工字钢梁斜顶排桩腰梁,共11条,间隔3米,与锚头对齐;两端连接进行节点连接处理)。应急措施以及钢支撑完成2天后,位移值达到220 mm,而稳定下来,且有微量的反弹。基坑稳定后,在腰梁上部加设一道预应力锚索,再拆除应急措施的I40斜钢梁,进入地下室的施工。

3 原因分析

基坑施工完毕,支护桩动测、锚索的张拉与抗拔试验均合格,基坑三面(除西边)均相当稳定,位移最大值达60mm,只有基坑西边位移出现异常,以相当快的速率直达220 mm,须采取加固措施,才免于倒塌,经各方面原因分析,主要有:

3.1 支护结构形式设计上的缺陷

3.1.1 排桩上有两道锚索,根据地质情况设计上分八个区,每区锚索入岩、孔数、抗拔力均不同,上下两道锚索根数相同,上道抗拔值400~550KN,下道抗拔值500~700KN,设计上西边中央上道锚索抗拔值最小,只有420KN,因此反映出此部位位移最大。

3.1.2 原设计锚索均为入岩3.5米,但多数钻孔30米以上还未入岩,后设计院要求只要达到一定的深度即可,不要求一定入岩。从总钻孔情况统计实际入岩者只有20%,也就是说本全为岩锚后实际大部分为土锚,土锚受力难保证,预应力损失较大,反映出预应力的失效。

3.1.3 支护桩锚入基坑底的长度,设计按不同土层、岩层折算不同锚入长度后经复核验收,抗倾覆安全系数、整体稳定安全系数刚达规范要求,均偏小,安全储备不足。

3.1.4 锚索的抗拔值不做基本试验确定,主要是依据土质资料和经验得出,缺少可靠、真实的数据。违反预应力锚索设计的有关规定。

3.2 施工控制存在的不足

3.2.1 锚索注浆为两次注浆,按要求为离锚索底部3米处、长6米的范围进行二次注浆,以形成一个扩大头锚固体,但施工情况二次注浆不太成功,注浆平均水泥用量50~100KN,主要是二次注浆的间隔时间、注浆设备、注浆压力等各方面造成。因为扩大头偏小,明显大大削弱锚固体的摩擦力。

3.2.2 土方开挖违反“平衡、对称、分块、分层、限时”的原则,采取一挖到底的方法,造成应力突变,加剧位移的变形。

3.2.3 基坑两边中央垂直于基坑处有1Φ200废给水管断裂,压力水向基坑流淌,一直不得根治,形成基坑边动水压力增大。

3.3 人为因素的误区

3.3.1 支护结构为临时性设施,业主考虑用尽可能低的造价,总是冒大的风险,就是位移已超过警戒值,还不愿意采取措施进行补救。

3.3.2 当位移发生到一定时,提出在排桩间打若干泄水孔,将基坑边的水泄掉,减少压力。因本工程采用止水桩进行止水,人们认为又止水又泄水,那究竟如何?对水的处理,人们产生误区,如上措施得不到落实,而错过了加固补救的最好时机。

4 加固处理措施

综合如上各种原因,导致基坑位移已达140mm,各方意识到基坑不稳定有更大的安全威胁,故将采取加固措施。

4.1 由于受基坑边场地的限制,坑边无法施行管柱注浆处理,只好在西南、西北角增设斜向内钢支撑,支撑利用I56、I40、I20等构件组成的组合性钢结构支撑,支撑点设在西边1/4跨处,并利用植筋技术固定于梁、排桩上。此方案施工共用10天,但基坑却以5 mm/天的速率在位移,加固完毕,位移已达200 mm。

4.2 正值雨季,在排桩间隙上打泄水孔,原计划打两排(水平间距3米),后改为在排桩间隙有明显渗漏处打泄水孔,能较好地将水引导。

4.3 对排水明沟、地面的开裂,进行彻底硬化处理,来不及硬化的又值雨天,用防水彩布条覆盖。

5 防止基坑倒塌的应急措施

以上加固措施基本完成时,位移已达200mm,由于钢支撑安装完毕后,要经一定外力、时间后才能受力起作用,未能在早期起控制位移的作用,西边中部随时有瞬间倒塌的可能性,因此各方采取应急的措施(24小时内完成),如下:

决定在基坑底用I40斜顶方法,即用一条I40钢梁斜顶在腰梁的锚头下面,一根锚索对应一条钢梁,I40用整条梁直接支承在基坑底,两端进行节点连接处理。

此应急措施,考虑预应力锚索的损失,斜顶既可弥补锚索的损失,又可解决基坑倒塌瞬间性,且施工快捷,是个很好的应急措施。

6 基坑稳定的永久性加固

随着钢支撑的慢慢受力,应急措施的安装完毕,且Φ200给水管得到彻底的封堵后,基坑的位移有所收敛,并在2~3天内达到稳定。位移达到220mm时,得到控制。由于斜顶和钢支撑随着地下室的施工,要逐步拆除,故又采取了如下加固措施:

在腰梁上面加一道预应力锚索,中部间距1.5米,两端部间距3.0米,且要求全部入岩3.5米,且张拉时要求先进行设计抗拔值确定再做锁定值的确认,并抽查少量进行重张拉,检测预应力放松锁定损失,从多方面严格控制预应力的质量。

7 经验总结

从整个施工过程,加固处理过程以及多次专家论证,对本工程实例经验总结如下:

7.1 对支护方案进行严格审查、验算,各种安全系数不能偏小。

7.2 地质钻探时,应扩大钻探的范围,基坑外面也应有相应钻孔。

7.3 锚索应埋设预应力片,以检测预应力筋内力受力情况,可直观知道预应力损失的情况。

7.4 锚索的张拉应进行抗拔值的确定后,再进行锁定。

7.5 充分认识土锚与岩锚的受力以及施工控制的区别。

7.6 用Φ200排水管代替排水明沟,减少明沟开裂的修复和修复不彻底排水的下渗。

桩基工程应急预案范文6

1 工程概况

宝安中心区某深基坑工程总占地面积为10.0万m2,地块周长为1.3km。基坑开挖深度约17m,开挖土方总量约166万m3,总工期411个日历天。各支护段的安全等级均定为一级,属于临近地铁的超大型超深基坑。

1.1 地形地貌

该工程场地接近海岸线,所处地貌部位为滨海台地平原近海区,浅表地层以海陆交互相沉积物为主,场地地面经人工填土,现场基本平整,基础位于地下水位以下,为复杂场地;岩土种类多,不均匀,性质变化较大,为中等复杂地基。

1.2 周边环境

西侧、西北、北侧、东北四面为市政主干道,地下为深圳市地铁1、5号线,边长共约730m,用地红线离地铁线最近仅约13m;南侧、东侧为市政主干道,对面为多、高层民用建筑,南侧边长约328m,东侧边长约240m;基坑四周场地有电力、电信、燃气、给排水管线,场地内周边管线交错复杂;其中地铁1号线站厅层与本项目地下二层相接。

1.3 基坑支护设计

1.3.1 基坑支护形式

结合现场场地地质条件以及场地周边环境,基坑采用钢筋混凝土内支撑形式,支护结构为桩锚或咬合桩+内支撑;基坑周边设置一圈封闭的止水帷幕。

1.3.2 基坑施工顺序

四周同时施工支护钻孔灌注桩和咬合桩,为避免交叉施工互相影响,有效使用场内土地资源,先施工完周边支护桩,再施工中间土体围护桩及立柱桩、工程桩。立柱桩施工时先施工周边的立柱桩,再施工场地中央的立柱桩。

土方工程以设计要求为指导,实施先环内后环外的顺序开挖,遵循“先撑后挖、分层、对称、平衡、限时”开挖要求。

2 深基坑工程质量安全监督检查要点

该工程基坑开挖深度大,基坑四周临近地铁设施、市政道路、多种管线和建筑物,必须保证地铁的正常运作,基坑自身稳定和安全,以及周围建筑物和地下管线的安全,以下为该工程在项目监督管理过程中的监督要点。

2.1 责任主体质量行为及程序合法性检查

土方开挖前应当进行开挖条件审核。包括:①勘察、设计、施工、监理等单位的资质情况、相关人员的配备和从业资格以及各专业人员的上岗证书等情况;②具备合法的基坑工程施工图、经审查的施工方案、基坑监测方案、支护结构检测方案等。设计单位应当参与施工方案和监测方案的审查,并根据最终确定的施工方案及现场反馈的信息全面复核设计方案。同时,设计施工图及施工方案需经市建设局公布的专家库中的专家进行评审。

2.2 现场实体质量监督

(1)支护结构是否与支护设计图、设计变更及施工方案相符合。①支护结构成型是否与设计一致;②基坑开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致等。

(2)基坑结构、基坑周边环境以及坑内施工坡道的状况:①基坑有无漏水、涌土、流砂、管涌;②坡面支护结构有无裂缝出现;③周边管道有无破损、泄漏情况;周边建筑有无新增裂缝出现、裂缝是否发展;周边道路(地面)有无裂缝、沉陷、变形是否发展;邻近基坑及建筑的施工变化情况。

(3)基坑壁是否漏水严重;墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移;基坑内外排水系统(排水沟、集水井、抽水设备、沉砂池)是否按设计要求设置,是否通畅,是否积水。

(4)基坑土方开挖是否有超挖;基坑顶是否超载,基坑周边地面有无超载、堆载是否按照设计要求进行。

(5)监测设施情况:①监测布点是否符合要求;②基准点、监测点状况是否完好;③监测元件的是否完好及有无保护;④有无影响观测工作的障碍物。

现场实物检查以目测为主,可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工、器具以及摄像、摄影等设备进行。如发现异常和危险情况,应及时提出问题并要求整改。

2.3 异常和危险情况的紧急预案检查

2.3.1 人员、机械、材料应急准备检查

检查该工程是否有有效可行的应急预案,检查其组织机构、应急救援机构、应急知识培训情况、项目部所配备的应急救援器材等是否符合要求。

项目部是否配备应急救援器材:①医疗器材。②抢救设备、物资:工地施工机械(如挖掘机、钻机、注浆机、泥头车等)和常备工具(绳索、铁锹、撬棍、手持切割机、防水篷布、沙袋等)。③照明器材。④通讯器材:电话、手机、对讲机、报警器等。

2.3.2 处理方法的审查

根据施工图纸、类似工程所积累的经验和现场施工实际情况,该工程深基坑开挖施工过程中,存在以下安全风险:四周下沉、基坑渗漏、流砂、管涌、基坑及周边环境和地铁监测异常情况等,检查针对不同情况是否有相应的应急措施。

2.3.3 当出现下列情况时应立即停工并通知建设单位和设计单位

(1)基坑边缘位移较大或位移速率突然加大。

(2)基坑顶部地表面出现连续裂缝或较宽的非连续裂缝。

(3)周围建筑或道路出现裂缝或较大的不均匀沉降。

(4)基坑边坡出现局部坍塌或其他异常现象。

2.4 质保资料核查

2.4.1 监测报告检查

(1)第三方监测

第三方监测是项目信息化施工的重点,是监视基坑是否稳定,判断基坑支护设计是否合理、施工方法和工艺是否可行,基坑在主体施工是否安全使用的重要手段。该工程的监测内容分为基坑监测和地铁监测。检查基坑及周边建筑物监测内容、频率是否符合设计和规范要求,监测报告是否及时。

(2)施工过程中检测数据超标的处理办法

认真执行第三方监测方案,加强施工期间的自我施工监测和专人巡查制度,及时沟通、交换监测信息,保证基坑工程施工和地铁隧道运行的安全,同时为抢险提供依据。

①当施工过程中出现异常情况或者监测值达到预警值时,应当分析原因,从施工、地质勘察、设计方面查找原因,核查基坑的开挖方法、开挖顺序等是否按图纸及施工方案进行;开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异;对原设计进行重新验算或者评估,并根据情况采取相应措施并及时处理。

②当监测数据达到控制值时,各方责任主体应当分析原因、提出措施,并由建设单位从市建设局公布的专家库中组织相关专家进行评估,根据评估结果采取相应措施并及时处理。

2.4.2 支护结构的检验检测报告检查

该工程范围包括:咬合桩、钻、冲孔灌注桩、旋喷桩、内支撑系统、锚索、土方开挖、喷砼面层、排水系统、换撑、内支撑拆除、监测等施工。在施工过程中,必须做好相关建筑材料检验及各类桩的检测,做试验的桩、锚索应具代表性,具体检测方案由监理、设计、施工、建设单位共同制定。

(1)常规建筑材料(钢筋、钢绞线、砼、水泥等)出厂合格证、复检报告和隐蔽验收资料。

(2)预应力锚索基本试验:施工前,选择有代表性地层进行,试验数量3根。

(3)支护桩:做桩身完整性检测,采用低应变检测。当低应变检测为三类桩时,加做抽芯检测,若检测结果不满足设计及规范要求时,应及时通知设计单位,采取必要的加固除险措施。

(4)止水帷幕质量:施工结束14天后,采取钻芯法检测桩身完整性,并作单轴极限抗压强度试验及室内渗透试验。

(5)预应力锚索:做抗拔力试验和水泥净浆试块强度检验。

2.4.3 暴雨季节加强检查截、排水措施

(1)对地表裂缝,及时采用水泥砂浆封堵,以防地表水下渗。

(2)在基坑顶部,采取临时措施拦截地表水,以防下渗或直接流入基坑内。

(3)基坑底部,用污水泵抽水,并做好坑底排水设施,使基坑底部尽量保持干爽,以防基坑底部土体泡水软化。在暴雨季节,合理组织地表水排放,并安排足够的排水设备对汇集的地表水进行抽排,同时在基坑四周,应对地表水进行疏导,避免大量的地表水集中涌入基坑内。