三重管高压旋喷桩试桩施工方案.doc

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1、目 录一、编制依据1二、工程概况1三、工程地质和水文地质概况2四、试桩目的2五、试桩总体计划及要求3六、资源配置4七、施工方法及工艺流程5八、操作要领及注意事项8九、质量控制标准及保证措施9十、旋喷桩施工安全措施10十一、文明施工及环境保护措施11十二、资料收集整理11三重管高压旋喷桩试桩施工方案为了使本标段三重管高压旋喷桩规范、有序、高质量的全面展开施工，我项目部计划先进行试桩施工。通过试桩将进一步探明地质情况，确定合理的灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，确定水泥掺量、灰浆稠度（水灰比）、工作压力，检验施工设备及选定施工工艺。通过试桩还可以熟

2、练掌握高压旋喷桩施工方法、工艺流程、技术参数、质量检测等作业要求，积累管理经验，特编制此试桩方案。一、编制依据1、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）；2、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；3、建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）；4、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；5、郑州新郑国际机场轨道交通市政配套工程；6、踏勘施工现场了解的情况和收集的相关资料。二、工程概况地铁17号线车站为地下二层岛式车站，位于新建郑州新郑国际机场综合交通换乘中心（GTC）结构下方，车站所属地貌单元属山前冲洪积平原，地势平坦，所属地质自原地面向下为杂填土、粉土、细砂

3、、粉土、粉质粘土。车站总长260.35，轴线长度259m，标准段外包宽23.3，结构顶板为结构底板，起讫里程为YDK0+149.550YDK0+409.900，有效站台中心里程为YDK0+300.000。主体围护结构采用围护桩+高压旋喷止水，利用800高压旋喷桩对围护桩间隙进行咬合，防止基坑渗水。施工采用三重管法；旋喷桩长23.4m-26m，桩中心间距1.4m，旋喷桩总长度10969.4米。三、工程地质和水文地质概况 1、地形地貌车站所在郑机城际铁路机场站北侧，所属地貌单元属山前冲洪积平原，其地面高程147.2m左右，地势平坦，地形开阔，局部略有起伏。2、工程地质车站主要位于粉土、粉砂、粘土层

4、，底板处于粉土和细砂层。各地层特征自上而下依次如下：第1层（Q4ml）：杂填土，第2层（Q4al）：粉土，第3层（Q4al）：粉砂，第4层（Q4al）：粉土，第5层（Q4al）：粉土，第6层（Q4al）：细砂，第7层（Q3al+pl）：粉土，第8层（Q3al+pl）：粉土，第9层（Q3al+pl）：粉质粘土，第10层（Q3al+pl）：粉土，第11层（Q3al+pl）：粉土，第12层（Q3al+pl）：细砂。3、 水文地质根据区域地质资料，施工场地在分水岭之南，由北向南径流，主要以河流侧向径流和大气降水形式补给，以蒸发形式排泄。本场地地下水类型属于第四系松散岩类孔隙水，主要含水层为粉砂、细砂和

5、粉土层中，本次勘察期间地下水水位高程为142.92143.24m，水位变幅约1m2m。环境水对混凝土结构不具腐蚀性，在在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，在干湿交替状态下对对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。四、试桩目的为了更科学的指导施工，严格控制高压旋喷桩施工质量，在正式施工前，必须进行现场不少于3根的工艺性试桩,其目的是：1、确定满足设计强度要求的水泥掺量、水泥浆的配合比以及水泥浆比重。 2、确定机械性能能否满足要求。3、确定合适的高压水泥浆泵浆压力值。4、确定合适的输浆泵的输浆量。5、确定合适的钻杆提升速度、旋转速度等参数。6、验证成桩的均匀性、连续性和桩径大

6、小以及28天桩体抽芯无侧限抗压强度。五、试桩总体计划及要求根据设计图纸和施工现场实际情况将高压旋喷桩试桩地点选择在车站YDK0+324.523左侧位置。高压旋喷桩直径800mm，桩长23.4m，桩间距1.4m，单行一字形布置，加固后的水泥土28天龄期的单轴无侧限抗压强度为1.0Mpa，渗透系数小于10cm-7/s。采用XP-30旋喷桩钻机进行施工，钻杆提升速度按 16 cm /min、18 cm /min、20 cm /min三种速度进行控制，进行工艺性试桩，试桩设计施工参数如下：试桩施工参数表空气压力（MPa）0.7流量（m3/min）12喷嘴间隙（mm）及个数12（1或2个）浆液压力（MP

7、a）2830流量（L/min）80120喷嘴孔径（mm）及个数22注浆管外径（mm）50提升速度（cm/min）1620旋转速度（r/min）1012浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为： Q=(H/v)q(1+)式中 Q浆量（m3）； H喷射长度（m）； q单位时间喷浆量（m3/min）； 损失系数，通常0.10.2； v提升速度（m/min）。根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。拟试桩开工日期为2013年12月10日，试桩结束日期2013年12月11日。六、资源配置 1、施工人员组织 三重管高压旋喷桩试桩人员配备表序号职务姓名备注1施工负责人刘

8、敉密常务副经理2技术负责人杨涛项目总工3现场负责人王鹏副经理4安全质量负责人张万来安全质量监督5试验负责人孙三民试验室主任6现场技术人员袁常军数据记录7现场技术人员徐鹏宇数据整理8钻机操作手李排军操作钻机9送浆泵操作手 敬正伟负责送浆10辅助施工人员高正友负责制浆2、主要施工机械设备三重管高压旋喷桩设备配备一览表序号机械名称规格数量1钻机XP-301台2高压水泥浆泵XPM-90D1台3搅浆机WJG802台4空压机Y180L-41台5潜水泵QS-201台6高压胶管200米7电焊机BX3-3001台8发电机250KW1台9玻美氏比重计4个10水泥浆试模3组七、施工方法及工艺流程（一）三重管法原理三

9、重管高压旋喷桩就是利用XP-30三重管高压旋喷桩机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。（二）三重管旋喷施工工艺三重管旋喷施工工艺流程见下图。泥浆排放处理钻机就位调整钻架角度钻 孔插 管试 喷高压喷射注浆作业喷射结束拔 管桩机移位机具清理准备工作制 浆一级过滤二级过滤高压泵对浆液加压启动高压空压机供风1、设备的安装、调试、就位等作业前的准备工作（1）首先将

10、三管高压旋喷注浆施工所需全套设备/辅助设备，按施工场地情况进行合理布置、安装。（2）然后分别检查气、浆两大系统各种设备运转是否正常，管路是否畅通（进行地面管路试喷），测试监控仪器是否齐备、完好。确信无误后方可进入下一步工序。a供气系统：空压机风管送液器高喷杆喷头。b供浆系统：搅拌机过滤网贮浆桶高压注浆泵压力表浆管送液器高喷杆喷头。（3）各种设备检查完毕后在地表进行联合试机、试喷检查，以确定各种设备能否正常进行工作。把各种压力和流量调到喷射注浆施工的要求值进行试喷，不仅可以了解各种管路是否畅通、密封，而且可以了解浆嘴、风嘴的加工质量。在更换新浆嘴、风嘴时都应在地面进行试喷，调节好喷射效果后方可下

11、入孔内使用。2、测量放线施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。3、钻孔就位钻机就位是喷射注浆的第一道工序，钻机应安置在设计的孔位上，使钻头对准孔位的中心。同时为保证钻孔后达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使其钻杆垂直对准钻孔中心位置。为防止施工窜浆，采用间隔跳打施工。4、钻孔（1)在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。（2)为避免钻孔倾

12、斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正，以确保钻孔倾斜度在设计允许的范围内；钻速要打慢档，并采用导正装置防止孔斜。5、下注浆管下注浆管时应对喷头加以保护，防止风嘴、浆嘴堵塞。当遇有喷管下不到位或下不去现象时，应视不同的情况采取不同方法处理，只要不是发生较严重的塌孔事故，喷管都不难下到位。一般可采用以下方法：（1）压注浆泵送水泥浆边摆动喷管边下管；（2）同时送风、送浆边摆动边下管；关键在于掌握介质的压力及流量，一般都不宜过大。如果都不成功，则只有用钻机下钻杆处理，必须确保喷杆下至预计深度，方可正式喷射注浆。6、制浆采用标号P.0 42.5级普通硅酸盐水泥，控制进

13、浆比重1.51.55，按设计水灰比1:1，使用搅拌机拌制水泥浆液。7、喷射注浆作业将注浆管下到预定位置后，依次送浆、送风，在孔底定喷数秒，调整泵压、风压至设计值并孔口返浆正常后开始边旋转边提升。高喷过程中经常测试水泥浆液进浆比重，当其达不到设计要求时，立即暂停喷杆提升并调整水灰比/比重，然后迅速恢复喷浆作业。施工过程中，按要求随时检验并记录提升速度、喷浆压力与流量、气压与气量、进浆和回浆比重等；每孔需作制浆与耗浆（水泥量）统计和记录。8、回灌浆液高压喷灌结束后，在孔内水泥浆液固结过程中因体积收缩，同时孔内浆液仍向孔壁四周范围有一定渗漏，孔内浆液将出现一段时间的沉面下降，应不间断地将浆液回灌到已

14、喷孔内，并保持压浆作用，直至孔内浆液面不再下沉为止。八、操作要领及注意事项1、钻机就位时机座平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5。2、喷射注浆前检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。3、要预防风、水喷嘴在插管时被泥砂堵塞，可在插管前用一层薄塑料膜包扎好。4、旋喷桩施工时先用注浆管射水成孔至设计深度，然后一边提升一边进行喷射注浆。喷射时，要先达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，立即停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查，排除故障。5、根据施工设计控制喷射技术参数注意冒

15、浆情况的观察，并做好记录。6、当旋喷提升至设计桩顶标高时，须继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，旋喷即可认为结束，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸定量清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。停泵时管内不得残存水泥浆。7、卸下的注浆管，立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和浆液拌机等都要用清水洗干净。压气管路和高压泵管路也要分别送风、送水冲洗干净。8、喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为1的水泥浆进行补灌。并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物进入。9、所用水泥浆，水灰比要按设计规定不得随意更改。禁止使用

16、受潮或过期的水泥。在喷射注浆过程中防止水泥浆沉淀。10、不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。11、冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。三重管法施工可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。九、质量控制标准及保证措施1、质量标准（1）高压喷射注浆所用的水泥规格及质量

17、应符合设计要求。（2）浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。每根桩施工过程中检验2次，观察并用浆液比重计检测浆液密度。（3）试桩布桩形式应符合设计要求。（4）试桩长度应符合设计，通过测量钻杆长度进行检查。（5）试桩桩体的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。旋喷桩完工后28d，在每根试桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。（6）试桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。试桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验

18、项目允许偏差检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm3根试桩全站仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%全站仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50100cm深后，钢尺丈量2、质量保证措施（1）施工前做好技术交底工作，并由技术负责人对相关人员进行培训，了解和掌握旋喷桩的施工工艺，并在施工过程中贯彻执行。（2）施工前检查高压水的喷射情况，各部位密封圈是否封闭，各管路安装是否正常，喷嘴是否畅通，进行高压射水试验，指定专人试泵。旋喷桩施工水泥浆的搅拌在旋喷前一小时以内进行，旋喷过程中冒浆量控制在1025%。（3）质量检验在喷射注浆结束28天后进行，旋喷体深度、直径、抗压强度和透水性等，符合设计要求

19、。（4）备齐主要机具设备的易损零件，保证检查更换不中断施工。（5）浆液在贮浆罐内不断搅拌，以防沉淀和降低浓度，浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时用滤网过滤，以免堵塞管路和喷嘴。水泥浆液搅拌时间须在旋喷前一小时内进行，并严格控制水灰比。（6）按设计要求做现场测试，以确定施工方案中的旋喷技术参数是否合适，旋喷桩的整体性、均匀性、有效直径、抗压强度是否满足设计要求，及时调整技术参数。（7）旋喷管的旋转和提升必须连续不间断，如出现间断，必须保证有10厘米的搭接长度，保证旋喷桩不脱节。十、旋喷桩施工安全措施1、施工人员进入施工现场，必须正确戴好安全帽等防护用品，没有配戴相应的防护用品不得进入施工场地。2、各类机

20、械的“安全操作规程”牌放在显眼的地方，操作人员严格按“安全操作规程”的规定操作施工机械。加强机械设备检查、维修保养，机械设备不得带病工作，严格执行安全操作规程。3、对施工操作人员进行定期安全教育，提高其安全意识。4、加强用电管理，所有带电设备需接地，并有防雨措施，电动设备要安触（漏）电保护器。5、封闭好施工现场，减少对周围环境干扰，杜绝外来伤亡事故发生，协调周围交通管理工作。6、备足消防器材且放在明显的地方，经常检查，保持完好。7、强化日常安全措施，必要时采用经济手段提高施工人员的安全意识。十一、文明施工及环境保护措施1、建立健全文明施工的各项规章制度，设文明施工专职负责人对全体工地人员进行定

21、期的文明施工教育及文明施工交底，开展争创文明工地竞赛活动。2、作业现场保持清洁整齐，水泥浆在储灰罐中集中拌制，施工过程中要经常检查管道的损坏状况，避免漏浆；施工完毕后不可随意排放多余泥浆。水泥使用完毕后剩余的水泥袋要回收存放，不可随意丢弃。建筑垃圾不乱堆、乱放，存放到指定的地点，做到垃圾日产日清。3、搬运和搅拌水泥作业人员必须带好防尘罩。4、作业人员统一着装，现场管理人员着统一制服。十二、资料收集整理1、施工过程中，及时完成资料的填写、收集、整理、分类、汇总、保存等工作。、高压旋喷桩桩位布置图；、高压旋喷桩试桩桩号、桩长、桩径；、高压旋喷桩喷浆压力、喷浆量、提升速度、旋转速度；、单桩每米水泥浆用量。2、试桩结束后，及时进行总结并编写试桩施工总结报告，上报监理审核、审批，以监理批复的工艺性参数进行控制，以指导本标段内三重管高压旋喷桩施工。高压旋喷桩施工记录表 （轨道交通工程）编号： 工程名称郑州新郑国际机场轨道交通市政配套工程施工单位中铁四局集团有限公司监理单位河南长城工程建设咨询有限公司桩 号工程里程施工起止时间喷射压力 MPa水 压 MPa气 压 MPa喷嘴数量（个）喷嘴直径（）旋喷提升速度（m/ m/min）重复喷射标高（m）次 数桩底标高（m）成桩深度（m）垂直度施工过程中出现的问题及处理方法：班组长： 质检员： 技术负责人： 监理工程师： 年 月 日