某地基加固高压旋喷桩施工方案

中铁一局集团有限公司沪通铁路站前标旋喷桩施工方案编制复核审核中铁一局集团有限公司沪通铁路站前标项目部2014年9月目录一、编制依据、编制原则及范围11、编制依据12、编制原则13、编制范围1二、工程概况2三、旋喷桩施工方案331、高压旋喷桩施工工艺流程332、施工准备333、材料准备434、机械准备4四、高压旋喷桩施工工艺5五质量控制、质量检验91、保证质量的控制措施92、技术要求103、关键工序质量保证措施11六安全文明施工措施12七、文明施工及环境保护14一、编制依据、编制原则及范围1、编制依据11新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准（铁建设【2004】8号）；12铁路工程地基处理技术规程（TB101062010）13客货共线铁路路基工程施工技术指南（TZ2022008）14铁路路基工程施工安全技术规程（TB103022009）15路基设计图沪通平安施（路）321、2；16路基设计图沪通平安施（路）3317路基设计图沪通平安施（站）10218路基设计图沪通平安施（路）341、219路基设计图沪通平安施（路）351、2110路基设计图沪通平安施（路）36111路基设计图沪通平安施（站）112112站场路基横断面设计大样图图（站）参22、编制原则21严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定和设计文件的各项要求进行编制。22优化施工方案，确保工程质量达到验收标准要求。23采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。24加强环保，不出现环境污染事故。2制定文明施工措施，确保文明施工。3、编制范围新建上海至南通铁路（安亭南通）站前工程6标4分部管段内所有地基处理旋喷桩施工。旋喷桩施工本管段范围内旋喷桩数量表如下序号里程区间长度（M）处理形式根数桩径（M）总桩长（M）单根桩长（M）1K1424150喷桩514505803531562K1424150喷桩514505803531563K1426300K14265193821938旋喷桩526705877881674K142854680喷桩356305664091865K1429100K143191259928126旋喷桩9213051734431886K1429100喷桩8416051627535193二、工程概况四分部管段内地基加固采用50CM旋喷桩加固，桩间距10M，桩长88195米，正方形布置。详见上面表格里四分部管段内的里程范围，旋喷桩采用PO425普通硅酸盐水泥，设计水泥浆水灰比为0810，水泥浆水灰比为由试验室进行配比选定，旋喷桩28天后钻芯取样检测水泥土无侧限抗压强度不小于20MPA。1、地质条件地形地貌该段为滨海海积平原区，地形平坦开阔，辟为水田、苗圃、民居等；沟渠纵横零星有水塘分布。地层岩性1Q4ML人工填土，主要为既有线路基填料，土石等级；（2）1Q4M粉质粘土，褐黄色、灰黄色、软塑，含氧化铁斑点，0100KPA,土石等级；（3）1Q4M淤泥质粉质粘土，灰色灰褐色、流塑，含云母、少量有机质等，060KPA,土石等级；（4）1Q4M粉质粘土，灰色褐灰色、硬塑，含铁锰质结核，0150KPA,土石等级；（4）3Q4M粉土，灰色褐灰色、中密、饱和，0120KPA,土石等级；（5）1Q4MH粉质粘土，灰色褐灰色、软塑，含云母、少量有机质等，0100KPA,土石等级；（5）3Q3MAL粉质粘土，灰绿色、硬软塑，0120KPA,土石等级；（8）2Q3M粉砂，灰色灰绿色、密实、饱和，0180KPA,土石等级；（8）Q3M粉质粘土夹粉砂，灰褐色，软塑，夹粉土，粉砂，具交错层理，0140KPA,土石等级；（9）1Q3MAL粉细砂，灰色、密实、饱和，0200KPA,土石等级；2、水文地质条件该地区地下水较发育，类型为空隙承压水，地下水稳定水位埋深0449M，受大气降水和地表水补给和影响，氯盐化学侵蚀为L1。3物理地质本段地震动峰值加速度为30L/MIN空气压力07MPA水灰比08经试桩验证高压旋喷桩工艺参数切实可行，桩质量高，则按照表中的各项控制参数进行高压旋喷桩的后续施工。43钻机钻孔（1）钻机就位。钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直，钻机要垫平稳牢固。（2）钻孔口径应大于喷射管外径2050MM，以保证喷射时正常返浆、冒浆。（3）施工场地勘察资料不详时，每间隔20M布置一先导孔，查看终孔时地层变化。（4）造孔每钻进5M用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。（5）钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记录。（6）钻孔终孔深度应大于开喷深度0510M，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净。（7）孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔深小于30M时，孔斜率不大于05。（8）测量孔深钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，孔深大于20M时，进行孔内测斜。44下喷射管钻孔经验收合格后，方可进行高压喷射注浆，下喷射管前检查以下事项。（1测量喷射管长度，测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致，喷射管应标识尺度。（2将喷头置于高压水泵附近，试压管路应小于20M，试喷调为设计喷射压力。（3施工时下喷射管前进行地面气、浆试喷，即设计喷射压力管路压力。（4设计喷射压力管路压力为施工用的标准喷射压力，更换喷嘴时重新调试。（5摆喷施工下喷射管前，应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。（6）在下喷射管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPA，若压力过高，则易将孔壁射塌。45旋喷制浆旋喷机的转速和拌和能力应分别与所旋喷浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。本标段高压旋喷桩施工采用二重管法，采用PO425级普通硅酸盐水泥，水泥总用量为550。水泥浆液的水灰比08。在浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆3/KGM液顺利通过输浆管路喷入地层。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷之前，要进行过滤，保证不超过05MM的颗粒进入，且无石块等杂质，以免堵塞喷管，配置的灰浆应流动性好，便于泵送、喷射。46喷射作业高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴。（1当注浆管下至设计深度，喷嘴达到设计标高，即可喷射注浆。（2开喷送入符合设计要求的气和水泥浆，待浆液返出孔口正常后，开始提升。水泥浆液流量大于30L/MIN，气压不宜小于07MPA，旋喷提升速度1025CM/MIN。（3高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。（4喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于02M。（5）喷射过程中因故中断后，恢复喷射时，应进行复喷，搭接长度不小于01M。（6喷射中断超过浆液初凝时间，应进行扫孔，恢复喷射时，复喷搭接长度不小于01M。（7喷射过程中孔内漏浆，停止提升，直至不漏浆为止，继续提升。（8喷射过程中孔内严重漏浆，停止喷射，提出喷射管，采取堵漏措施。（9）为了提高桩的承载力和确保处理质量，在桩底部1M和桩顶3M范围内应适当增加旋喷时间并复喷。47冒浆在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20为正常现象，超过20或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。1流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管，检查其封密性能。2出现不冒浆或断续冒浆时，若系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。3减少冒浆的措施冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。提高旋喷压力（喷浆量不变）；适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；加快提升和旋转速度；48充填回灌每一孔的高压喷射注浆完成后，孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。终喷后，充填灌浆是一项非常重要的工作，回灌的好与差将直接影响工程的质量，必须做好充填回灌工作。（1将输浆管插入孔内浆面以下2M，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。（2充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。（3）应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量和回灌质量。49清洗结束每一孔的高压喷射注浆完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。能满足设计技术指标又经济的施工参数作为正式施工的指导依据，报监理审核。五质量控制、质量检验1、保证质量的控制措施11工程工艺控制（1）单位工程开工前，认真编制施工组织设计，经监理工程师审批后，严格按照施工组织设计施工。（2）主要分部、分项工程编制施工方案，科学地组织施工。（3）在施工过程中，经常检查施工组织设计及施工方案落实情况，以确保施工生产正常进行。12工程材料控制对采购的原材料、构配件、半成品等材料，要建立健全进场前检查验收和取样送检制度，杜绝不合格的材料进入现场。（1）水泥等其它外购材料必须三证出厂证、合格证、检验证齐全，进场后按规定抽检，合格后方可使用。（2）地方材料先调查料源，取样试验，试验合格经监理认可后方可进料。（3）现场设专人收料，不合格拒收。施工过程中若发现不合格材料及时清理出现场。13施工操作控制施工操作者是工程质量的直接责任者。工程质量的好坏，单就工序质量来说，施工操作者是关键，是决定因素。（1）施工操作者必须具有相应的操作技能，特别是重点部位工程以及专业性很强的工种工程，操作者必须具有相应工种岗位的实践技能，必须做到考核合格持证上岗。（2）施工操作中，坚持“三检”制度，即自检、互检、交接检；所有工序坚持样板制；牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想，坚持做到不合格的工序不交工。（3）按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况，各工序实行操作者挂牌制，促进操作者提高自我控制施工质量的意识。（4）整个施工过程中，做到施工操作程序化、标准化、规范化，贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法，确保施工质量。2、技术要求21注浆工艺影响高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，其中注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修理好后，需向下搭接不小于500MM的长度，以保证固结体的整体性。22水泥用量的控制在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法1确定水泥用量后，若水泥量剩余，则措施如下适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度；2确定水泥用量后，若水泥量不够，则措施如下保证桩径的情况下适当减少压力；喷嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值；（3）固结体控形固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。（4）桩头部分处理当旋喷管提升接近桩顶时，从桩顶以下10米开始，放慢提升速度，旋喷数秒后再向上慢速提升至桩顶面，当浆顶面高度达到要求后停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。（5）防止串孔的措施在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法；在高压缩土层适当减小喷浆压力；加快提升速度和旋转速度。3、关键工序质量保证措施1测量放线根据设计的施工图测量放出的施工轴线，允许偏差为10MM，当长度大于100M时，允许偏差为15MM。2钻机造孔钻机就位，主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过5CM。1钻孔口径开孔口径不大于喷射管外径10CM，终孔口径应大于喷射管外径2CM。2钻孔深度终孔深度大于设计开喷深度。3孔内测斜孔斜率不大于05。3测量孔深钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，允许偏差不超过5CM。4下喷射管喷射管下至设计开喷深度允许偏差不超过10CM。1喷射管测量喷射管总长度，允许误差不超过2。2调试喷嘴确定设计喷射压力时，试压管路不大于20M，更换喷嘴时重新调试。3喷射压力施工用的标准喷射压力等于设计喷射压力加上管路压力。4喷射方向确定喷射方向允许偏差不超过1。5供气情况气压力控制在07MPA。1高压浆施工用高压浆压力偏差不超过1MPA，流量偏差不超过1L/MIN。2压缩气施工用压缩气压力偏差不超过01MPA，流量偏差不超过1L/MIN。6喷射注浆高压喷射注浆开喷后，待水泥浆液返出孔口后，开始提升。喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。喷射过程中孔内漏浆，停止提升。1检查喷头不合格的喷头、喷嘴、气嘴禁止使用。2复喷搭接喷射中断05H、1H、4H的，分别搭接02M、05M、10M。3为增加喷射长度和强度，喷射管喷头必须下落到开喷原位。7旋喷旋摆次数（旋喷速度R/MIN允许偏差不超过设计值的05R/MIN。8充填回灌终喷提出喷射管后，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满。1将输浆管插入孔内浆面以下2M，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。2充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。六安全施工措施1、安全保证体系按照GB/T280012001劳动卫生保障管理体系标准的要求建立项目安全生产保证体系，制定安全包保责任制，逐级签订安全承包合同。达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“管生产必须管安全”和“安全生产、人人有责”。在编制施工技术方案的同时，编制各分项工程的安全技术措施，确保安全目标的实现。做到安全第一，提前预防，综合治理。安全生产为原则。2、推行安全标准化工地建设，抓好现场管理，搞好文明施工。施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳固，材料堆放整齐。施工现场设置醒目的照明、安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。3、开工前，工程部门针对各施工部位的具体情况，向参与施工的相关人员（区长、副区长、安全总监、安质部长、安全员、机械设备操作人员、防护员等）进行施工工艺、质量标准及控制措施、临近既有线大型机械施工安全技术措施等内容的技术和安全交底，并按照上海铁路局文件精神及沪宁公司的要求，进行施工安全培训和考核。4、施工时，对高压机具要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验。确保能在额定量高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。5高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。6高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内；冬季施工，高压不得在负温下工作，施工完了应及时浆泵和管路内的积水排出，以防结冰，造成爆管。7操纵钻机人员要有熟练的操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能，严禁违章操作。8新进场工人（包括劳务工）未经三级安全教育，不得上岗，所有技术工种人员必须持证上岗。9加强施工用电管理，搞好安全用电。切实执行照明、高压电力线路的架设标准，保证绝缘良好。各种电动机械和电器设备、均设置漏电保护器,变配电装置的三级配电箱、外电防护、二级保护必须配备防触电系统，确保用电安全。10、严格执行安全生产管理办法、安全生产责任制度、各类设备的安全操作规程（细则），细化定期检查、交接班、设备保养和检修、安全教育、设备安全技术档案等制度。每台桩机“五个”齐全，即“一机、一人（转职防护）、一本（机械施工日志）、一牌（设置标识牌）、一证（机械操作证）”齐全。七、文明施工及环境保护1