高压旋喷桩试桩方案.doc

金湾区技工学校市政配套道路-技工路和金湖大道西延段工程 高压旋喷桩试桩方案 金湾区技工学校市政配套道路-技工路和金湖大道西延段工程高压旋喷桩试桩方案 施工单位：深圳市鹏城建筑集团有限公司 编 制 人： 审 核 人： 审核日期： 年 月 日 2目 录第一章 编制依据1第二章 工程概况及设计要求1第三章 施工准备2第四章 试桩目的及主要要求3第五章 试桩设计施工参数及施工配备机具4第六章 高压旋喷桩的施工工艺及主要施工方法5第一节 主要施工方法5第二节 试桩施工要点8第三节 试桩注意事项9第四节 旋喷桩试桩施工质量检验10第七章 质量保证措施10第八章 安全、环保及文明施工措施12附：高压旋喷桩施工记录第一章 编制依据1、 工程地质勘察报告；2、 高压旋喷桩布置平面图；3、 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）。4、 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。5、 公路软土地基路堤设计与施工技术细则（JTG/D31-02-2013）6、 现行国家有关工程施工规范、规程及技术标准；7、 建筑机械使用安全技术规程（JGJ/T332001）。第二章 工程概况及设计要求本工程在金湖大道东侧沿线受高压电塔影响，在受影响区域采用高压旋喷桩处理，桩径80cm，桩间距2.0m，正方形布置。对1号、2号高压铁塔保护区域采用单排高压旋喷桩隔离墙，将高压铁塔呈半包围式进行保护，桩与桩之间叠合20cm，高压旋喷桩桩径80cm，桩端打穿淤泥层，伸入下层粘土层，1号高压铁塔隔离墙桩长25m且进入下卧粘土层不小于1m，2号高压铁塔隔离墙桩长26.5m且进入下卧粘土层不小于1m。单桩载荷试验承载力特征值不小于280KN，经处理后的复合地基承载力不小于100Kpa，桩身强度不小于2MPa。本次高压旋喷桩共3362根高压旋喷桩，本次试桩位置选取金湖大道K0+140K0+160段及1#电塔隔离墙位置，场地现状整平标高为1.8m，设计桩底标高为-28.2m，设计桩顶标高为1.8m，桩长30m。场地工程地质和水文地质条件根据勘察报告显示，本次试桩范围沿线地层按成因在钻探深度自上而下可分为人工填土层（Q4ml）、第四系海陆交互沉积层（Q4mc）。人工填土层（Q4ml）：块石土层（Q4ml），揭露层厚2.705.60m。第四系海陆交互沉积层（Q4mc）：淤泥层1,揭露层厚11.1023.80m，层顶高程-9.29m-0.89m。淤泥质土2,揭露层厚2.207.0m，层顶高程-34.31m-2.18m。粉砂2揭露层厚1.06.20m，层顶高程-23.98m-17.71m。中粗砂3揭露层厚1.204.90m，层顶高程-41.59-19.61m。粘土5揭露层厚1.4027.40m，层顶高程-42.99-17.58m。为了使本标段高压旋喷桩规范、有序、高质量的展开全面施工，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的施工工艺。通过试桩还可以熟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并为全标段高压旋喷桩施工提供指导，积累管理经验。第三章 施工准备1）场地平整：清除地表土，地表已填筑至设计打桩工作面标高1.8m，并进行碾压，使其满足大型机械进场施工条件。合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。2）高压旋喷桩机进场安装，并进行调试，满足施工正常运转的条件，泥浆池已按需要设置。3）按照设计规格与水泥厂家签定合同，保障材料的供应，短期内试桩阶段采取袋装水泥，待全面开工后拟采用同一厂家散装水泥供应，水泥的规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。4）桩位放样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20mm。5）修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放，沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入现场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，其主要由灰浆拌制设备、储存设备、输送设备组成。 主要材料表 序号材料名称规格型号数 量单 位备 注1水泥P0 42.5吨 材料进场根据施工进度有计划分批进场。主要施工机械设备表 设备名称规格型号单 位数 量说 明高压旋喷桩机MG-50AX台1所有设备保养维护较好完好率达95%以上，能保证预应力管桩工程的施工。高压旋喷桩机XPB-90D台1高压旋喷桩机MGL-516台1第四章 试桩目的及主要要求根据设计及施工规范要求，旋喷桩正式施工前计划在现场金湖大道K0+140K0+160段作试桩试验。，按照建筑地基处理技术规范JGJ79-2002，针对软弱土层、设计高压旋喷桩，水泥标号采用42.5级的普通硅酸盐水泥，确定以下技术参数：水灰比；水泥掺量；注浆流量；喷嘴直径；转速；搅拌下沉、提升速度；注浆压力；水泥浆比重；测28天龄期无侧限抗压强度。本工程高压旋喷桩计划试桩5根，试桩直径800mm。试桩过程中建设、设计、勘察、监理与施工单位一同到施工现场，在金湾区质量监督站的见证下，根据相关施工定额要求，试桩水泥掺量拟分别采用22%（292kg/m）、23%（305kg/m）、24%（318kg/m）、25%（332kg/m）来调整最佳施工参数。待试验合格，共同确定最佳参数后，方可正式进行大面积高压旋喷桩的施工。施工前进行成桩工艺试验，确保各项技术参数，检验成桩效果。 试桩数量5根。试桩施工拟采用的施工参数如下：1、每米注浆量0.12m3；2、压力：清水压力10Mpa，喷浆压力试桩分别采用20Mpa25Mpa；3、提杆速度 1520cm/min；4、水灰比：1：1；5、每米水泥用量292332kg。第5章 试桩设计施工参数及施工配备机具 本标段高压旋喷桩的施工设计图中，没有给定相应的施工参数。目前，结合设计要求、相关施工技术规范、试验室试验的配比参数，旋喷桩暂定施工参数如下：试桩施工参数表序号项目控制参数备注1水泥浆水灰比1 ：12水泥掺量22%（199kg/m）、23%（208kg/m）、24%（217kg/m）、25%（226kg/m）淤泥比重1.83桩径800mm4喷嘴直径1.8mm5转速1030转/min6提升速度15cm/min7泥浆泵泵压2025Mpa8气流压力0.7MPa试桩施工机具序号设备名称规格单位数量备注1高压旋喷桩机MG-50AX台12高压旋喷桩机XPB-90D台13高压旋喷桩机MGL-516台14高压泵机台3第六章 高压旋喷桩的施工工艺及主要施工方法第一节 主要施工方法旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻至桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。1、施工工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程图2、钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆与桩位偏差在10mm以内，钻杆垂直度误差小于0.3%。钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常。校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证钻进后孔底标高满足设计深度。3、引孔钻进钻机就位并试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。（1）钻孔方法采用回转钻进的方法。（2）钻孔直径钻孔直径一般为80mm,大于喷射管外径20 mm以上。在卵石土、碎石土和角砾土等较硬的土层中，应采用直径为100mm的钻机引孔。（3）钻孔施工时采取预防孔斜的措施：钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次。做到孔位偏差5cm,孔斜率1.5%。（4）钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。（5）钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及相应处理措施。4、拔出岩芯管，插入注浆管引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿。高压水喷嘴要用塑料布包裹，防止泥土进入管内。5、旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，应先达到预定的喷射压力，后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断。钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，防止断桩，并立即检修，排除故障。为保证桩底质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。6、旋喷施工（1）地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，首先应进行地面试喷。（2）开喷：喷射管下到设计深度后，拌制水泥浆液，供浆、供水开喷。等各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出水泥浆液时，即可按设计的提升速度进行旋转喷射灌浆。（3）高喷灌浆应保持全孔连续一次作业，作业中拆卸喷射管等停顿后，重复喷射灌浆深度不小于0.5m。（4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增，孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后及时处理。（5）当孔内出现严重漏浆，应停止提升，向孔内冲填粗砂、土等堵漏材料，并降低水压力、流量，在喷射水流中掺加速凝剂，加大浆液密度或进行原地灌水泥砂浆、水泥粘土浆。孔口冒浆正常后，方可继续提升。（6）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小，不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度的措施予以处理。（7）如灌浆过程中发生串浆，则首先填堵被串孔，后继续串浆孔的高喷灌浆，待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔，喷射。（8）在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量的20%时，仍为正常现象，如超过20%或完全不冒浆时，则要查明原因，采取相应措施。（9）喷浆必须连续不中断，若施工中出现了停机故障，喷射中断0.5h、1h、4h，待修好后，需向下搭接0.5m、0.7m、1.0m的长度，以保证固结体的整体性。 （10）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥砂浆对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不再下降为止。（11）在注浆过程中，将产生不少的废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前应在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再往外运。（12）施工中要如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理措施等。9、钻机移位旋喷提升到超过桩顶一定标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。第二节 试桩施工要点1、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）若水泥量剩余，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）若水泥量不够，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。针对本工程具体情况，每根试桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过试验确定参数以保证水泥量满足设计要求。2、冒浆处理在旋喷过程中，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参数合理性等。（1）流量不变而压力突然下降时，应检查注浆管的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能。（2）出现不冒浆或断续冒浆时，如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。或拨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。对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，防止空穴现象。3、确保桩顶强度当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的吸水作用，一般有不同程度的收缩，造成固结顶部出现一个凹穴，深度一般为设计桩径的1-1.5倍。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，使地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷、返浆回灌等措施。第三节 试桩注意事项1、场地平整：在机械设备进场前平整好场地，并开挖合适的排水沟。2、施工位置：试验桩选在设计旋喷桩施工范围内进行。3、机械进场后，检查设备的完好情况和性能，压力和排浆量应满足设计要求。4、机械就位时精确对正桩位，机座要平稳牢固，主轴倾斜度0.5。5、严格遵守操作程序，先压水检查注浆管路，保证畅通。6、按设计配合比制备水泥浆液，检查合格备用。不许使用受潮或过期水泥。浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀、浓度降低而影响桩体强度。浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1/2。7、注意钻头振入情况，估算出各土层厚度，以便决定旋喷速度和注浆参数。8、在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数的合理性。9、在钻进和喷射注浆中，需接长或拆除钻杆时，应先停止射水或压浆，待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。10、对冒浆要妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，保持良好的作业环境。11、为防止浆液凝固收缩影响施工桩顶标高，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆措施。第四节 旋喷桩试桩施工质量检验1、高压喷射注浆所用的水泥和外加剂品种、规格及质量应符合设计要求。2、浆液应严格按设计和试验确定的比例拌制，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项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm5根试桩经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1.5%经 纬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，钢尺丈量第七章 质量保证措施1、组织保证措施（1）项目部将推行全面质量管理方法，按建筑地基处理技术规范（JGJ792002和建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）要求进行各项质量检测。（2）项目经理部成立质量管理领导小组，质量领导小组由项目经理挂帅，项目总工程师主管，成员由项目经理部、技术、质检、测量、物资、供应等职能部门人员、作业班组长组成。（3）三检制：严格执行“三检制”，层层把关，做到质量不达标准不交验收，上道工序未经验收不得进行下一步工序的施工。（4）严把材料关：工程质量的优劣，原材料的质量是关键，为确保整个工程质量达到优良，在保证材料合格率方面应严格把关。（5）认真做好原始记录及资料整理工作，做到资料齐全、准确、工整。对质量事故应及时上报监理工程师，不合格工程坚决返工，不留隐患。（6）对连续作业的工作，实行交接班制度，并做好交接班记录。（7）制定切实可行的质量奖罚制度，并按各项工程验收情况，每月考核兑现，责任到人，奖罚分明。2、技术保证措施（1）放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。（2）采用标号42.5的普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定。水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。（3）旋喷桩成桩试验，最终由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数。（4）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.15m/min 。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出现压力骤然上升或下降、大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。（5）高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩、桩顶面下降，从而保证桩顶标高满足设计要求。（6）因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。（7）引孔钻进施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用80mm成孔，岩芯管长不小于2.0米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。（8）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，反映施工实际情况。（9）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计报告，经同意后调整。（10）配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工，若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。（11）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。第八章 安全、环保及文明施工措施1、安全施工措施（1）建立以项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。（2）安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。（3）坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。（4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带病工作，防止意外事故发生。（5）机械设备操作运行人员、电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。（6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽。安全工程师及安全员及时观察施工现场情况，根据不安全苗头采取相应的措施，做到防患于未然。2、环境保护措施在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及监理人员制定的有关本工程环境保护的规则。加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力降低噪声，控制粉尘和废气浓度，做好废水和废油的治理的排放，遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护、防火及废弃物处理的规章制度，随时接受业主、监理及当地政府环境机构的监督检查。（1）自然环境的保护保护施工区外的场地及植被，未经允许不自行砍伐树木，合理设计开挖区的边坡，并采取防护