三重旋喷桩标准化PPT.pptx

2017 2 18 三重管高压旋喷桩施工标准化手册 南昌轨道交通3号线建设工程 1 作业准备 2 施工方法及工艺流程 5 质量安全及环保措施 大纲 4 质量标准及检查措施 3 施工具体要求 6 附件 1 作业准备 作业准备包含内业准备 外业准备 资源配置三项内容 1 1内业准备 1 掌握施工性施工组织设计 阅读 审核施工图纸 澄清有关技术问题 并熟悉设计图纸 会审记录 建筑地基处理技术规范 等相关规范规程 三重管高压旋喷桩施工工艺等 制定施工安全保证措施 提出应急预案 对施工人员进行安全技术交底 对参加施工人员进行上岗前培训 考核合格后持证上岗 2 根据现场实际情况及三重管高压旋喷桩施工编号图制定三重管高压旋喷桩顺序 编制施工方案 技术交底及安全技术交底 3 制定质量保证措施 应急措施及雨季施工保证措施 4 高压旋喷桩机进场后报监理验收 相关仪器表必须经当地计量检测单位检测合格后报监理验收 监理验收合格后方能施工 1 2外业准备高压旋喷桩施工前应进行施工现场 施工机械作业条件 给排水及供电条件 周边环境及地下管线 水文地质情况进行详细调查 并形成调查结果 作为施工方案的重要内容 1 3资源配置1 3 1施工人员组织 1 3 2主要施工机械设备 1 高喷台车选型目前市场主要存在以XPB 20B液压步履旋喷机和GP2000型旋喷机为代表的两类三重管旋喷机械 要求选用GP2000型旋喷机施工 其机身高 优点在于钻杆长 可一次成桩18m 接管次数少 可降低堵管几率 提高成桩质量 若场地受限 或桩位上方有架空线路等障碍物 可针对性的采用XPB 20B旋喷机 其机身较矮 钻杆单节管长2 5 3m 施工时接管次数较多 可避开障碍物 2 射水喷嘴选型 1 7 2 2mm 根据目前市场调查 旋喷机喷嘴类型有主要为直径1 7 2 2mm 2 0mm以上喷嘴适用于双管旋喷 1 7 1 9mm喷嘴适用三重管 鉴于1 9mm喷嘴较大 水流量太大 施工过程中会稀释下部水泥浆 造成桩体质量不佳 而1 7mm喷嘴对用水质量较高 如果水中杂质未清理干净 易发生堵塞喷嘴现象 因此对于三重管旋喷桩要求选用适应性更强的直径1 8mm喷嘴 1 3 2主要施工机械设备 3 设备配备 高压旋喷桩设备配备一览表 2 施工方法及工艺流程 2 1工艺原理及工艺流程三重管法旋喷是一种水 气喷射 浆液灌注搅拌混合喷射的方法 即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射 并切割地基土体 借空气的上升力把被破碎的土由地表排除 于此同时 另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割 搅拌的地基中 使水泥浆与土混合达到加固目的 采用三管法旋喷 应先送高压水 再送水泥浆和压缩空气 喷射时先应达到预定的喷射压力 喷浆量后 再逐渐提升注浆管 注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm 当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时 应立即停止当前桩的旋喷工作 并将旋喷管拔出并清洗管路 高压旋喷桩施工工艺流程图 2 2工艺性试桩搅拌桩前应根据设计进行工艺性试桩 数量不少于6根 试桩采用根据实际情况可进行原位试桩 试桩应满足以下要求 2 2 1试桩目的通过工艺性试桩应达到以下效果 1 检验施工设备及选定的施工工艺 2 验证按既定水压 浆压 气压所施工旋喷桩成桩效果 3 确定地下水位以上 以下钻杆提升速度 旋转速度 水泥掺量 4 确定现场提速及钻速控制器与钻杆提升速度 旋转速度的比例关系 为后期施工提供依据 6 验证成桩的均匀性 连续性和桩径大小以及28d 45d桩体抽芯无侧限抗压强度 7 取得可靠的 符合设计要求的工艺控制数据 以便于指导后续大面积施工 2 2 2试桩要求 设计要求加固后土体强度值及掺量为综合平均值 要求水泥掺量不低于35 试桩过程中应以桩体均匀完整 直径 强度到达设计要求为目的 针对不同地层 区分水位上土层及水位下土层 确定不同的试桩参数 试桩主要通过调整水灰比 提升速度 旋转速度 外加剂等参数进行 通过调整水灰比 提升速度来控制水泥掺量及桩体强度 通过调整旋转速度来控制成桩直径 通过两种变量控制多角度分析试桩工艺 形成高压旋喷桩施工参数控制表 试桩质量最终以钻孔芯样为准 现场取得芯样应现场封存不得销毁 施工过程中施工单位及监理单位全程参与 盯控 如实记录 进行分析 2 2 3试桩参数控制 试桩时应针对水位下地层 水位上地层设定不同的试桩参数 并要充分考虑水位下地层渗透系数 确定是否增加早强剂等外加剂 试桩参数调整范围可参考下表 2 2 3试桩参数控制 试桩根数不小于6根 建议以水位以上提升速度及旋转速度为变量控制水位以上旋喷桩成桩效果 其根数不小于3根 以水位以下提升速度及旋转速度 外加剂 根据需要增加 为变量控制水位以下旋喷桩成桩效果 其根数不小于3根 三重管旋喷桩试桩方案中应形成三重管高压旋喷桩试桩控制变量情况一览表 重管高压旋喷桩试桩控制参数一览表 样表如下表所示 各标段试桩时根据现场情况及设备情况确定针对性的试桩参数 三重管高压旋喷桩试桩参数控制表 旋喷桩试桩变量控制情况一览表 2 2 4质量检验 试桩完成后对工艺性试桩的质量进行必要的检验 桩身强度检验应在成桩28d 45d后 用双管单动取样器钻取芯样作搅拌均匀性和水泥土抗压强度检验 取芯方案为 钻探深度以地面至桩底设计位置的深度 对于试桩的三重管高压旋喷桩每幅均进行取芯 每幅取一根 在每根检测桩桩径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 取芯后孔洞采用水泥砂浆灌注封闭 2 2 5试桩总结 三重管高压旋喷桩试桩完成28d 45d后应进行钻孔取芯验证桩体质量 取得取芯报告后 项目部应进行编制完善试桩总结报告 报监理批复后 由监理组织设计 施工等相关单位对试桩结果总结 分析 形成最终的试桩总结报告 作为三重管高压旋喷桩施工控制依据 试桩总结应包含以下内容 总结 分析试桩过程中投入设备 资源组织是否合理 能否指导后续施工 总结 分析施工工艺是否满足设计要求 能否作为后续施工标准工艺 对提升速度 水灰比 旋转速度等试桩参数进行全面分析 通过分别对比水位以上地层 水位以下地层的成桩效果 确定满足设计要求的最优参数 形成高压旋喷桩桩施工参数控制表作为后续施工控制依据 3 施工具体要求 3 1施工准备 场地平整正式进场施工前 进行管线调查 明确管线位置 清除施工场地地面以下障碍物 不能清除的做好保护措施 然后整平 夯实 同时合理布置施工机械 输送管路和电力线路位置 确保施工场地的 三通一平 设备调试分别检查气 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 空压机 柱塞泵 3 施工具体要求 3 1施工准备 桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点 打设钢钉标记 经过技术员复测验线合格后 用钢尺和测线实地布设桩位 保证桩孔中心移位偏差小于50mm 修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生10 20 的返浆量 在施工前需要对桩位旁边挖设简易泥浆池 深度1 1 5m 宽度约0 8m 将废浆液直接储存其中 达到一定数量后利用挖机清理出场 泥浆池要求利用水泥砂浆封底 避免废浆渗入土体造成环境污染 灰浆拌制系统主要设置在水泥附近 便于作业 主要由灰浆拌制设备 灰浆储存设备 灰浆输送设备组成 灰浆拌制系统主要设置在水泥附近 便于作业 主要由灰浆拌制设备 灰浆储存设备 灰浆输送设备组成 灰浆拌制及储存设备 旋喷制浆操作平台 3 施工具体要求 3 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 保证钻杆应与桩位一致 偏差应在50mm以内 钻孔垂直度误差小于1 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 保证孔底标高满足设计深度 3 3引孔钻进钻机施工前 应首先在地面进行试喷 在钻孔机械试运转正常后 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 3 施工具体要求 3 4拔出岩心管 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 以防泥土进入管内 3 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 先应达到预定的喷射压力 喷浆后再逐渐提升旋喷管 以防扭断旋喷管 为保证桩底端的质量 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 以防断桩 并立即检修排除故障 为提高桩底端质量 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 需根据试桩报告参数 严格控制旋喷参数 技术员记录好施工记录 旋喷桩成桩施工 旋喷桩施工废浆池 3 施工具体要求 3 6钻机移位旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷 提升钻头出孔口 清洗注浆泵及输送管道 然后将钻机移位 3 7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喷孔内 并保持压浆作用 直至孔内浆液面不再下沉为止 3 施工具体要求 3 8水泥浆液拌制施工前应搭建好拌浆施工平台 平台附近搭建水泥库 对全体工人做好详细的施工技术交底工作 水泥采用P042 5级普通硅酸盐水泥 水泥浆液的水灰比严格控制在1 0 水泥浆比重控制在1 52 技术员根据平台实际泥浆拌制桶的体积 计算出每桶泥浆加入的水泥袋数及水量 于桶壁做出明显标记方便拌浆人员控制配比 另外 技术员应根据不同的桩型 计算出每类桩的泥浆拌制桶数 并规整其他技术参数 于拌浆平台张贴各类技术参数牌 泥浆配合比标志牌等标志标牌 施工过程中 技术员需做好泥浆比重抽查以及送浆量等施工参数记录 保证旋喷桩施工质量 3 施工具体要求 3 9施工记录施工过程中 由技术员负责旁站并填写施工记录 施工记录表中详细记录了桩位编号 桩长 提升喷浆的时间及深度 水泥用量 水泥掺入比 水灰比等数据 详见附件 施工过程中质检员 技术负责人监督抽查 确认施工参数是否满足试桩参数要求 施工记录报项目监理审批 3 10施工技术参数各站点施工技术参数原则上以设计文件为基础 完成高压旋喷桩试桩施工 以试桩总结确定的最终参数指导后续施工 3 11特殊情况处理 固结体强度不均匀 缩颈压力上不去压力骤然上升钻孔沉管困难偏斜 冒浆 3 11特殊情况处理 3 11 1固结体强度不均匀 缩颈产生原因 喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择 喷浆设备出现故障中断施工 拔管速度 旋转速度及注浆量适配不当 造成桩身直径大小不均匀 浆液有多有少 喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀 不充分 穿过较硬的粘性土 产生颈缩 3 11特殊情况处理 3 11 1固结体强度不均匀 缩颈预防措施及处理方法 根据设计要求和地质条件 选用不同的喷浆方法和机具 喷浆前 先进行压浆压气试验 一切正常后方可配浆 准备喷射 保证连续进行 配浆时必须用筛过滤 根据固结体的形状及桩身匀质性 调整喷嘴的旋转速度 提升速度 喷射压力和喷浆量 对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射 不提升 或复喷的扩大桩径办法 控制浆液的水灰比及稠度 严格要求喷嘴的加工精度 位置 形状 直径等 保证喷浆效果 3 11特殊情况处理 3 11 2压力上不去产生原因 安全阀和管路安装接头处密封圈不严而有泄漏现象 泵阀损坏 油管破裂漏油 安全阀的安全压力过低 或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏 塞油泵调压过低 预防措施及处理方法 应停机检查 经检查后压力自然上升 并以清水进行调压试验 以达到所要求的压力为止 3 11特殊情况处理 3 11 3压力骤然上升产生原因 喷嘴堵塞 高压管路清洗不净 浆液沉淀或其他杂物堵塞管路 泵体或出浆管路有堵塞 预防措施及处理方法 应停机检查 首先卸压 如喷嘴堵塞将钻杆提升 用铜丝疏通 其他情况堵塞应松开接头进行疏动 待堵塞消失后再进行旋喷 3 11特殊情况处理 3 11 4钻孔沉管困难偏斜 冒浆产生原因 遇有地下埋设物 地面不平不实 钻杆倾斜度超标 注浆量与实际需要量相差较多 地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应 注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致 3 11特殊情况处理 3 11 4钻孔沉管困难偏斜 冒浆预防措施及处理方法 放桩位点时应钎探 遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点 喷射注浆前应先平整场地 钻杆应垂直倾斜度探制在1 以内 利用侧口式喷头 减小出浆口孔径并提高喷射能力 使浆液量与实际需要量相当 减少冒浆 控制水泥浆液配合比 针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂 缩短固结时间 使浆液在一定土层范围内凝固 还可在空隙地段增大注浆量 填满空隙后再继续旋喷 针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力 适当缩小喷嘴孔径 加快提升和旋转速度 4 质量标准及检查措施 4 1旋喷桩施工技术标准 4 2 1施工前检查 在施工前对原材料 机械设备及喷射工艺等进行检查 主要有以下几方面 原材料的质量合格证及复验报告 拌和用水的鉴定结果 浆液配合比是否合适工程实际土质条件 机械设备是否正常 在施工前应对高压旋喷设备 地质钻机 高压泥浆泵 水泵等作试机运行 同时确保钻杆 特别是多重钻杆 钻头及导流器畅通无阻 施工前还应对地下障碍情况统一排查 以保证钻进及喷射达到设计要求 施工前检查桩位 压力表 流量表的精度和灵敏度 4 2检查内容 4 2 2施工中检查 施工中重点检查内容有 钻杆的垂直度及钻头定位 水泥浆液配合比及材料称量 钻机转速 提钻速度及旋转速度等 喷射注浆时喷浆 喷水 喷气 的压力 注浆速度及注浆量 孔位处的冒浆状况 喷嘴下沉底标高及水位分界线标高 4 2检查内容 4 2 3施工后检查 施工后主要对加固土体进行检查 包括 固结土体的整体性及均匀性 固结土体的有效直径 固结土体的强度 平均直径 桩身中心位置 固结土体的抗渗性 4 2检查内容 5 高压旋喷桩施工质量安全及环保措施 5 1质量保证措施 1 放注浆管前 先在地表进行射水实验 待浆压正常后 才能下注浆管施工 2 高喷施工时隔两孔施工 防止相邻高喷孔施工时串浆 相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时 3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 4 浆液水灰比 浆液比重 每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准 施工现场配备比重计 严格控制水泥用量 5 严格控制喷浆提升速度 喷浆过程应连续均匀 若喷浆过程中出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后 复喷接桩时应加深0 5米重复喷射接桩 防止出现断桩 5 高压旋喷桩施工质量安全及环保措施 5 1质量保证措施 6 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 以保证桩顶标高满足设计要求 7 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 8 引孔钻孔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 9 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 客观反映施工实际情况 5 高压旋喷桩施工质量安全及环保措施 5 2安全保证措施 5 2 1施工现场 加强对现场施工安全生产的管理 对职工进行现场施工安全生产教育 工地设置专职安全检查员 及时发现 处理安全隐患 制定各工种安全生产规章制度 严格施工程序 加强对桩机操作员的管理 施工机械由专人持证上岗 严禁串岗作业 严禁违规操作 不得违章指挥 施工机械的转动部分有安全罩 配电箱开关有操作指示和安全警示 做好地下管线的调查保护工作 距光 电缆线路3m范围严禁机械施工 人工作业时 必须派专人现场监护 夜间施工时 要有足够的照明 5 2安全保证措施 5 2 1机械操作安全技术要点 高压泥浆泵 泵体内不得留有残渣和铁屑 各类密封圈套必须完整良好 无泄漏现象 安全阀中的安全销要进行试压检验 必须确保在规定达到最高压力时 能断销卸压 决不可安装未经试压检验的或