旋喷桩方案.doc

一、编制说明本施工组织设计内容包括长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固、上游引航道边靠船墩地基处理工程、上游引航道交通桥1#墩附近边坡加固工程。其中上引航道边坡加固工程起讫里程航上1+072.64航上1+727.70。二现场施工准备（1）场地平整及临时施工道路修建进场以后，应根据自己的施工措施计划，向监理人提出施工用地要求，由监理人和业主商其他标承包人按时间、按地点提供给本合同承包人。立即组织人员进行场内临时设施布置部位的三通一平施工及平整场地。根据场内道路布置规划进行临时便道修筑，场平及施工便道修筑同时修建临设区的排水系统。（2）临时生产、办公设施规划与施工按通过监理工程师审批的临时工程总体布置，组织临时设施、施工水、电系统等建、构筑物的规划、修建；按照经业主审批同意的各辅助设施布置和结构设计进行临时建筑的修建，按环保规划设置现场生产污水收集与处理设施，埋设排污涵管等；按施工设计进行施工供水系统、供电系统的修建和设备安装，铺设施工供水管道并架设供电至先开工的工作面，完善现场通信系统。（3）内业准备组织工程技术人员详细踏勘现场、收集地形、水文气象、工程地质和水文地质等工程资料，组织管理人员和工程技术人员进行本标工程实施阶段施工组织设计，其内容包括：施工总进度计划和单位工程施工进度计划；施工总体规划和布置；临时工程施工设计；单位工程施工方法和措施；施工安全保证措施；施工质量保证措施；施工区环境保护措施及文明施工等方面。组织工程技术人员对重大技术问题和技术方案在广泛咨询并听取技术专家的建议的基础上并进行专题论证。对分部、分项工程施工方案进行广泛论证，确定“优质、高效”的最佳施工方案，并在规定的日期前报送监理工程师审批。在单项工程施工前，会同设计、监理进行技术、质量、安全交底，充分理解设计文件，并据此指导现场施工。组织专职质安人员编制本工程质量管理制度、施工安全管理办法和安全防护手册，并有计划、有步骤地对所有施工人员进行安全施工技能考核。（4）材料、设备及零配件采购、运输与储存前期进场后主要对旋喷桩生产性试验及水、电、浆管线等所需材料和设备及零配件进行采购，采购按材料采购计划执行。三施工机械设备配置3.1主要施工机械设备配置为保证工程施工强度和施工进度，按照高峰强度指标进行机械设备配置，按旋喷桩最大月强度6400m，按一套钻孔喷浆设备功效1700m/套.月计算，同时工作点比较多，战线长以及备用等因素，需配7套的钻灌和喷车设备：XY-50钻机15台、高喷台车7台、高压灌浆泵6台、高压水泵2台、21m3 空压机7台，以及制浆送浆等配套设备，本工程的主要施工机械设备的配置计划详见后附表一。四、生产性试验桩、施工方案、施工方法及施工工艺根据招标文件建议及我公司历年来施工高压旋喷桩的施工方法、经验，拟对本工程靠船墩区域采用三重管灌浆工艺，边坡加固区域采用两重管灌浆工艺,根据生产性试验调整施工工艺。4.1 施工原理双重管法是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。以达到加固地基或止水防渗的目的。三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图2 双重管旋喷注浆示意图空压机高压泥浆泵浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头空压机高压泥浆泵高压清水泵4.2生产性试验目的为获取旋喷桩施工的各项参数指导施工，边坡加固和靠墩地基处理施工需进行生产性试验，根据本项目施工图阶段地质报告相关内容进行分析，结合实际情况分别在边坡加固范围及靠船墩地基处理范围选取具有代表性地层分布的地点，并经业主设计以及监理同意，进行生产性试验。4.2.1试验的工程量主要工程量表序号工程项目单位数量备注一边坡加固1旋喷桩试验根24平均桩长13m,桩径1m二靠船墩基础处理1旋喷桩试验根24平均桩长13m,桩径1m4.3施工过程4.3.1高压旋喷桩试验根据招标文件以及设计图纸要求的桩根数和孔径、孔距以及灌浆工艺，在对应施工范围内选取地质情况相近的区域经监理批准后进行旋喷桩生产性试验，以确定本工程高压旋喷桩在该地段的最佳施工技术参数，确保施工质量。高喷灌浆试验结束后14天，进行钻孔取芯等检测施工，达到龄期后进行相应的各种荷载检测。4.3.2 高喷灌浆试验水泥采用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥。靠船墩区域采用三重管灌浆工艺，边坡加固区域采用两重管灌浆工艺。灌浆主要技术参数见表。 高压旋喷灌浆主要技术参数表喷灌形式旋喷（三管法）旋喷（两管法）备注摆角（度）360360旋转速度（度/S）10301030提升速度（cm/min）66风量（m3/min）11风压 （MPa）0.60.80.60.8浆压 （MPa）0.81.040浆量（L/min）8080水压 （MPa）40无水量（L/min）75无4.3.3主要施工施工方法1孔位放样由专业测量技术人员用全站仪放出主要控制点孔位以及开孔高程，再结合人工用皮尺或钢卷尺放出其余孔位。2钻孔钻机选用钻进速度快的、成孔率高的MD-50风动冲击钻机钻孔，用127mm钢套管跟进。钻机固定、安装平稳牢固，准确对准孔位，孔位偏差不超过5cm，钻孔孔径127mm。使用偏心冲击器钻孔，钻进过程中要注意控制孔斜偏差。钻孔如遇到孤石及地层变化等特殊情况作好详细记录。孔深进入全风化岩不少于1.0m。终孔后取出钻具钻杆，孔内下内径为90mm的薄壁PVC护壁，固定好PVC管后，再用拔管机拔出钢套管。3高喷灌浆 开喷后，当风、水、浆（或两管时风、浆）的压力达到设计值，回浆比重大于1.37时，方可提升喷射；喷灌过程中严格监测施工工艺技术参数。喷灌过程中遇到拆卸喷杆，中途不超过20min,续喷时搭接长度不小于10cm,若超过20min,续灌时必须将喷杆插入已成墙体内30cm,保证结合。喷灌过程中，若出现压力升高或降低，排量增大或减少，以及孔口返浆量过大或无返浆，应立即寻找原因，及时采取相应措施，使其恢复正常。对异常状况造成的不合格要及时补救。喷杆提升至孔口以下50cm时，停止提升，停送风、水，用0.5：1的浓浆回灌3min。高压旋喷灌浆水灰比采用1.5：11:1，对应水泥浆比重为1：371.5。五工程的施工总流程废水排放、沉渣外运测量定位钻机就位钻进造孔高喷台车就位下管喷射浆液喷射旋摆提升成桩移机至下一孔位废浆沉淀硬化、外运终孔检查泥浆配制过滤筛不合格合格废浆排放沉淀池水泥浆配制5.1施工工艺流程（1）振动沉桩机就位、放桩靴、立套管；（2）套管沉入设计深度；（3）拔起一段套管、卸上段套管，使下段露出地面；（4）套管中插入二重管，边旋、边喷、边提升；（5）自动提升旋喷管；（6）拔出旋喷管与套管，下部形成圆柱喷射桩加固体。5.2施工前准备工作5.2.1施工用水施工用水为符合饮用要求的水，施工前对水质进行了检测，符合使用要求，可以使用。5.2.2施工用电临建及施工用电由业主引入网电后接入。且施工现场配备200kw发电机备用。5.2.3原材料的检测及进场储存施工所用水泥标号为p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥进场后以200t为一组必须进行检测，合格后方可用于工程施工。水泥进场后储存在高出地面50cm的平台上，上面覆盖一层塑料布对其进行严密遮盖，防止淋雨或受潮。水泥浆液的水灰比（一般0.8-1.5）拟取1：1。浆液宜在旋喷前1 h以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。5.2.4机械设备根据设计图纸说明，本工程旋喷桩桩径为0.8m、1.0和1.1m，其施工机具选择拟选用建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002，J 220-2002）条文说明第12.2.1条表15双管法旋喷桩施工机具。高压喷射注浆法主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。5.2.5成孔和注浆的顺序二重、三重管法施工时先用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。六主要施工方法6.1场地平整 先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，并做好排浆沟。6.2测量定位 根据桩位平面图进行内业计算并进行复核，TCI700全站仪和50m钢尺进行施工现场放桩，定位桩采用101050 cm木桩顶设2.5cm钢钉进行控制，在桩位处撒白灰做出醒目标志，避免施工过程中意外将定位桩挤偏。施工时在定位桩2-3m外引出四个“十”字引桩，引桩位置尽量在不易碰撞处。在钻机就位前，我公司技术人员先根据引桩复核桩位，无误后，钻机就位开始钻孔，若定位桩跟引桩存在较大误差时，经我公司测量人员测量复核后，钻机就位开始钻孔。6.3机具就位：人力缓慢移动桩机至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%。对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。为了保证桩位准确，在施工过程中使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。6.4启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：采双管旋喷法施工。该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，至设计标高后停止钻进。当插管困难时，应先采用引孔机械先引孔，插管喷浆的办法进行施工。6.5浆液配置：高压旋喷桩的浆液，采用普通硅酸盐水泥p.s42.5，水泥浆液配制严格按要求控制水灰比。搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出，制浆应在水泥初凝前全部用完。6.6喷射注浆施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足经试验桩得出的最佳施工参数要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照试验桩取得的数据加以控制，做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。喷浆时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度 。保证桩顶密实均匀。高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。6.7废弃浆液处理喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处 6.8冲洗：喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。6.9重复以上操作，进行下一根桩的施工。大面积的高压旋喷桩施工各施工参数参照试验桩施工总结参数进行实施。七施工及安全注意事项7.1施工注意事项（1）施工前，要求检查旋喷管的高压水与气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液、气。（2）喷浆时，先应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，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障。（3）为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。（4）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。（5）制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。（6）注浆管分段提升的搭接长度不得小于200mm（7）高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。（8） 施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。（9）相邻两桩施工时间间隔不小于48h，间距不小于46m。（10）按规定作好质量检验，可采取钻孔取芯、标准贯入、静载试验等方法进行，检查点的数量按有关规范办理。质量检验应在注浆结束28天后进行，对检验不合格的应复喷。（11）旋喷过程中，应按下表表的要求作好施工记录。（12）现场排除废浆方案：现场废浆的排除采用在旋喷桩区域周边开挖排浆沟，将废浆排到排浆沟内，定期用挖掘机清理，用自卸车运到指定位置，排浆沟的位置选在不影响现场施工的位置，使用完成或影响现场施工时立即回填。7.2安全注意事项（1）高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作。（2）钻机作操作人员应具有熟练操技能。（3）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量（风量）需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是