四分部高压旋喷桩试桩方案.doc

中铁十一局二公司宿淮铁路高压旋喷桩试桩方案TA1 施工组织设计（方案）报审表工程项目名称：新建宿淮铁路 施工合同段：SHZH2标 编号： 致上海华东铁路建设监理有限公司宿淮铁路监理站（项目监理机构）：我单位根据承包合同的约定已编制完成 高压旋喷桩试验桩 工程的施工方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。 附：高压旋喷桩试验桩方案承包单位（章） 项 目 经 理 日 期 专业监理工程师意见：专业监理工程师 日 期 总监理工程师意见：项目监理机构（章） 总监理工程师 日 期 注：本表一式4份，承包单位2份，监理单位、建设单位各1份。新建宿淮铁路工程宿SHZH-2标高压旋喷桩试验桩方案中铁十一局集团第二工程有限公司宿淮铁路项目部四分部2009年9月15日新建宿淮铁路工程宿SHZH-2标高压旋喷桩试验桩方案编 制： 审 核： 批 准： 中铁十一局集团第二工程有限公司宿淮铁路项目部四分部2009年9月15日目 录一、工程概况- 1 -二、工程地质- 1 -三、试桩目的- 1 -四、试桩内容- 1 -五、施工组织机构- 2 -六、工期目标- 3 -七、施工流程及施工方法- 3 -1.配比试验- 4 -2.机具设备- 4 -3.配料- 4 -4.施工准备- 5 -5.施工流程- 5 -6.施工方法- 5 -八、工艺性试验及主要工艺参数确定- 6 -九、旋喷桩质量保证措施- 7 -1.质量标准- 7 -2.施工注意事项- 7 -3.旋喷桩施工质量保障措施- 9 -十、安全保证的主要措施- 9 -十一、环境保护的主要措施- 10 -十二、水土保持的主要措施- 10 - 11 -高压旋喷桩试桩方案为了使本合同段高压旋喷桩施工规范、有序、高质量全面展开施工，我部拟于2009年09月20日进行高压旋喷桩试桩施工，通过试桩进一步探明地质情况，熟练并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等。为全标段高压旋喷桩施工积累并提供指导和管理经验。一、工程概况DK201+232.6(1-2.53.0m)钢筋混凝土框架涵箱底置于包河河床内，下有软卧层，须采用旋喷桩对基底进行加固处理。旋喷桩为控制地基沉降和提高地基承载力而设计，设计桩径d=0.5m，采用行列式布置，桩间距1.1m，桩长不宜小于4米，加固后地基容许承载力不小于0.19Mpa。旋喷桩顶和基础之间设40cm厚碎石垫层，并夯填密实。为了确保高压旋喷桩的施工质量，施工前必须对高压旋喷桩进行试桩，旋喷桩试桩采取MGD-50旋喷桩钻机，以确定成桩工艺及各项施工参数。二、工程地质工程地质条件：根据地质钻探，本工程所处地层从上至下主要为：种植土、淤泥质粉质黏土、粉土、黏土、粉质黏土。三、试桩目的在正式施工前通过本试桩试验，来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，确定灰浆稠度（水灰比），确定工作压力，检验施工设备及选定的施工工艺，根据单桩承载力试验确定施工水泥掺入比，校核复合地基承载力。由此确定本标段的高压旋喷桩的施工工艺及施工技术参数，以确保正式施工时高压旋喷桩的施工质量。四、试桩内容依据设计图纸要求，采用直径500mm高压旋喷桩，采用行列式布置，桩间距1.1m，采用MGD-50旋喷桩钻机进行施工。桩低标高-1.44m，桩顶标高6.56m，桩长8.0m。加固后地基容许承载力不小于0.19Mpa。选取四颗旋喷桩作为试验桩，详见旋喷桩平面布置图： 五、施工组织机构为了优质高效地完成本次试桩的施工，加强对试桩施工技术的控制和安全保障，我部组织相关部门及技术人员对本试桩施工方案进行了专题研究，确保试桩能达到预期的效果，我部为加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本，确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现，针对改试桩工程特点，成立中铁十一局宿淮铁路四分部工程指挥部，负责旋喷桩试桩的总体组织管理与对外协调。施工组织机构图见下图。中铁十一局宿淮铁路四分部经理：郭世情总工程师：陈红杰副经理：杨平均旋喷桩施工架子队财务会计部安全质量部量部物资设备部综合办公室工程技术部六、工期目标试桩工期目标为:2009年9月20日开工，于2009年10月20日完工，工期为30天。阶段性工期安排：施工准备 2009年9月17日-2009年9月20日旋喷桩试桩施工 2009年9月20日-2009年10月20日成桩28后进行钻芯取样做无侧限抗压强度试验、单桩承载力试验及复合地基承载力试验于2009年10月17日开始，2009年10月20日完成。七、施工流程及施工方法旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，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，从而使地基达到加固。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.配比试验为了解决喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配比，施工前需进行现场采取土样，在室内进行配比试验，选出合理的浆液配比进行试桩，旋喷桩配比试验汇总表见下表。配比试验汇总表 物理性质水泥掺量（kg/米桩体）水灰比（W/C）龄期（d）抗压强度Mpag/cm3W(%)W(%)W(%)I土名1.8527.333.717.915.8砂粘土12011282.314011282.7根据设计图纸要求，结合现场实际情况，试验室通过配比试验，选定每米水泥用量120kg、140kg进行试验，确保试验后地基承载力大于0.19Mpa，桩体28d无侧限抗压强度必须达到2.5Mpa。2.机具设备旋喷桩施工所需主要机具设备见下表。旋喷桩施工所需主要机具设备表序号机具名称型号台数作用1钻机MGD-501钻孔、旋喷2高压泵LZ5001加压3泥浆泵BW-12024搅拌桶1制浆5高压管20mm输送泥浆和水3.配料根据配比的要求计算出各工点水泥的用量，并组织备料。我标段在施工中所使用的水泥为中联水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥。4.施工准备现场作好场地平整工作，保证路通、水通、电通，同时进行测量定位，对参加施工的人员进行岗前培训、技术交底等工作。5.施工流程单重管法施工时，同时压入水泥浆和压缩空气，使用外径为42mm的钢管为注浆管，喷射流为浆液，按照设计初定泵压为20MPa，水泥浆从喷嘴中喷出，直接冲击切削土体，达到水泥浆置换土体颗粒，满足设计要求。施工流程详见下一页旋喷注浆施工工艺流程。6.施工方法施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩，其工作步骤为：1）钻机就位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，水平位置偏差不超过5cm，竖直度控制在1.5%桩长内。2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置（预定加固范围最深点）。3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用中联水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比根据适配暂定为1：1。 4）试管：当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。8）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。设备安装调试引孔钻机就位平整场地 测放桩位 启动引孔钻机水泥浆搅拌、制备启动高压泵 启动空气压缩机输送高压气流 主机钻进引孔 钻孔引孔至设计标高 单重管旋喷注浆 启动高压泵 停喷、停气单桩施工完毕图 旋喷注浆施工工艺流程八、工艺性试验及主要工艺参数确定DK201+232.6(1-2.53.0m)框架涵基底高压旋喷桩加固区用MGD-50型桩机进行试桩，试桩4根，试桩编号分别为S18-3、S21-1、S25-2、S30-1旋喷桩。根据4根试桩工艺性试验资料及数据，统计总结出旋喷桩搅拌下沉速度、搅拌下沉速度、搅拌速度、喷浆时管道压力、钻进、复搅与提升时管道压力、无侧限抗压强度、单桩承载力、复合地基承载力及水泥搅拌桩试桩施工偏差记录，确定旋喷桩试桩是否满足铁路路基工程施工质量验收标准，并形成试桩书面报告上报监理单位、建设指挥部。九、旋喷桩质量保证措施1.质量标准1）保证项目旋喷桩使用的水泥为中联P.O42.5普通硅酸盐水泥。水泥经试验检测符合验标及设计要求，水泥浆的水灰比符合设计要求。2）基本项目高压旋喷桩桩体深度、直径、及竖直度等符合设计要求。检验方法：待桩体达到设计强度后，侧墙止水旋喷桩自桩顶至地面下34米段，在桩两侧采用机械开挖的方法检测其成桩直径、竖直度及桩体均匀等情况，开挖深度初定为。底板止水旋喷桩人工填筑浅层组采用机械开挖的方法检测其桩径、竖直度、桩体均匀性及桩间咬合等情况，粉砂层组采用钻孔取芯法检测桩体的均匀性。3）允许偏差旋喷桩的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。项次检查项目单位允许偏差检查方法和频率1桩距mm100抽查2%2桩径mm不小于设计抽查2%3桩架垂直度1.5%桩长查施工记录4桩长不小于设计查施工记录5单桩水泥用量符合设计查施工记录6桩体强度MPa不小于设计抽查5%2.施工注意事项1）钻机就位后应进行水平、垂直校正，钻杆应与桩位吻合，偏差控制在10mm内。2）旋喷桩施工前必须确定旋喷施工参数：旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。3）旋喷桩管达到预定深度后，应进行高压射水试验，合格后方可喷射浆液，待达到预定压力排量后，再逐渐提升旋喷管，深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升，防止注浆管扭断。4）旋喷冒浆处理冒浆：旋喷时高压喷射流在地基中切削土体，其加固范围就是喷射距离加上渗透部分长度为半径的圆柱体。一部分细小的土粒被喷射浆液所置换，随着液流被带到地面上（俗称冒浆），其余与浆液搅拌混合。在旋喷过程中往往有一定数量土粒随着一部分浆液沿着注浆管冒出地面，通过对冒浆观察，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆者，应查明原因，采取相应的措施。地层中有较大的空隙而引起不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，使浆液在一定范围内凝固。另外，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷。冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、加快提升和旋喷速度等措施，减小冒浆量。5）在插管旋喷过程中，要注意防止喷嘴被堵，压力和流量必须符合设计值，否则要拔管清洗，再重新进行插管和旋喷。插管过程中，为防止泥砂堵塞，可边射水边插管，以免泥砂堵塞。6）选用水泥应经试验及过筛，其细度应在标准筛（孔径0.08mm）的筛余量不大于15%，浆液搅拌后不得超过4 小时。7）钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆要保持钻杆有0.3m 以上搭接长度，以免旋喷固结体脱节。中途机械发生故障时，应停止提升和旋喷，以防断桩。并应立即检查，排除故障。为提高旋喷桩桩体质量，在桩底部3m 范围内应采取较长持续时间的措施。8）旋喷桩施工完成后，现场不能随意堆放重物，防止旋喷桩变形。9）旋喷桩体的施工质量是保证施工期间地基承载力的关键，旋喷桩施工时，应严格按照施工规范进行施工。其施工要点如下： 施工时应保证钻孔的垂直偏差不应超过1.5%桩长，桩位偏差不应大于50mm。喷射压力，提升速度对成桩直径有较大影响，根据桩径进行调整。 3.旋喷桩施工质量保障措施1）加强施工机械设备准备，钻机提升所用电动机应能保证钻杆顺利提升，钻杆旋转所用电机能保证钻杆顺利按正常匀速旋转，防止出现卡钻和堵管现象。2）作好材料准备和现场其它准备工作，主要准备中联P.O42.5普通硅酸盐水泥, 对进场水泥作好检验,质量要满足试桩材料要求。现场所用搅拌桶、电动机及相关施工工具安装调试完好，比重仪、钢尺和垂球等检查仪器准备好，确保能顺利施工。3）加强施工过程控制，开钻前检查钻杆的垂直度和钻杆长度满足钻孔深度，钻孔要超钻50cm，孔底注浆稳定一段时间并由现场值班技术人员检查后才能上提，认真监督提升速度和旋转速度，出现卡钻后要重新下钻注浆，确保整个施工处于可控状态。十、安全保证的主要措施1、 机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经过专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。 2、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。 3、 机械设备发生故障后及时检修，绝不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。 4、专业电工持证上岗。电工有权拒绝执行违反电器安全操作规程的工作指令，安全员有权制止违反用电安全的行为，严禁违章指挥和违章作业。 5、 施工