高压旋喷桩工艺试验总结

目 录一、工程概况31.1、工程简介31.2、地质情况4二、工艺性试桩的内容及目的42.1、试桩内容42.2、试桩目的4三、试验设计参数5四、施工准备64.1、水、电及现场布置64.2、物资准备74.3、技术准备74.4、试验工作8五、施工安排85.1、施工人员安排85.2、机械设备安排95.3、施工队伍安排105.4、施工安排105.5、施工现场管理体系网络10六、工艺性试桩施工过程126.1、测量定位：126.2、钻机就位136.3、拌制1：1水泥浆液136.4、检查喷嘴156.5、下钻166.6、提升钻杆166.7、桩顶喷浆176.8、清理机具186.9完成单根旋喷桩施工186.10、提钻速度186.11、试桩完毕196.12、试桩结果19七、高压旋喷桩施工工艺流程及质量要求217.1、施工工艺流程图217.2、质量要求22八、桩基施工质量、安全、进度保证措施228.1、质量保证措施228.2、进度保证措施248.3、安全施工措施24九、试桩过程存在的不足25十、下步施工注意事项和需要进一步改进的地方25十一、综合评价及总结26高压旋喷桩工艺试验总结为了保证工程质量优质，避免盲目施工，通过试验桩的各工序施工时间，确定本段桩基施工所需投入的钻机数量以及施工资源的配置和标准的施工工艺和合理的施工组织，确保我标段内的高压旋喷桩工程质量符合设计及规范要求，我分部在DK182+500-DK182+540区间路基段选定20颗桩作为高压旋喷工艺试桩。一、工程概况1.1、工程简介DK182+476.63-DK183+101.495区间路基处理段全长624.86m，工点前接刚要河大桥，后接北尖篆河特大桥，工点位于滨海平原区，线路在本段为路基填方。本次选择20根高压旋喷桩作为试验桩，桩径0.6m，设计桩长20m。分别以胶凝材料掺量为天然土用量的38、42、46，水灰比1：1进行工艺性试验，本次试桩从2014年4月11日开始，至4月16日结束。为了保证在后期的高压旋喷桩施工能够保质保量的完成合同要求的任务，现对本次20根高压旋碰施工进行如下总结。1.2、地质情况根据设计图纸提供的地质资料，DK182+476.63-DK183+101.495区间路基处理段范围内地形比较平坦，地层主要为第四系全新统冲积、海相沉积和第四系上更新统冲洪积粘性土、淤泥质粉质粘土、粉土、砂类土等。 本段地下水主要为空隙潜水，赋存于第四系地层中，主要接受大气降水和地表水的补给，地下位埋深为0.4m1.6m。该工点地表水、地下水对混凝土结构无侵蚀性，对混凝土结构中的钢筋具氯盐侵蚀，环境作用等级为L1。本段地震动峰值加速度0.05g，相当于地震基本烈度为度，地震动反应谱特征周期分区为3区。二、工艺性试桩的内容及目的2.1、试桩内容钻机施工能力、水泥掺量为天然土用量的比例控制、地质情况、钻进速度、提升速度、喷射压力及桩身强度等。2.2、试桩目的2.2.1取得相关的技术参数，确定拟定的施工方案的可行性，为后续施工总结相关经验。2.2.2结合高压旋喷桩钻机施工的特点，来确定最优的施工工艺和施工组织。2.2.3摸索适应于不同地质状况的施工工艺，总结经验，为全面开展高压旋喷桩施工提供工艺参数。2.2.4让操作工人熟悉高压旋桩施工工艺、方法及技术参数。2.2.5树立企业良好的作风，为以后的施工做好准备，避免施工中出现不必要的问题，顺利完成连盐铁路的建设。三、试验设计参数施工方法：采用单管法进行施工。设计单桩承载力(kN)：不小于270kN，设计复合地基承载力不小于160KPa。设计试桩位置：正三角形分布，间距1.5m。设计要求每延米桩平均水泥射入量220kg。试桩配合比：设计桩直径0.6m，土的干密度为1.53g/cm3，天然含水率35.0%，土的天然湿密度1.87 g/cm3。根据土体天然湿密度计算出桩体单位深度（每延米）中天然土的质量为：G0= HS00= 10.60.6/41870=529kg 以三个不同的胶凝材料掺量进行配比设计选定分别为38%，42%，46%，水胶比为1.0，本次试桩共选择20根桩，具体试桩分配情况如下： （1）1#-7#桩：胶凝材料掺量为天然土用量的38桩体单位深度（每延米）中: 胶凝材料用量 5290.38=201 kg/m水用量 2011.00=201 kg/m水泥、土、水的质量比201:529:201 （kg/m） （2）8#-13#桩：胶凝材料掺量为天然土用量的42桩体单位深度（每延米）中: 胶凝材料用量：5290.42=222kg/m水用量： 2221.00=222 kg/m水泥、土、水的质量比222:529:222 （kg/m） （3）14#-20#桩：胶凝材料掺量为天然土用量的46桩体单位深度（每延米）中: 胶凝材料用量 : 5290.70=243kg/m水用量 ： 2431.00=243 kg/m水泥、土、水的质量比243:367:243 （kg/m）四、施工准备4.1、水、电及现场布置施工用水:采用地下水并用容积2m的蓄水容器储存，保证施工用水。 施工用电：配备1台作200KW发电机为电源 。 现场布置：4.1.1对施工范围内地下物进行详细了解，经挖探查明该段没有管线、电缆及光缆。4.1.2进行场地整理与场地布置，清除施工区域的杂物，平整场地。施工场地四周已做好排水工作 。在靠近居民区一侧施工场地外围做好标示、标牌，并进行围挡施工，同时作好现场临时交通维护、安全等工作。4.1.3在DK180+500路基左侧设置水泥堆放场地，水泥存放区通风干燥，并在下方铺垫方木及防潮布，上部搭设遮雨棚，并用防潮布覆盖，防止水泥受潮固结。水泥存放区右侧1m位置按要求上下错开安置两个水泥浆拌合桶，并设置围栏。在搅拌桶右侧1.5处安置高压注浆泵及配电箱，并搭设遮雨棚。在DK180+500路基右侧边缘位置安放200kw发电机。（如下图示） 水泥场地、拌合桶、高压注浆泵 发电机4.2、物资准备水泥：采用响水中联水泥厂生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥，该水泥经试验取样检验，报专业监理工程师试验合格后投入本项工程。4.3、技术准备4.3.1组织项目经理部有关施工管理人员和技术人员学习施工图纸、施工规范、合同文件以及有关施工的技术文件。4.3.2作好施工图纸及设计说明会审工作，对分部施工人员及技术人员、现场施工人员、特种作业人员进行逐级技术交底，并认真执行各项施工技术规范。4.3.3测量放样工作：施工测量采用莱卡TS-09全站仪。导线点、水准点已经复核、加密，并据此进行定线放样。测放出线路中线及边线，现场技术人员根据图纸用钢尺在指定区域内量测定位，并用石灰及小竹签做好标记，上报监理工程师审批。4.4、试验工作 所有施工材料的试验工作已全部完成，并经过监理工程师的抽检。施工所使用的三种试验配合比已通过中心试验室及监理单位审批。按配比配制的水泥浆粘稠度良好，比重控制在1.51。五、施工安排5.1、施工人员安排桩基施工主要管理人员统计表编号职 务姓名1项目经理荆永云2项目总工刘锦亭3质检工程师宋航4测量工程师王建5试验室主任杨光6专职安全员王晓力7现场施工负责人郭家政8现场技术负责人许东晓10现场试验员石梁11钻机负责人丁才国12钻机施工9名工人5.2、机械设备安排根据试桩工程实际情况，我项目投入本工程的主要施工设备见表1，配备本工程投入的试验检测设备及测量仪器详见表2： 本工程投入的施工设备详见下表： 表1 序号设备名称规格型号单位数量备注1单管高喷钻机XP-20A台1钻孔 旋喷2高压注浆泵BWT120/30型台2加压3发电机组200W台14潜水泵3.8KW台25水泥浆搅拌机1.2m3台16水泥浆搅拌机0.8m3台2本工程投入的试验检测设备及测量仪器详见下表： 表2序号仪器设备名称厂家规格型号数量备注1泥浆比重仪天津LHN-12全新2100kg电子称CHENGCHENGCHENG台秤1全新3水准仪天津DSA3201全新4全站仪莱卡TS-091全新550m钢卷尺1全新65m刚卷尺全新5.3、施工队伍安排本次试桩地点位于通村公路边缘，地势平坦，交通便利，机械易于到位。试桩桩位具体安排一个作业队负责施工，其工作内容如下：第一作业班组： 负责水泥搬运及水泥浆的拌制，施工人员5人。第二作业班组：负责钻机、压浆机、发电机的操作控制，共4人。现场人员满足施工需求。5.4、施工安排水泥采用袋装p.o42.5普通硅酸盐水泥，抽检合格后运至现场，拌合水泥浆用水采用地下井水，水泵现场抽取，水泥浆按照1:1配合比现场拌制。施工用电采用200kw发电机自行发电。施工机械等运至现场后，整平场地，文明施工等工作到位后根据测放的点位开始施工。5.5、施工现场管理体系网络组建分部组织机构如下表：分部组织机构序号部门及岗位人数部门职责1项目经理1全面负责项目的实施，落实项目安全、质量、进度、成本目标2项目总工工1负责项目的技术管理，质量目标，技术交底工作3项目副经理2负责落实安全生产和材料、设备、后勤、文明施工等各项管理4工程技术部 9负责现场技术工作，负责分项工程方案的制定和交底，负责现场试验和技术资料工作，负责现场施工计划制定5安全质量部2负责落实项目安全生产、各分项工程的实施、落实、检查各项安全制度的执行；负责现场质检6物资设备部5负责项目所需各类物资、设备的采购、进场和现场管理7综合办公室1负责分部生活后勤、信息、接待、环境卫生及其他事务8财务部2负责项目资金、财务管理9计量合同部2负责计量和成本控制六、工艺性试桩施工过程6.1、测量定位：工艺性试桩工程在测量组放样后，跟据所放的里程的中边线，按照间距1.5m梅花型布设出桩位，并用小竹签及白灰对桩位并做好标记。（如下图示）桩位布置图6.2、钻机就位选取16#试桩首先开钻，开钻前调平钻机，检查钻机垂直度满足偏差不大于1的要求。冲洗钻杆，钻杆长度1.5m，直径50mm，总根数14根。在确保钻杆无锈、无阻塞、无断裂的前提下，安装第一根钻杆，对准所标记的桩位准备开钻，桩位偏2cm。6.3、拌制1：1水泥浆液6.3.1、根据搅拌桶的容量确定出可拌制水泥浆的体积。确定加入水泥及水的重量，每搅拌桶加450kg水泥（9包），加450kg水。6.3.2、用电子称称出一桶水的重量为21.5kg，共计加水21桶（下图）称取一桶的水质量（去皮后21.5kg）6.3.3、待加完21桶水后，在拌合桶内侧水平面处焊接一根钢筋作为刻度标记，以便后期控制加水量。然后边搅拌边加水泥，依照配合比加完450kg水泥后，再搅拌15min，确保水泥浆搅拌均匀。将拌制好的水泥浆通过第一道筛网（孔径为0.8mm）放入第二个拌合桶内，并在第二个拌合桶不停搅拌，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后在22MPa的压力下射出。（下图所示） 加完水泥后继续搅拌 高压泵压力表6.4、检查喷嘴钻机于2014年4月11日15点55分开始钻桩，钻头入土前，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，检查喷嘴畅通，压力正常。 1.8mm孔径压浆喷嘴 清洗压浆喷嘴6.5、下钻压浆喷嘴清洗完毕后，启动钻机，开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉，直到桩底设计标高。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，用较小压力（1.0MPa）边下管边射水泥浆，至设计标高后停止钻进。 检查钻杆 连接钻杆6.6、提升钻杆钻杆钻入至设计长度后，开启压浆泵，压力调至22MPa，钻杆以20R/min的速度反向旋转在桩底部位压浆30s，然后保持压力不变以30cm/min的速度开始提升钻杆。钻机提升速度必须保持匀速，确保水泥浆能充分均匀冲切、扰动、破坏土体，确保成桩质量。 桩底压浆30s 匀速提升钻杆6.7、桩顶喷浆钻杆匀速上升至单根钻杆达到指定高度后，停止压浆，拆卸一根钻杆，然后将转动轴与下一根钻杆连接 ，重新启动高压泵开始注浆，并匀速提升，以此往复。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升，直至桩顶停浆面。（如下图示） 拆卸钻杆 桩顶减慢速度6.8、清理机具2014年4月11日17：59第一根旋喷桩工完毕。喷射施工完成后，把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净并集中堆放，确保管内、机内没有残存水泥浆。同时向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。（如下图示） 清洗钻杆6.9完成单根旋喷桩施工在后期的试桩施工中根据试验参数调整提钻速度并重复以上操作.6.10、提钻速度根据实验要求，在后续试验性工艺施工中,保持22MPa注浆压力不变的情况下，1#-7#试桩提升速度为26.5cm/min, 8#-13#试桩提升速度为28cm/min, 14#-20#试桩提升速度为30cm/min。6.11、试桩完毕截止2014年4月16日11:40，20根工艺性试桩已打设全部完毕。清理表层淤泥及浮浆后，待28天后按规范要求进行质量检测。（如下图示） 表层清理后的施工现场6.12、试桩结果本次按照技术规范要求及设计参数进行高压旋喷桩的工艺性试验，试验桩具体参数结果详见表3：26试验桩施工参数表 表3序号桩号桩长（m）掺灰量水泥用料(kg/m)提升速度（cm/min)旋转速度(r/min)喷浆压力(Mpa)钻进压力(KN)施工时间备注116#2038%20530202226422014-4-1115:5517:59215#2038%202.530202226422014-4-127:409:56317#2038%207.530202226422014-4-1211：4013:34418#2038%21030202226422014-4-1214:2016:50519#2038%21030202226422014-4-1306:3009:15620#2038%207.530202226422014-4-1309:3112:03714#2038%20530202226422014-4-1313:2015:4388#2042%22528202226422014-4-1316:0818:15913#2042%23028202226422014-4-1319:2021:301012#2042%22528202226422014-4-1406:1509:051111#2042%22528202226422014-4-1409:1512:00129#2042%22528202226422014-4-1413:1015:381310#2042%22528202226422014-4-1415:4518:30147#2046%247.526.5202226422014-4-1506:1508:55155#2046%25026.5202226422014-4-1509:0511:22163#2046%25026.5202226422014-4-1512:3015:20171#2046%24526.5202226422014-4-1515:3017:52182#2046%25026.5202226422014-4-1519:2022:10194#2046%25026.5202226422014-4-1606:1508:55206#2046%25026.5202226422014-4-1609:0511:40七、高压旋喷桩施工工艺流程及质量要求 7.1、施工工艺流程图本标段采用单管旋喷法，工艺流程为施工准备测量定位机具就位钻孔至设计标高旋喷开始提升旋喷注浆旋喷结束成桩（流程图见下图）。泥浆排放处理钻机就位调整钻架角度钻 孔插 管试 喷高压喷射注浆作业喷射结束关闭压浆泵桩机移位机具清理准备工作制 浆一级过滤二级过滤高压泵对浆液加压启动高压清水泵、空压机供水、风图7-1 施工工艺流程图7.2、质量要求旋喷桩施工质量标准表项次项目规定值或允许偏差检查方法1桩位（mm）50全站仪或尺量 2桩径（mm）不小于600尺量3桩长（m）不小于设计查施工记录4垂直度（%）1.0查施工记录5单桩注浆量不小于设计查施工记录6桩体28天强度（Mpa）不小于3钻芯取样7单桩承载力（KN）270荷载试验八、桩基施工质量、安全、进度保证措施8.1、质量保证措施为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，采取如下质量保证措施达到施工质量目标。 8.1.1放注浆管前，先在地表进行射水实验，待喷射压力正常后，才能下注浆管施工。8.1.2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。8.1.3采用P.042.5级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。8.1.4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，每根桩量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。8.1.5施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。8.1.6严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于300mm/min 。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0.4米重复喷射接桩，防止出现断桩。8.1.7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。8.1.8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。8.1.9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，风量，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。8.1.10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、设计部门报告，经同意后调整。 8.1.11旋喷桩宜连续施工，现场拌合好的水泥浆宜在旋喷桩结束时使用完毕，如水泥浆液存放时间较长，经检验其各项试验指标无法满足使用条件的情况下，做报废处理。8.1.12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。8.2、进度保证措施分部为了保证工期，在人员、设备上加大投入，强化管理，狠抓技术管理，严格按程序办事，制定切实可行的施工计划：8.2.1制定目标责任制，实行严格的奖惩制度，奖罚分明，让施工队伍中形成一种为进度而奋斗的良好氛围。 8.2.2加强设备管理，提高机械的完好率和利用率。8.3、安全施工措施8.3.1对于野外施工单位而言，由于施工现场点多线长，安全工作显 得尤为突出，认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针是每一级领导和全体职工首要任务。8.3.2目前分部已经建立一个权威的，以各级领导为主的安全领导小组，成员包括项目经理、项目总工、生产副经理、专职安全员、部门领导和班组长等，明确安全生产，落实“谁负责生产，谁负责安全”的责任制。进一步加强施工生产安全管理工作，落实安全工作要点，确保安全生产，预防安全事故的发生。8.3.3根据注浆作业的施工特点，按照国家劳动保护法发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和上海局、公司关于施工安全管理和标准化管理的有关规定，确保安全目标的实现。九、试桩过程存在的不足9.1、钻机工作效率过低，施工进度缓慢。9.2、机械操作人员不够熟练，机具移位调平时间过长。9.3、施工原始记录数据填写不够详细规范。十、下步施工注意事项和需要进一步改进的地方10.1、在保证施工质量及设计要求的前提下，考虑增加大功率钻机，缩短下钻时间，提高工作效率。10.2、加强对钻机操作人员的技能培训，使其能在最短时间内熟练操作钻机，确保成桩质量符合设计及规范要求。10.3、加强对现场施工人员的培训，