高压旋喷桩施工方案 特选材料

仅供参考# 中铁一局集团有限公司沪通铁路站前标 旋喷桩施工方案旋喷桩施工方案 编制： 复核： 审核： 中铁一局集团有限公司中铁一局集团有限公司 沪通铁路站前沪通铁路站前标项目部标项目部 20142014 年年 9 9 月月 仅供参考# 目目 录录 一、 编制依据、编制原则及范围.- 1 - 1、编制依据.- 1 - 2、编制原则.- 1 - 3、编制范围.- 1 - 二、工程概况.- 2 - 三、旋喷桩施工方案.- 3 - 3.1、高压旋喷桩施工工艺流程-3- 3.2、施工准备.- 3 - 3.3、材料准备.- 4 - 3.4、机械准备.- 4 - 四.、高压旋喷桩施工工艺.- 5 - 五. 质量控制、质量检验.- 9 - 1、保证质量的控制措施.- 9 - 2 、技术要求 .- 10 - 3、关键工序质量保证措施.- 11 - 六. 安全文明施工措施.- 12 - 七、文明施工及环境保护.- 14 - 仅供参考# 一、一、 编制依据、编制原则及范围编制依据、编制原则及范围 1、编制依据 1.1新建时速 200 公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准（铁建设 【2004】8 号）； 1.2铁路工程地基处理技术规程（TB10106-2010） 1.3客货共线铁路路基工程施工技术指南（TZ202-2008） 1.4铁路路基工程施工安全技术规程（TB10302-2009） 1.5路基设计图沪通平安施（路）-32-1、2； 1.6路基设计图沪通平安施（路）-33 1.7路基设计图沪通平安施（站）-10-2 1.8路基设计图沪通平安施（路）-34-1、-2 1.9路基设计图沪通平安施（路）-35-1、-2 1.10路基设计图沪通平安施（路）-36 1.11路基设计图沪通平安施（站）-11-2 1.12站场路基横断面设计大样图图（站）参-2 2、编制原则 2.1 严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定和设计文件的各项要求进行 编制。 2.2 优化施工方案，确保工程质量达到验收标准要求。 2.3 采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。 2.4 加强环保，不出现环境污染事故。 2.制定文明施工措施，确保文明施工。 3、编制范围 新建上海至南通铁路（安亭-南通）站前工程 6 标 4 分部管段内所有地基处理 旋喷桩施工。旋喷桩施工本管段范围内旋喷桩数量表如下： 仅供参考# 序号里程区间长 度 （m） 处理形 式 根数桩径 （m） 总桩长 （m） 单根桩 长（m） 1K1424+150- K1426+300 2150 旋喷桩 51450.58035315.6 2K1424+150- K1424+300 2150 旋喷桩 51450.58035315.6 3K1426+300- K1426+519.38 219.38 旋喷桩 52670.58778816.7 4K1428+546.80- K1429+100 553.2 旋喷桩 35630.56640918.6 5K1429+100- K1431+912.599 2812.6 旋喷桩 92130.517344318.8 6K1429+100- K1431+850 2750 旋喷桩 84160.5162753.519.3 二、工程概况二、工程概况 四分部管段内地基加固采用 50cm 旋喷桩加固，桩间距 1.0m，桩长 8.819.5 米， 正方形布置 。详见上面表格里四分部管段内的里程范围，旋喷桩采用 P.O 42.5 普 通硅酸盐水泥，设计水泥浆水灰比为 0.81.0，水泥浆水灰比为由试验室进行配比 选定，旋喷桩 28 天后钻芯取样检测水泥土无侧限抗压强度不小于 2.0MPa。 1、地质条件 地形地貌：该段为滨海海积平原区，地形平坦开阔，辟为水田、苗圃、民居等； 仅供参考# 沟渠纵横零星有水塘分布。 地层岩性： (1) Q4ml 人工填土，主要为既有线路基填料，土石等级； （2）-1 Q4m 粉质粘土，褐黄色、灰黄色、软塑，含氧化铁斑点， 0=100KPa,土石等级； （3）-1 Q4m 淤泥质粉质粘土，灰色灰褐色、流塑，含云母、少量有机质等， 0=60KPa,土石等级； （4）-1 Q4m 粉质粘土，灰色褐灰色、硬塑，含铁锰质结核，0=150KPa, 土石等级； （4）-3 Q4m 粉土，灰色褐灰色、中密、饱和， 0=120KPa,土石等级； （5）-1 Q4m+h 粉质粘土，灰色褐灰色、软塑，含云母、少量有机质等， 0=100KPa,土石等级； （5）-3 Q3m+al 粉质粘土，灰绿色、硬软塑，0=120KPa,土石等级； （8）2 Q3m 粉砂，灰色灰绿色、密实、饱和，0=180KPa,土石等级； （8） Q3m 粉质粘土夹粉砂，灰褐色，软塑，夹粉土，粉砂，具交错层理， 0=140KPa,土石等级； （9）1 Q3m+al 粉细砂，灰色、密实、饱和，0=200KPa,土石等级； 2、水文地质条件 该地区地下水较发育，类型为空隙承压水，地下水稳定水位埋深 0.4-4.9m，受 大气降水和地表水补给和影响，氯盐化学侵蚀为 L1。 3 物理地质 本段地震动峰值加速度为30L/min 空气压力 0.7MPa 水灰比 0.8 经试桩验证高压旋喷桩工艺参数切实可行，桩质量高，则按照表中的各项控制 参数进行高压旋喷桩的后续施工。 4.3 钻机钻孔 （1）钻机就位。钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直， 钻机要垫平稳牢固。 （2）钻孔口径应大于喷射管外径 2050mm，以保证喷射时正常返浆、冒浆。 （3）施工场地勘察资料不详时，每间隔 20m 布置一先导孔，查看终孔时地层 变化。 （4）造孔每钻进 5m 用水平尺测量机身水平和立轴垂直 1 次，以保证钻孔垂直。 （5）钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记 录。 （6）钻孔终孔深度应大于开喷深度 0.51.0m，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前 端距离。终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净。 （7）孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔深小于 30m 时，孔斜率不大于 0.5%。 （8）测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，孔深大于 20m 时，进行孔内测 斜。 仅供参考# 4.4 下喷射管 钻孔经验收合格后，方可进行高压喷射注浆，下喷射管前检查以下事项。 （1) 测量喷射管长度，测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致，喷射管应 标识尺度。 （2) 将喷头置于高压水泵附近，试压管路应小于 20m，试喷调为设计喷射压力。 （3) 施工时下喷射管前进行地面气、浆试喷，即设计喷射压力管路压力。 （4) 设计喷射压力管路压力为施工用的标准喷射压力，更换喷嘴时重新调 试。 （5) 摆喷施工下喷射管前，应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。 （6）在下喷射管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力 一般不超过 1MPa，若压力过高，则易将孔壁射塌。 4.5 旋喷制浆 旋喷机的转速和拌和能力应分别与所旋喷浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应， 并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。本标段高压 旋喷桩施工采用二重管法，采用 P.O 42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥总用量为 550 。水泥浆液的水灰比 0.8。在浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆 3 /kg m 液顺利通过输浆管路喷入地层。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷之前，要 进行过滤，保证不超过 0.5mm 的颗粒进入，且无石块等杂质，以免堵塞喷管，配置 的灰浆应流动性好，便于泵送、喷射。 4.6 喷射作业 高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴。 （1) 当注浆管下至设计深度，喷嘴达到设计标高，即可喷射注浆。 （2) 开喷送入符合设计要求的气和水泥浆，待浆液返出孔口正常后，开始提 升。水泥浆液流量大于 30L/min，气压不宜小于 0.7MPa，旋喷提升速度 1025cm/min。 （3) 高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处 理。 仅供参考# （4) 喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于 0.2m。 （5）喷射过程中因故中断后，恢复喷射时，应进行复喷，搭接长度不小于 0.1m。 （6) 喷射中断超过浆液初凝时间，应进行扫孔，恢复喷射时，复喷搭接长度 不小于 0.1m。 （7) 喷射过程中孔内漏浆，停止提升，直至不漏浆为止，继续提升。 （8) 喷射过程中孔内严重漏浆，停止喷射，提出喷射管，采取堵漏措施。 （9）为了提高桩的承载力和确保处理质量，在桩底部 1m 和桩顶 3m 范围内应 适当增加旋喷时间并复喷。 4.7 冒浆 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断定 参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量 20%为正常 现象，超过 20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。 (1) 流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管， 检查其封密性能。 (2) 出现不冒浆或断续冒浆时，若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，或拔出 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； 4.8 充填回灌 仅供参考# 每一孔的高压喷射注浆完成后，孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀，应及时向 孔内充填灌浆，直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。终喷后，充填灌浆是一项非常 重要的工作，回灌的好与差将直接影响工程的质量，必须做好充填回灌工作。 （1) 将输浆管插入孔内浆面以下 2m，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。 （2) 充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是:直到饱满，孔口浆面不再下沉为 止。 （3）应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量和回灌质量。 4.9 清洗结束 每一孔的高压喷射注浆完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及 时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。 能满足设计技术指标又经济的施工参数作为正式施工的指导依据，报监理审核。 五五. . 质量控制、质量检验质量控制、质量检验 1、保证质量的控制措施 1.1 工程工艺控制 （1）单位工程开工前，认真编制施工组织设计，经监理工程师审批后，严格 按照施工组织设计施工。 （2）主要分部、分项工程编制施工方案，科学地组织施工。 （3）在施工过程中，经常检查施工组织设计及施工方案落实情况，以确保施 工生产正常进行。 1.2 工程材料控制 对采购的原材料、构(配)件、半成品等材料，要建立健全进场前检查验收和取 样送检制度，杜绝不合格的材料进入现场。 （1）水泥等其它外购材料必须三证(出厂证、合格证、检验证)齐全，进场后 按规定抽检，合格后方可使用。 （2）地方材料先调查料源，取样试验，试验合格经监理认可后方可进料。 （3）现场设专人收料，不合格拒收。施工过程中若发现不合格材料及时清理 出现场。 1.3 施工操作控制 仅供参考# 施工操作者是工程质量的直接责任者。工程质量的好坏，单就工序质量来说， 施工操作者是关键，是决定因素。 （1）施工操作者必须具有相应的操作技能，特别是重点部位工程以及专业性 很强的工种工程，操作者必须具有相应工种岗位的实践技能，必须做到考核合格持 证上岗。 （2）施工操作中，坚持“三检”制度，即自检、互检、交接检；所有工序坚 持样板制；牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想， 坚持做到不合格的工序不交工。 （3）按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况，各工序实行操作者 挂牌制，促进操作者提高自我控制施工质量的意识。 （4）整个施工过程中，做到施工操作程序化、标准化、规范化，贯穿工前有 交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法，确保施工质量。 2 、技术要求 2.1 注浆工艺 影响高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，其中注浆工艺是影响固结体的重 要因素之一。 高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修理 好后，需向下搭接不小于 500mm 的长度，以保证固结体的整体性。 2.2 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) 确定水泥用量后，若水泥量剩余，则措施如下： 适当增加喷浆压力； 加大喷嘴直径； 减慢提升速度； (2) 确定水泥用量后，若水泥量不够，则措施如下： 保证桩径的情况下适当减少压力； 喷嘴直径适当减少； 仅供参考# 保证桩体强度的情况下适当加快提升速度； 加大水灰比值； （3）固结体控形 固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速 度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋 转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降 低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的 旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。 （4）桩头部分处理： 当旋喷管提升接近桩顶时，从桩顶以下 1.0 米开始，放慢提升速度，旋喷数秒 后再向上慢速提升至桩顶面，当浆顶面高度达到要求后停止水泥浆（水、风）的输 送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。 （5）防止串孔的措施 在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法； 在高压缩土层适当减小喷浆压力； 加快提升速度和旋转速度。 3、关键工序质量保证措施 1.测量放线:根据设计的施工图测量放出的施工轴线，允许偏差为 10mm，当长 度大于 100m 时，允许偏差为 15mm。 2.钻机造孔:钻机就位，主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过 5cm。 1) 钻孔口径:开孔口径不大于喷射管外径 10cm，终孔口径应大于喷射管外径 2cm。 2) 钻孔深度:终孔深度大于设计开喷深度。 3) 孔内测斜:孔斜率不大于 0.5%。 3.测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，允许偏差不超过 5cm。 4.下喷射管:喷射管下至设计开喷深度允许偏差不超过 10cm。 1) 喷射管:测量喷射管总长度，允许误差不超过 2%。 仅供参考# 2) 调试喷嘴:确定设计喷射压力时，试压管路不大于 20m，更换喷嘴时重新调 试。 3) 喷射压力:施工用的标准喷射压力等于设计喷射压力加上管路压力。 4) 喷射方向:确定喷射方向允许偏差不超过1。 5.供气情况:气压力控制在 0.7MPa。 1) 高压浆:施工用高压浆压力偏差不超过1MPa，流量偏差不超过 1L/min。2) 压缩气:施工用压缩气压力偏差不超过0.1MPa，流量偏差不 超过1L/min。 6. 喷射注浆:高压喷射注浆开喷后，待水泥浆液返出孔口后，开始提升。喷射 过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。喷射过程中孔内漏浆，停 止提升。 1) 检查喷头:不合格的喷头、喷嘴、气嘴禁止使用。 2) 复喷搭接:喷射中断 0.5h、1h、4h 的，分别搭接 0.2m、0.5m、1.0m。 3) 为增加喷射长度和强度，喷射管喷头必须下落到开喷原位。 7. 旋喷:旋摆次数（旋喷速度 r/min)允许偏差不超过设计值的0.5r/min。 8. 充填回灌:终喷提出喷射管后，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满。 1) 将输浆管插入孔内浆面以下 2m，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。 2) 充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是:直到饱满，孔口浆面不再下沉为 止。 4、施工过程中可能出现的问题及处理措施 序号 质量通病及施 工异常情况 主要原因分析防治或处治措施 1 断桩 注浆管分段提升时，接头处 搭接长度不够甚至未搭接 搭接长度不小于 10cm 并复喷。 2 缩径或桩径小 土层密实度偏大，喷射压力 偏小，提升速度过快，喷射 过程出现故障。 切实把握地质分层资料，对密实程 度大的土层制定详细的注浆施工工 艺。 3 注浆中管道与 喷嘴堵塞 注浆管内有碎渣等硬物或橡 胶密封件破碎后进入管内。 拆卸检查注浆管路与注浆泵彻底 清洗 严禁使用过期水泥，加强水泥浆 液过滤措施。 仅供参考# 4 注浆压力骤降 或上升 注浆泵工作不正常，吸浆管 进浆不正常，司泵人员控制 压力不熟悉。 检查泵体与管道熟悉操作技能 5 不冒浆或断续 冒浆 土质松软，附近有空洞、空 通道。 复喷不提升注浆管，增大注浆量继 续注浆直至冒浆为止掺加适量速凝 剂 6 孔口大量冒浆 注浆管封闭不良，或接头处 损坏，土层密实程度大，浆 液切割土体范围小或喷嘴直 径过大。 检查注浆管个接头分析土层密实度 资料加快提升和旋转速度，提高喷 射压力，适当缩小喷嘴径。 7 成桩桩顶凹穴 浆液吸水后收缩或过早停止 注浆。 二次注浆或补灌水泥浆 8 旋喷封闭结构 渗水漏水 孔位偏差大，钻孔倾斜度偏 大，桩体直径不均匀，桩间 间隙大。 保持孔位准确，钻孔垂直，桩体成 桩搭接良好。 9 桩体截面抗压 强度偏低 浆液水灰比过大，喷浆流量 偏小，提升速度过快。 调整适合的注浆工艺。 10 桩体形状上粗 下细 入土深度深，土层密实度上 松下紧。喷射工艺自上而下 无变化。 喷射时结合土层触探曲线采取相应 的喷射措施。 5、旋喷地基加固质量检测 旋喷加固施工结束 28 天后，应由有资质的检测单位对地基加固效果进行检测， 检测应采取复合地基载荷试验和单桩载荷试验：抽取高压喷射注浆桩数的 0.5% 1% 且不少于 3 点进行复合地基载荷试验；抽取高压喷射注浆桩数的 0.5% 1%且不少于 3 点进行单桩载荷试验。相关单位验收合格后方可进行浮土清理（褥垫层位置清理 深度为基础垫层底面以下 200mm）及褥垫层或垫层施工。 六六. . 安全施工措施安全施工措施 1、安全保证体系 按照 GB/T28001-2001 劳动卫生保障管理体系标准的要求建立项目安全生产保 证体系，制定安全包保责任制，逐级签订安全承包合同。达到全员参加，全面管理 的目的，充分体现“管生产必须管安全”和“安全生产、人人有责”。在编制施工 技术方案的同时，编制各分项工程的安全技术措施，确保安全目标的实现。做到安 仅供参考# 全第一，提前预防，综合治理。安全生产为原则。 2、推行安全标准化工地建设，抓好现场管理，搞好文明施工。施工现场做到 布局合理，场地平整，机械设备安置稳固，材料堆放整齐。施工现场设置醒目的照 明、安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。 3、开工前，工程部门针对各施工部位的具体情况，向参与施工的相关人员 （区长、副区长、安全总监、安质部长、安全员、机械设备操作人员、防护员等） 进行施工工艺、质量标准及控制措施、临近既有线大型机械施工安全技术措施等内 容的技术和安全交底，并按照上海铁路局文件精神及沪宁公司的要求，进行施工安 全培训和考核。 仅供参考# 4、施工时，对高压机具要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在； 各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验。确保能在额定量高压 力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排 除故障。 5. 高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径， 防止高压管爆裂伤人。 6. 高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏较强，浆液应过滤， 使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安