广西沿海铁路某某段扩能改造工程站前工程高压旋喷桩试桩施工方案

目录一、编制依据1二、工程概况1三、设计要求及相关技术参数1四、试桩准备工作11、室内配合比试验12、室外试验23、试桩设备的选用24、人员配置2五、试桩的施工工艺流程41、施工工艺流程42、施工准备43、钻机就位54、引孔钻进55、拔出岩芯管、插入注浆管56、旋喷提升67、旋喷的施工工艺68、钻机移位7六、试桩注意事项7七、旋喷桩施工质量检验8八、质量保证措施91、组织保证措施92、技术保证措施9九、安全、环保及文明施工措施111、安全施工组织措施112、环境保护方案及措施11一、编制依据1、客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ2122005）；2、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）。3、广西沿海铁路至段扩能改造工程施工图，区间路基设计图DK108594D2K1404562。4、自行踏勘施工现场了解的情况和收集的相关资料。二、工程概况D2K13625D2K13658，D2K13795D2K13870线路以路堤通过，最大填高为1189M。上覆粉质黏土、软粉质黏土、松软土层，下部是灰岩风化层。旋喷桩设计直径50CM，三角形布置，桩间距为14M、15M，桩长按施工设计图进行控制。旋喷桩加固基底铺设06M厚中粗砂垫层夹二层80KN/M土工格栅加固。三、设计要求及相关技术参数1、桩长桩长根据区间路基设计图进行确定，桩的加固深度最深深度为203M，打穿软弱层至其下灰岩层不小于03米。2、桩径05M。3、布置形式设计要求采用正三角形（梅花形）布置，桩间距为14M、15M，试验桩采用14M的间距。4、水泥掺入量掺量根据试验确定，水泥浆水灰比为0815；根据试验室现场取样进行的室内配合比试验结果，试验桩按1872KG/M配合比进行试桩，每种配合比试验桩数为3根，其水灰比均采用10。5、水泥品牌及强度等级采用广西华宏“古庙”牌PO425普通硅酸盐水泥。6、水泥土室内标准养护条件下强度要求28D立方体抗压强度平均值不小于35MPA；同时要求桩身压缩模量ES不小于120MPA。7、试桩的地点初步选在D2K13800附近，原地面中桩高程为8195M。四、试桩准备工作1、室内配合比试验（1）试验目的了解加固水泥品种、掺入量、水灰比对水泥强度的影响，求得龄期与强度的关系，从而为设计计算和施工工艺提供可靠的参数。（2）试验设备及单位工区委托中心实验室在工地现场取样进行水泥土配合比的检测，监理现场见证取样。（3）试验结论和建议中心实验室在D2K13790D2K13860段取样1次。经过28天龄期抗压强度检测，水泥掺入量18的28天后抗压强度为43MPA。符合设计要求的35MPA。2、室外试验（1）试验目的利用室内水泥土配比试验结果进行现场成桩试验，以确定满足设计要求的施工工艺和泵压、泵量、提升速度、旋转速率等施工参数。（2）各种试验桩参数的选用水泥掺入量选用72KG/M、100KG/M、130/M,三组共6根。水灰比采用10。3、试桩设备的选用采用一台PH5B型深层高压旋喷桩机进行试桩工作。其正常钻进搅拌深度为30M，可以保证设计桩长的要求。严禁没有水泥用量计量装置的搅拌机投入使用，必须采用流量泵控制输浆进度。4、人员配置试桩管理领导小组副组长、一台桩机配置如下人员机长1名，负责现场总体指挥与调度工作；桩机操作工2名，负责桩机的操作并及时维护，保证其平稳运行，确保桩机能准确定位、钻进、提升搅拌及移位工作；后台制浆、注浆工2人，负责制浆、输浆工作、确保水泥浆液的水灰比准确、输浆压力满足要求、供浆量能与桩机搅拌协调同步；技术员1名，负责现场检查、指导试桩的各种技术工作、确保试桩方案进行；安全员1名，负责试桩过程各种安全、文明检查与指导工作，确保高空、地下组长组员组员组员组员组员及工作场面无障碍物与危险隐患，保证桩机施工环境安全、文明；专职纪录员1名，负责试桩中需要详细纪录的各种技术参数，确保其真实准确；发电机组运行与维护人员1名，电工1名、机修工1名，保证机组正常运行，不发生故障。五、试桩的施工工艺流程1、施工工艺流程高压旋喷桩施工流程如下图所示。2、施工准备场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，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”。桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，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1020的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后原地面处理测量放样钻机就位钻进至设计深度插入注浆管至设计深度高压喷射注浆喷射结束拔管钻机移位泥浆排泄处理理的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。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。3、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10MM以内，钻孔垂直度误差小于03；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。4、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。钻孔方法采用泥浆护壁、回转钻进的方法施工。钻孔直径和深度钻孔直径一般为80MM,大于喷射管外径20MM以上；在卵石土、碎石土和角砾土等较硬的土层中，应采用直径为100MM的钻机引孔、高压清空后旋喷注浆。对于持力层为土层的情况加固深度为打穿软弱层至其下持力层不小于03米。钻孔施工时采取预防孔斜的措施，钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次，孔位偏差5CM,孔斜率1。钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。固壁泥浆采用优质粘土作为制浆用主要材料，钻孔时孔上返出的冒浆经沉淀重新利用，当泥浆中的含砂量超过要求时，予以废弃，以防孔内事故发生。钻进暂停或终孔待喷时，孔内应充满泥浆，防止塌孔，孔口加以保护。钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。5、拔出岩芯管、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。6、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10M范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。7、旋喷的施工工艺地面试喷钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，首先应进行地面试喷；开喷喷射管下到设计深度后，拌制水泥浆液，供浆、供水开喷。等各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出水泥浆液时，即可按设计的提升速度进行旋转喷射灌浆。高喷灌浆应保持全孔连续一次作业，作业中拆卸喷射管等停顿后，重复喷射灌浆长度不小于03M。在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增，孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后及时处理。当孔内出现严重漏浆，应停止提升，向孔内冲填粗砂、土等堵漏材料，并降低水压力、流量，在喷射水流中掺加速凝剂，加大浆液密度或进行原地灌水泥砂浆、水泥粘土浆。孔口冒浆正常后，方可继续提升。供浆正常情况下，孔口回浆密度变小，不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度的措施予以处理。如灌浆过程中发生串浆，则首先填堵被串孔，继续串浆孔的高喷灌浆；待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔，喷射。在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量的20时，仍为正常现象，如超过20或完全不冒浆时。则要查明原因，采取相应措施。喷浆必须连续不中断，高喷灌浆因故障后恢复施工时，停机小于40分钟，可重新下入05M后开喷、提升；若停机大于2小时，必须重新钻至设计深度后重新旋喷。高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥砂浆对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不再下降为止。施工中要如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理措施等。误差不大于1。桩径不小于设计值。8、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。六、试桩注意事项1、场地平整在机械设备进场前平整好场地，并开挖合适的排水沟，其位置以不影响深层搅拌桩机施工为原则。2、施工位置试验桩选在与成桩相同施工工艺和相近地质条件下进行。3、机械进场后，检查设备的完好情况和性能，压力和排浆量应满足设计要求。4、机械就位时精确对正桩位，机座要平稳牢固，主轴倾斜度05。5、严格遵守操作程序，先压水检查注浆管路，保证畅通。6、按设计配合比制备水泥浆液，检查合格备用。不许使用受潮或过期水泥。浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀，浓度降低会影响桩体强度；浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1/2。7、注意钻头振入情况，估算出各土层厚度，以便决定旋喷速度和注浆参数。8、在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。单管注浆时，冒浆量小于计算注浆量20时，仍为正常现象，如超过20或完全不冒浆，则要查明原因。采取相应措施。9、在钻进和喷射注浆中，需接长或拆除钻杆时，应先停止射水或压浆，待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。10、钻杆的旋转和提升必须连续不中断。在旋喷过程中，机械出现故障中断旋喷时，停机时间小于40MIN，可重新下钻03M后再开始喷射、提升；若停机时间超过2H，必须重新钻至设计深度后重新旋喷。11、对冒浆要妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，保持良好的作业环境。12、为防止浆液凝固收缩影响施工桩顶标高，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆措施。13、对于持力层为土层的情况加固深度为打穿软弱层至其下持力层不小于03米。七、旋喷桩施工质量检验1、高压喷射注浆所用的水泥和外加剂品种、规格及质量应符合设计要求。2、浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。每根桩施工过程中检验2次，观察并用浆液比重计检测浆液密度。3、高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。4、高压旋喷桩的长度应符合设计。通过测量钻杆长度进行检查。5、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。旋喷桩完工后28D，在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯。观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。6、高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。按验标频率进行平板荷载试验。7、高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位纵横向50MM经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1经经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值按成桩总数的10抽样检验，且每检验批不少于5根开挖50100CM深后，钢尺丈量八、质量保证措施1、组织保证措施项目部将推行全面质量管理方法，按建筑地基处理技术规范（JGJ792002J2202002）和客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）要求进行各项质量检测。项目经理部成立质量管理领导小组，质量领导小组由项目经理挂帅，项目总工程师主管，成员由项目经理部、技术、质检、测量、物资、供应等职能部门成员、作业班组长等组成。三检制严格执行“三检制”，层层把关，做到质量不达标准不交验收，上道工序未经验收不得进行下一步工序的施工。严把材料关工程质量的优劣，原材料的质量是关键，为确保整个工程质量达到优良，在保证材料合格率方面应严格把关。认真做好原始记录及资料整理工作，做到资料齐全、准确、工整。对质量事故应及时上报监理工程师，不合格工程坚决返工，不留隐患。对连续作业的工作，实行交接班制度，并做好交接班记录。制定切实可行的质量奖罚制度，并按各项工程验收情况，每月考核兑现，责任到人，奖罚分明。2、技术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，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。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。采用325R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。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，每天量测浆液比重，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。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。严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于014M/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04米重复喷射接桩，防止出现断桩。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。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。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。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用150MM成孔，岩芯管长不小于20米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。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。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。配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。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。九、安全、环保及文明施工措施1、安全施工组织措施（1）建立以工程项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。（2）安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。（3）坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时以发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。（4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带病工作，防止意外事故发生。（5）机械设备操作运行人员电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。（6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽，安全工程师及安全员及时观察施工现场情况。根据不安全苗头采用相应的临时措施，做到防患于未然。本工程安全保证体系图见附页2、环境保护方案及措施在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及监理人员制定的有关本工程环境保护的规则，加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力降低噪声，控制粉尘和废气浓度以及做好废水和废油的治理的排放，遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护、防火及废弃物处理的规章制度，随时接受业主、监理及当地政府环境机构的监督检查。（1）自然环境的保护保护施工区外的场地及植被，未经允许不自行砍伐树木，合理设计开挖区的边坡，并采取防护措施，以免引起滑坡而破坏植被。凡没有使用价值的可燃物，经有关部门批准后尽快将其烧毁。无法烧尽的废物，严重污染环境的按照专门的规定进行处理，其它废物必须堆砌在监理工程师批准的弃碴场。对于合同规定的施工活动界限之外的植物、树木尽量维护原状，不使有害物质（如燃料、油料、化学品、酸以及超过允许剂量的有害气体和尘埃、污水、弃碴等）污染土地、河川。堆体采用开挖碴料或土料覆盖，其覆盖厚度不小于06M，且堆体不妨碍天然排水或污染河川。在工地配置专业人员和专用工具，保持施工区和生活区的环境卫生，及时清理生产、生产垃圾，并将其运至指定地点进行掩埋处理或焚烧处理。施工车辆经冲洗后离开现场。水泥等粉状建筑材料设专门库房堆放。定期保养施工设备，减少噪音。检查钻机、汽车、装载机、吊车等用油设备的废气排放量，不合格者不使用。施工期间，不随意燃烧树木及废物，以免污染空气。（2）水源污染防治措施采取措施防止任何污染物质直接或间接地进入河道、水源，各种施工用的燃料、油料、化学品、酸等做到严格管理、特殊保管。储存地应远离地表水源，并距离任何地表水源至少150M。做好施工生产、生活区排水系统的设计、生产、生活废水、污水都经过处理达到排放标准后才排至