贵州沪昆客专软土地基高压旋喷桩处理施工方案

高压旋喷桩试桩方案1.编制依据及编制原则1.1编制依据（1）《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设【2010】241号（2）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010（3）《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号（4）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010（5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002J220-2002）（6）《铁路工程土工试验规程》TB10102-2004（7）《铁路工程施工安全技术规程（上册）》TB10401.1-2003（8）《铁路工程施工安全技术规程（下册）》TB10401.2-2003（9）《建筑机器使用安全技术规程》JTJ33-2001（10）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005（11）《铁路建设项目水土保持方案技术标准》TB10503-2005（12）《建筑施工场界噪声限制标准》GB12523－90（13）《新建铁路XX至XX客运专线XX至XX段施工图区间路基设计图XX段Ⅲ标段》；（14）《新建铁路XX至XX客运专线XX至XX段施工图-路基工程设计专用图》。1.2编制范围本施工方案的编制范围为：新建铁路XX运专线XX段土建工程XX管段（XX～XX）内所有的路基高压旋喷桩施工。1.3编制原则（1）遵循设计文件的原则。在编制方案时，认真阅读、核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，加强现场实地调查，掌握现场情况，确保施工组织设计的实施性，减少施工过程中实施性施工组织设计的变动，保证施工质量满足设计标准和规范要求。（2）遵循“安全第一、预防为主”的原则。严格按照有关涉及安全方面的法律、法规、标准、文件，从制度、管理、方案、资源等方面制定切实可行的措施，确保施工安全。服从建设单位指令，接受监理工程师的监督检查，严格按规程办事。（3）遵循施工生产与环境保护同步规划、同步建设、同步发展的原则，增强环保意识。（4）遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目中自始至终得到有效运行。2.工程概况及主要工程量2.1工程概况XXXXXX专XX段XX标段第三项目部高压旋喷桩分布情况如下表所示：序号里程长度（m）CFG桩长度(m)桩数（根）备注130.62～6.5446211.9872～5.2683972～9.0108547.72～6.2525292～5.9687高压旋喷桩采用旋喷桩机施工，桩直径0.5m，正方形或正三角形布置，桩间距1.0～1.5m，桩顶铺设0.6m厚加筋碎石垫层，加筋为两层双向80KN/m土工格栅。2.2工程地质及水文地质概况本段路基位于构造侵蚀低山槽谷地貌，覆土较厚，多为林地和旱地，交通较为方便。缓坡地带覆盖有第四系全新统坡洪积层（Q4dl+el）软土，坡残积层（Q4dl+el）粉质粘土，基岩为元古界板溪群清水江组（Pt3ql）变余凝灰质板岩，变余砂岩，地层由新到老分述如下：<4-1>软土（Q4dl+el）：灰黄色，软塑～流塑状，沾手，粘性强，含植物根茎，略具臭味，厚0～2m，呈透镜状分布，属Ⅱ级普通土，E组填料。<6-4>粉质粘土（Q4dl+el）：褐黄色、棕褐色，硬塑，砂质感较强，含少量砂岩质角砾及碎石，厚2～7m，分布于缓坡处，属Ⅱ级普通土，D组填料。<93-1>变余凝灰质板岩、变余砂岩（Pt3ql）：褐黄～灰黄色，夹较多薄层状泥质粉砂岩及页岩，质较易风化。凝灰质板岩为中细粒结构，板状构造，局部为粉细粒结构，钙质胶结为主，透水性较差，变余砂岩为中细粒结构，中厚层状，局部为粉细粒结构，钙质胶结为主，全风化呈砂土状，厚2～6m，属Ⅲ级硬土，D组填料；强风化呈碎块状，厚3～18m，属Ⅳ级软石，C组填料；弱风化层岩层较完整，石质坚硬，属Ⅴ级次坚石，B组填料。地震动峰值加速度为＜0.05g，地震烈度为＜6度。本段地下水具有化学侵蚀性，水中相关离子对混凝土的侵蚀等级为H1。2.3气象和气候特征沿线属亚热带湿润季风气候，气温及降雨等各地虽有差异，但变幅不大。总的特点是：冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，阴雨天多，四季不甚分明。年平均气温14～19℃，极端最高气温一般为34～37℃，极端最低气温一般为-7℃至-103.试验目的通过对本工程高压旋喷桩加固地基的实践，总结出有关高压旋喷桩的施工参数、施工工艺、试验检测等，并形成具有指导性意义的工法，具体指导本管区内高压旋喷桩的施工。4.施工布置4.1试桩场地选择高压旋喷桩试桩场地选在DK547+370涵洞基底处。4.2试验根数本次试验3根高压旋喷桩，具体编号分别为33-16、34-15,35-16，桩径均为0.5m，试桩简图如下：单位均为m 高压旋喷桩试桩桩位布置图4.3施工时间计划于2013年04月20日开工，当日完成。5.高压旋喷桩施工5.1材料要求水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥浆。5.2主要机械设备和人员配置(1)主要机械设备配置（见下表）主要机械设备一览表序号名称型号单位数量备注1旋喷桩机MGJ-50台12发电机120kw台1(2)人员配置（见下表）主要人员一览表序号工种人数分工任务1指挥员2现场指挥协调2技术员2施工中技术指导3试验员1现场控制原材料质量4机械操作手5机械操作5机械维修工1机械保养及修理6测量工2现场定桩位7安全员1安全检查及值班5.3施工工艺施工工艺流程见“旋喷桩施工工艺流程图”旋喷桩施工工艺流程图施工场地平整施工场地平整钻机就位钻机就位钻孔、插旋喷管，至设计标高钻孔、插旋喷管，至设计标高喷射作业开始喷射作业开始边旋喷边提升边旋喷边提升旋喷结束，成桩旋喷结束，成桩冲洗注浆管等机具设备冲洗注浆管等机具设备钻机等机具设备移到新孔位钻机等机具设备移到新孔位(1)钻机就位钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得大于50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1.5％以内，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。(2)造孔钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。（孔位纵横向偏差不大于50mm、孔深不小于设计深度、垂直度偏差不大于1.5％）(3)下注浆管成孔合格后即可下入注浆管到预定深度。在下管之前，必须进行地面试喷，检验喷射装置及气、浆发生装置是否正常。(4)喷射注浆作业将注浆管下到预定深度后，检验喷射方向、摆动角度，进行地下试喷，一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工过程中，必须时刻注意检查浆液初凝时间、气浆流量及压力、提升速度、旋摆速度、喷射方向等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，如遇故障及时排除。(5)冲洗器具喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，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)移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。6.施工工艺要点6.1变参数喷射由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度或不同土层采用不同的技术参数，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间，适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。6.2重复喷射在不改变喷射技术参数的条件下，对同一孔位作重复喷射，既能增加土体破坏的有效长度，从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。有关试验资料表明，在黏性土中复喷一次直径可增大38％，在砂性土中可增大50％。6.3冒浆处理在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时，首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、气、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。(1)压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，认真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。(2）流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。(3）流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理相应发生装置。(4）不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，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到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。(5）冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。6.4搭接处理在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理。搭接长度不小于10cm。6.5分序喷射高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。相邻孔喷射作业间隔时间不得小于2-5d。如发现窜孔现象，用沙袋堵塞窜孔冒浆出口。6.6防止凹穴旋喷施工在终喷后由于空气的排出以及水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用，水泥土混合浆液在凝固过程中存在不同程度的收缩，最终固结体顶部将出现一个凹穴。采取以下措施予以消除：(1）采取超高喷射注浆方法，即喷射注浆的顶面，其超高量应大于收缩高度，可在施工中具体掌握。(2）在浆液凝固前回灌冒浆捣实。7.检验控制项目与方法(1)高压喷射注浆所用的水泥和外掺剂品种、规格及质量应符合设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥和外掺剂，袋装水泥每200t为一批、散装水泥500t为一批，当袋装水泥及外掺剂不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计。每批抽样检验1组。检验方法：检查产品质量证明文件及抽样检验。(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。检验数量：施工单位每根桩施工过程中抽样检验2次。检验方法：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。检验数量：施工单位全部检验。检验方法：观察、现场清点。（4）高压旋喷的长度应符合设计。检验数量：施工单位每根桩检验。检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志。检查施工纪录。（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。检验数量：施工单位抽样检验桩总数的2‰，且不少于3根。检验方法：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，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。钻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。检验数量：总桩数的2‰，且每检验批不少于3根。检验方法：平板载荷试验。（7）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桩体直径不小于设计值抽查1%，且不少于2处挖深50～100cm，钢尺丈量2桩体间距±100mm抽查1%，且不少于5根钢尺丈量3垂直度1.5%抽查2%，且不少于2根经纬仪测量钻杆垂直度8.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、施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。6、所有现场

施工人员佩带安全帽，特种作业人员佩带专门的防护工具。

7、所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。9.环境保护的主要措施1、在成桩的过程中，如果产生了多余的浆体要弃掉，必须将浆体弃到指定的地段，不得随意满地乱弃2、严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。3、施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道。所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。4、选择性能优良、噪音小的施工机械，对本工程使用的桩机、发电机等机械要进