高压旋喷桩专项施工方案

高压旋喷桩专项施工方案一、总则（一）编制目的为规范高压旋喷桩施工全过程，明确施工工艺、技术参数、质量控制及安全环保要求，确保旋喷桩止水帷幕及地基加固效果符合设计标准，保障工程周边环境安全及主体结构施工顺利推进，依据相关法律法规及行业规范，结合工程实际情况，制定本方案。（二）编制依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2018）《地基处理技术规范》（JGJ79-2012）《建筑地基处理技术规范》（DBJ15-38-2019）《建筑结构长城杯工程质量评审标准》（DBJ/T01-69-2003）《北京地铁十五号线工程土建07标合同文件》及施工图纸《北京地铁十五号线一期工程岩土工程勘察报告》现场踏勘所掌握的环境及地质资料类似工程施工实践经验及我单位技术、设备配套能力（三）适用范围本方案适用于顺义站一号风道及A西北口、C东南口、疏散口、二号风道围护结构旋喷桩施工，涵盖旋喷桩止水帷幕及地基加固全部施工内容。（四）编制原则技术针对性原则：结合工程地质、水文地质及周边环境特点，选择三管法旋喷工艺，制定操作性强的施工方案。质量可靠性原则：基于类似工程经验，优化施工参数及质量控制措施，确保成桩质量满足设计要求。经济合理性原则：合理配置资源，优化施工流程，在保证质量安全的前提下控制施工成本。环保合规原则：严格遵守环境保护相关规定，采取有效措施控制施工粉尘、废水、噪声污染，打造绿色工地。二、工程概况（一）工程位置及设计概况1.工程位置顺义站附属结构一号风道及A西北口位于区委东南侧，C东南口、疏散口、二号风道位于光明广场，紧邻府前东街及顺义第三中学。2.设计概况围护结构采用“钻孔灌注桩+咬合旋喷桩止水帷幕”形式，旋喷桩与钻孔灌注桩咬合布置，具体设计如下：钻孔灌注桩型号：A、B、C型桩直径1000mm，间距1500mm；D型桩直径800mm，间距1400mm；E、F型桩直径600mm，间距1200mm。旋喷桩参数：采用φ800mm高压旋喷桩，咬合布置，具体长度根据部位调整（一号风道及A西北口22.2m，C东南口及疏散口10.9m，二号风道22.1m）。（二）工程地质与水文地质条件1.工程地质场地地层主要由人工堆积层、新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层组成，自上而下分为10个大层，主要为粉土填土、粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、细中砂等。基坑侧壁土体自稳能力较差，易发生坍塌。2.水文地质场地地下水主要为上层滞水、潜水和承压水：上层滞水：水位标高34.65～36.13m，埋深2.6～4.0m，含水层为粉土填土①层。潜水：水位标高29.12～31.20m，埋深7.5～9.7m，含水层为粉土③层，渗透性较差。承压水：水位标高21.2122.20m，埋深16.517.6m，含水层为细中砂⑤-1层。地下水腐蚀性：对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构及钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性，需采取相应防腐措施。（三）主要工程数量工程部位工程项目单位根数单根长度（m）总长度（m）一号风道及A西北口φ800旋喷桩根24322.25394.6C东南口、疏散口φ800旋喷桩根21210.92310.8二号风道φ800旋喷桩根24222.15348.2备注本表工程量为估算值，最终以实际施工量为准三、施工总体安排（一）总体施工方法施工工艺：采用三管法高压旋喷工艺，通过高压水、压缩空气切割土体，同步喷射水泥浆搅拌混合，形成固结体。施工顺序：采用分批跳孔施工，相邻桩施工间隔不少于48小时，防止串浆；按“间隔两孔施作”原则，围护桩内部依次推进，具体顺序结合现场实际调整。设备配置：东南、西北场地各配置2台XY-150地质钻机负责引孔，1台XP-30B型旋喷机负责旋喷作业。（二）施工进度计划施工区域计划开工时间计划完工时间总工期（天）日完成量（根）一号风道及A西北口7月20日8月22日347C东南口、疏散口、二号风道7月20日8月16日288备注含进场准备、钻孔及旋喷作业时间，遇雨天等不可抗力顺延（三）资源配置1.劳动力计划（每班配置）序号工种人数职责1工区主任1统筹施工管理，负责劳动力调配2值班经理1负责现场总体协调3值班工程师1技术指导、参数调整及质量管控4机修工2机械设备维修、管路清洗5钻工6钻机操作、注浆施工及记录6制浆工3浆液配置、过滤及输送合计14各班采用2班制，确保施工连续2.主要施工机械设备序号设备名称规格型号单位数量用途1地质钻机XY-150台4旋喷桩引孔2高喷台车XP-30B台2高压旋喷作业3高压泵3D2-5Z栓塞泵台2高压水输送4灌浆泵HB-80台4水泥浆输送5空压机P-0.8MPa，Q-6m³/min台2压缩空气供应6泥浆泵BW-150台4泥浆输送、清孔7拌浆机WJG-80台4水泥浆搅拌8全站仪/台2桩位放样9水准仪/台2标高控制10比重计/台4浆液比重检测3.材料计划材料名称规格型号用途质量要求水泥32.5R普通硅酸盐水泥浆液主料有出厂合格证，进场复验合格外加剂速凝剂、悬浮剂改善浆液性能符合设计及规范要求水饮用水拌制浆液符合《混凝土拌合用水标准》四、施工方法（一）施工原理及工艺流程1.施工原理三管法旋喷通过三层喷射管同步喷射高压水（20～30MPa）、压缩空气（0.5～0.7MPa）及水泥浆（1～2MPa），高压水与空气切割土体并排出废土，水泥浆与破碎土体搅拌混合，形成均匀固结体，加固直径800～2000mm，起到止水或地基加固作用。2.工艺流程测量放线→场地平整→桩位放样→钻机就位→引孔钻进→清孔换浆→插入旋喷管→试喷检查→浆液配制→旋喷提升→回灌补浆→钻机移位→清洗设备（二）施工工艺参数参数类别具体参数备注压缩空气气压0.5～0.7MPa，气量0.5～2.0m³/min保障废土排出高压水压力20～30MPa，流量80～120L/min，喷嘴直径2～3.2mm切割土体水泥浆压力1～2MPa，流量100～150L/min，水灰比1:1～1.5与土体混合固结机械参数提升速度7～14cm/min，旋转速度11～14r/min确保搅拌均匀试桩要求施工前试桩不少于3根（西北场地1根，东南场地2根），确定最终参数试桩位置与监理共同确定3.浆量计算Q=(H/v)q(1+β)Q：单桩浆量（m³）；H：喷射长度（m）；v：提升速度（m/min）；q：单位时间喷浆量（m³/min）；β：损失系数（0.1～0.2）。（三）关键施工步骤1.施工准备场地平整：清除地面以下2m内障碍物，整平夯实场地，布置施工机械、管路及电力线路，确保“三通一平”。桩位放样：用全站仪测定控制点并埋石标记，复测验线合格后，用钢尺布设桩位，竹签定位，桩位偏差≤50mm。排污与拌制系统：设置沉淀池处理废浆，沉淀后清水合规排放，沉渣随基坑开挖外运；拌制系统靠近水泥堆放区，由拌制设备、储存设备及输送设备组成。2.钻机就位钻机安装：调平、对中钻机，钻杆与桩位偏差≤10mm，垂直度误差≤0.3%。设备调试：调试空压机、泥浆泵，确保运转正常；校验钻杆长度，标注深度线，保证孔底标高符合设计。3.引孔钻进试喷检查：地面试喷，确认设备参数正常后开始钻进。钻进作业：采用XY-150地质钻机引孔，孔径Φ150mm，穿过砂层时用浓泥浆护壁，必要时下套管防垮孔；详细记录钻杆节数及地质情况。4.插入旋喷管引孔至设计深度后，拔出岩芯管，插入喷射注浆管至预定深度。插管过程中边射水边插管，水压≤1MPa，防止孔壁射穿；高压水喷嘴用塑料布包裹，避免泥土堵塞。5.旋喷提升喷射启动：先送高压水、再送水泥浆和压缩空气，达到预定参数后开始提升。提升控制：钻杆旋转与提升连续进行，不得中断；桩底部1.0m范围停留10秒强化喷射，提升搭接长度≥100mm。异常处理：钻机故障时立即停止提升和旋转，检修后复喷接桩时加深0.4m重复喷射。6.回灌补浆旋喷至设计桩顶标高后，停止提升，用孔口返浆回灌，防止浆液收缩导致桩顶下凹。若因地下孔隙漏浆，停止提升并补浆，直至返浆正常后继续施工。7.钻机移位单桩施工完成后，提升钻杆出孔口，用清水清洗注浆泵及输送管道，避免浆液凝结堵塞；然后将钻机移至下一桩位。五、质量标准及检查措施（一）施工技术标准序号项目名称技术标准检查方法1钻孔垂直度允许偏差≤1.5%经纬仪测钻杆或实测2钻孔位置允许偏差≤50mm尺量3钻孔深度允许偏差±200mm尺量钻杆4桩体直径允许偏差≤50mm开挖后尺量5桩身中心允许偏差≤0.2D（D为设计桩径）桩顶下500mm处尺量6水泥浆液初凝时间≤20小时试验检验728天桩身强度qu≥1.2MPa钻孔取芯试验8浆液水灰比1:1～1.5比重计检测（二）分阶段质量检查1.施工前检查原材料检验：核查水泥、外加剂质量合格证及复验报告，拌和用水符合标准。设备调试：试运转高压泵、钻机等设备，确保钻杆、喷嘴畅通，压力表、流量表灵敏准确。工艺试喷：试喷不少于2孔，验证喷射工艺适配性，调整参数。障碍排查：排查地下管线及障碍物，确保钻进及喷射不受影响。2.施工中检查关键参数：钻杆垂直度、钻头定位；浆液配合比及称量；提升速度、旋转速度、喷浆压力及流量。现场观测：孔位冒浆状况，异常时及时调整；喷嘴下沉标高及搭接长度。记录要求：每提升1m或土层变化处记录压力、流量数据，确保记录完备。3.施工后检查检查时间：高压喷射注浆结束后1周开始质量检验。检查数量：检验点为施工孔数的2%～5%，不足20孔时至少检验2个点。检查部位：荷载较大部位、桩中心线、施工异常部位。检查方法：采用钻孔取芯法，制作标准试件进行物理力学性能试验，核查固结体均匀性及抗渗能力。六、质量、安全、环境保证措施（一）质量保证措施材料控制：水泥进场需出具合格证明，每批次抽样复验，合格后方可使用；垫高存放，防雨防潮。浆液严格按配合比配制，配备比重计每日检测，搅拌均匀并过滤，喷浆过程中持续搅动防沉淀。工艺控制：放注浆管前地表试喷，气、浆压正常后方可下管。严格控制提升速度≤14cm/min，避免出现断桩、缩颈。相邻桩施工间隔≥48小时，跳孔施工防串浆。配备备用发电机组及设备配件，避免停电或设备故障导致施工中断。技术管理：技术人员随班作业，实时检查参数，如实填写报表，记录地质变化及异常情况。地质条件变化时，及时上报业主、监理及设计单位，调整参数后实施。桩顶标高控制：旋喷长度比设计长0.3～1.0m，或采用返浆回灌，防止顶面下凹。（二）安全保证措施1.施工现场安全安全管理：成立安全管理小组，设专职安全员，开展安全教育，定期安全大检查，整改隐患。劳保用品：发放安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等，从业人员持证上岗。设备防护：施工机械转动部分设安全罩，吊装装置有安全检验证书，定期维护。用电安全：执行《施工现场临时用电安全技术规程》，配电箱上锁，一机一闸一漏电保护，电缆接头接入线盒，远离易燃腐蚀场所。2.机械操作安全高压泥浆泵：泵体内无残渣铁屑，密封圈完好；安全阀试压检验，专人操作，压力表定期检修。钻机作业：司钻人员熟悉操作规程，钻孔位置经技术负责人确认；人与喷嘴距离≥600mm，防浆液伤人。管路安全：高压胶管不超过容许压力，弯曲半径符合要求；卸压后拆除连接接口，严禁高压下操作。清洗检修：施工后及时清洗设备，中途故障需卸压后处理。3.专项安全要求高压管路：顺直布置，不打折、不压重物，禁止跨越。浆液搅拌：严禁手或棍棒伸入浆桶，不混入杂物。深孔作业：拆卸高喷管需停机卸压；喷管提出孔口前，确保设备停机卸压。（三）环境保证措施1.施工废水处理废浆处理：废弃泥浆经沉淀池沉淀后，清水合规排放，废浆沉碴用密封槽车外运至指定地点。车辆清洗：运输车辆离开现场前清洗轮胎及车厢，清洗废水接入临时排水系统。2.施工粉尘控制水泥拌制：搅拌设施密闭，规范添加作业，防止扬尘外逸。场地保洁：主干道定期洒水清扫，施工场地遇大风天气覆盖渣土。物料运输：易扬撒物资用车厢覆盖封闭，防止运输过程扬撒。3.施工噪声控制合规作业：严格遵守北京市噪声污染控制规定，夜间需超标准作业时办理审批并公告居民。设备布置：高噪声设备远离居民区域，合理安排作业时间，避免夜间施工扰民。降噪措施：高噪声设备加设简易隔声屏，降低噪声影响。4.施工废气控制车辆管理：运输及作业车辆通过当年尾气检测，获得合格证。车辆清洗：离开场地前清洗轮胎、车厢，防止泥浆污染道路及空气。七、防汛、消防、保卫保证措施（一）消防措施组织保障：成立消防委员会及义务消防队，负责日常消防工作。宣传教育：开展安全防火知识教育，签订防火协议，增强防火意识。设施配备：施工现场配备充足灭火器，消防通道畅通，标注119火警电话。日常管理：专职消防员每日巡视，检查消防器材有效性；电气设施由正式电工安装维修，严禁私拉乱接；易燃物品与料具分库存放，完善领料手续；设置指定吸烟区，严控吸烟行为。（二）保卫措施组织保障：成立治安委员会，负责现场治安管理。制度建立：制定保卫制度，加强夜间巡逻，对施工人员进行遵纪守法教育并签订治安协议。日常巡查：专职保卫人员每日巡视，做好治安记录，保障现场物资及人员安全。八、施工常见问题及处理预案（一）固结体强度不均匀、缩颈1.产生原因喷射方法与机具未适配地质条件；设备故障中断施工；提升、旋转速度与注浆量适配不当；浆液与土体搅拌不充分；穿过硬粘性土产生缩颈。2.处理措施按地质条件选择喷浆方法及机具；试喷合格后再施工，配浆过滤，保证连续作业。调整旋转速度、提升速度、喷射压力及喷浆量，确保搅拌均匀。易缩颈