高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺第一章适用范围与编制依据1.1适用范围本工艺适用于新建、改建、扩建市政道路、轨道交通、房建深基坑、地下综合管廊、水利堤防等工程中的高压旋喷桩加固、止水、防渗、抗浮、地基补强施工。1.2编制依据(1)国家现行规范《建筑地基处理技术规范》JGJ792012《建筑基坑支护技术规程》JGJ1202012《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502022018《建设工程施工现场供用电安全规范》GB501942014(2)地方法规《××市深基坑工程管理办法》2021修订版《××市轨道交通工程风险源分级管控导则》2022版(3)企业标准《××建设集团地基基础施工工艺标准》Q/××JC032023《××公司高压旋喷桩作业指导书》2023版(4)设计文件××设计院《××项目基坑支护施工图》2023.03版××勘察院《××地块岩土工程勘察报告》2022.11版第二章工程概况与地质特征2.1工程概况××市轨道交通6号线××站附属3号出入口，基坑深18.3m，周长268m，采用“地下连续墙+三道砼支撑+高压旋喷桩止水帷幕”联合支护。旋喷桩设计桩径800mm，桩间咬合200mm，桩顶标高－2.5m，桩底进入⑤3中风化凝灰岩0.8m，单轴抗压强度≥8MPa，渗透系数≤1×106cm/s。2.2地质分层①1杂填土0–2.3m，含砖块砼块；②1粉质黏土2.3–6.7m，可塑，局部夹粉砂透镜体；③2淤泥质黏土6.7–12.0m，流塑，含水量48%，孔隙比1.32；④1粉细砂12.0–16.5m，稍密~中密，局部承压水头3.2m；⑤3中风化凝灰岩16.5m以下，RQD65%，裂隙发育，渗透系数2×105cm/s。2.3水文条件孔隙潜水埋深1.1–1.4m，砂层承压水头3.2m，年变幅1.0m；雨季6–9月水位上升0.6–0.8m。第三章施工部署与资源配置3.1施工目标(1)质量：一次验收合格率100%，止水帷幕渗透系数≤1×106cm/s；(2)安全：零死亡、零坍塌、零中毒；(3)工期：单桩纯喷时间≤45min，日完成量≥60根；(4)环保：场界噪声昼间≤70dB，夜间≤55dB，废浆回收率≥90%。3.2组织架构项目经理部下设“旋喷作业队、制浆站、机电保障组、监测组、应急组”，实行队长负责制，班组人员固定，不得随意调换。3.3主要设备XP30型旋喷钻机2台（最大扭矩30kN·m，给进力180kN）；GPB90型高压泵2台（额定压力36MPa，流量0–150L/min）；JJS2型搅拌机2台（2×200L，叶片线速度≥25m/s）；BW150型泥浆泵3台；200kW柴油发电机1台（市电双回路备用）；实时监测系统1套（压力、流量、转速、提升速度、回浆密度自动采集）。3.4材料计划P·O42.5普通硅酸盐水泥2800t，水灰比1:1–1.5:1；钠基膨润土120t，掺量30–50kg/m³；三乙醇胺早强剂2.5t，掺量0.05%；水玻璃（模数3.2）60t，用于砂层速凝；缓凝剂（糖钙）1.2t，用于夏季高温。3.5现场布置制浆站位于基坑东南角，距槽边≥15m，设6×4×2m沉淀池2座，三级沉淀后回用；高压泵与钻机采用25MPa高压软管，长度≤60m，沿基坑内侧环形布置；废浆罐车夜间22:00–次日6:00外运，路线报城管备案。第四章施工工艺流程与操作要点4.1工艺流程图测量放线→钻机就位→孔口护筒埋设→钻孔至设计深度→高压喷射注浆→边喷边提→孔口补浆→移至下一孔→清洗管路→质量检测。4.2关键工序分解4.2.1测量放线采用全站仪极坐标法放样，偏差≤20mm；每10m设置加密控制桩，监理复测签字后方可开钻。4.2.2钻机就位钻机底座铺垫20mm钢板，水平度≤1/200；钻头中心与桩位对中偏差≤10mm；采用“十字吊线+激光垂准仪”双控。4.2.3钻孔(1)开孔直径150mm，采用89mm地质钻杆，泥浆比重1.08–1.12；(2)遇填石层改用110mm合金钻头，冲击+回转联合；(3)每回次进尺≤1.0m，回次末主动冲孔2min；(4)钻孔至设计深度后，继续冲孔5min，确保孔底沉渣≤50mm；(5)钻孔记录每0.5m记录一次钻压、转速、返浆颜色，异常立即停钻并上报。4.2.4喷射注浆(1)下喷射管前地面试喷：压力38MPa，流量90L/min，持续3min，无渗漏方可下入；(2)喷射管下至孔底上0.2m处，先送浆后送气，水气同轴喷嘴直径2.0mm，气流压力0.7MPa；(3)注浆参数：砂层段：压力32–34MPa，提升速度12–15cm/min，旋转速度18–20r/min；淤泥段：压力28–30MPa，提升速度8–10cm/min，旋转速度15r/min；岩层段：压力34–36MPa，提升速度6–8cm/min，旋转速度12r/min；(4)断桩处理：提升过程中若停浆>30s，必须下沉0.5m重新搭接喷射，搭接长度≥1.0m；(5)回浆密度≥1.35g/cm³方可弃浆，<1.35g/cm³时掺5%水泥回用；(6)注浆过程由监测系统自动生成“压力时间、流量时间、深度时间”三条曲线，监理同步云端查看。4.2.5补浆喷射结束后浆液面下降≥0.3m时必须补浆，采用同配比纯水泥浆，补满为止。4.2.6管路清洗每班结束用洁净水冲洗10min，压力≥30MPa，确保喷嘴无堵塞；拆下的喷嘴用5%盐酸浸泡30min，再用清水冲净。第五章质量检验与验收标准5.1施工过程检验(1)孔深：实测尺量，偏差±100mm；(2)桩位：基坑内侧采用钢尺量，偏差≤50mm；(3)垂直度：测斜仪每5m记录一次，偏差≤1/250；(4)水泥浆比重：每30min抽检一次，误差±0.02g/cm³；(5)压力表、流量计每班次与标准表比对，误差≤2%。5.2成桩质量检测(1)轻便触探：成桩3d后，N10击数≥15击/10cm；(2)取芯：28d后钻取Φ91芯样，每500m²不少于1孔，抗压强度≥1.2MPa，渗透系数≤1×106cm/s；(3)声波透射：在围护墙接缝处布设3根声测管，判定缺陷>15%必须补桩；(4)注水试验：在止水帷幕封闭后，采用3级水头，稳压24h渗水量≤5L/m·d。5.3不合格处置出现渗透系数>1×106cm/s或芯样强度<1.0MPa时，采用“袖阀管注浆”补强，浆液采用超细水泥水玻璃双液，注浆压力2–4MPa，注浆量≥50L/m，复检合格后方可进入下道工序。第六章安全文明施工与职业健康6.1危险源清单高压胶管爆裂、钻机倾覆、触电、水泥粉尘、噪声、废浆外溢、硫化氢中毒。6.2技术措施(1)高压胶管安全系数≥2.5，每200h做一次耐压试验，爆破压力≥90MPa；(2)钻机四个支腿设0.5×0.5×0.6m钢筋混凝土锚墩，抗倾覆安全系数≥1.5；(3)三级配电、二级漏电保护，电缆架空高度≥4.5m，接头设防水盒；(4)制浆站封闭，布袋除尘，水泥筒仓顶部设脉冲反吹，粉尘排放≤30mg/m³；(5)噪声控制：夜间22:00–6:00禁止高噪作业，泵房设隔声罩，场界设3m高彩钢夹芯板围挡；(6)废浆池设1.2m高防护栏杆，夜间设警示灯；(7)下井前检测硫化氢，浓度>10ppm禁止作业，设强制通风，每人配4h正压式呼吸器1套。6.3应急预案(1)高压爆管：立即停泵→人员撤至10m外→关闭总阀→更换备用管→恢复喷浆，全过程≤15min；(2)钻机倾覆：启动Ⅱ级响应，现场拉警戒线，50t汽车吊就位，2h内复位；(3)人员触电：立即切断电源→心肺复苏→拨打120→上报集团，4min内完成初期急救；(4)废浆外溢：用沙袋封堵雨水口→启动罐车紧急抽浆→环保应急小组30min到场监测。第七章进度计划与保证措施7.1节点计划20230501开工；20230510完成试桩3根；20230515全面展开；20230625完成268根围护桩；20230630完成取芯、注水验收。7.2日循环能力分析单桩有效桩长18m，纯喷时间38min，辅助时间22min，单桩60min；2台钻机2班制，日产能60根；考虑85%机械利用率，需28日历天。7.3保证措施(1)水泥储备≥7d用量，现场设2×100t立式罐；(2)关键配件：高压泵阀芯、喷嘴、密封圈库存≥10套；(3)雨天覆盖：制浆站设12m跨度雨棚，钻机配6×8m防雨布；(4)夜间照明：基坑内侧每15m设4×400WLED投光灯，照度≥50lx；(5)奖惩：提前1d奖1万元，滞后1d罚2万元，累加封顶20万元。第八章成本控制与二次经营8.1目标成本水泥2800t×420元/t＝117.6万元；膨润土120t×650元＝7.8万元；人工28d×2班×12人×350元＝23.5万元；机械折旧28d×2台×1800元＝10.1万元；合计159万元。8.2节约途径(1)回浆再利用：按30%回用率，节约水泥84t，节资3.5万元；(2)散装水泥罐车直卸，减少袋装人工0.8万元；(3)高压泵变频改造，柴油消耗降7%，节资1.2万元；(4)优化桩长：通过补勘将桩底由0.8m下调至0.5m，减少216m，节资2.3万元。8.3二次经营利用旋喷桩施工记录，向业主申报“超深入岩增加费”26万元，已签补充协议。第九章信息化与技术创新9.1二维码追溯每根桩生成唯一二维码，扫码可查看“水泥批次、压力曲线、取芯报告、责任人”四合一信息，实现终身追溯。9.2AI预警将压力、流量、扭矩、深度数据接入集团云平台，采用LSTM算法训练，异常识别率96%，提前3min预警堵嘴事故。9.3废浆固化与××大学联合研发“水泥矿渣激发剂”固化剂，28d无侧限强度0.8MPa，用于场地硬化，节省弃运费18万元。第十