旋喷桩施工方案.docx
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旋喷桩施工方案
旋喷桩施工技术方案
1、编制依据
1.1设计图；
1.2现场踏勘调查所获得的工程、水文地质、交通状况及施工环境等调查资料。
1.3铁路路基施工规范TB10202-2002J161-2002。
1.4铁路路基工程施工质量验收标准。
1.5相关技术规范和以往类似工程的施工经验
2、工程概况
位于新建昆河线，为车站预留立交而设。
位于槟榔寨隧道出口段，河口北站场起始段，框架桥位于槟榔寨隧道出口段，交通为与槟榔寨隧道同用施工便道。
基底位于黏土层上，基底应力不足，采用选喷桩加固，设计桩径为φ60，加固深度为桩低进入片麻岩夹大理岩（W4）不小于2米，布置于框两侧基坑下，采用1.2mX1.2m正方形布置。
2.2施工便道
利用现有乡村公路及已有槟榔寨施工便道可直接到达操作平台。
2.3施工用水
利用现有农场水源，接输水管用水泵抽入山上蓄水池内以解决施工用水问题。
2.4施工用电
目前10KV高压电力线还未接到工点，先期施工时只能用自备发电机（300KW一台）发电进行施工，条件成熟后再与高压线路并网。
3、设计说明
基底位于黏土层上，基底应力不足。
旋喷桩设计采用单管法施工，旋喷桩成桩直径60cm，桩距离按1.2m*1.2m正方形布置，DK140+521.6～DK140+538.4段旋喷桩纵向15排，其中，第1、15排为14根，第2、14排为22根，第3、4、5、6、10、11、12、13排为31根，第7、8、9排为17根，合计：
2*14+2*22+8*31+3*17=371根。
因槟榔寨隧道出口已施做完试桩，本框架桥距离槟榔寨出口已施工位置约50米，施工工艺和有关参数为借鉴槟榔寨隧道出口旋喷桩施工工艺和参数。
建筑材料：
注浆材料采用普通硅酸盐水泥外加2%～3%氯化钙作速凝剂，水灰比采用1:
1（依据槟榔寨隧道出口旋喷桩试桩后决定）。
待旋喷桩桩体施工完成14天后，对加固改善后的围岩取样进行检查，达到相应的规范要求和技术指标后才能进行下一步施工。
4、施工方案
4.1旋喷桩施工原理
高压旋喷桩处理地基是通过高压设备以不小于20MPa的高压向四周加固土层喷射加固浆料，利用高压切割土体，使加固浆料与被加固土体充分混合，同时提升钻杆，从而在加固地层中形成较完整桩体的方法。
高压旋喷桩可以分为单管法、双重管法、三重管法及多重管法。
根据现场机械设备配置和人员配置，采用振动沉管单管法旋喷成桩施工工艺进行组织施工。
4.2施工准备
（1）施工技术资料
设计工点图、施工场地地质报告、设计桩位平面布置图、原地面和φ60桩高程数据表（桩长统计表）、技术交底和施工组织设计等。
（2）材料储备
原材料使用前送至试验室检验合格后，根据设计强度和规范要求进行配合比试验，并经监理工程师确认。
水泥：
云南红河州国资有限公司的P.O42.5普通硅酸盐水泥；
水：
饮用自来水。
（3）电力设施
单台机组用电约130KW，前期靠自备发电机发电，后期10KVA高压力网到进行并网解决用电问题。
4.3机械设备、人员配置：
施工机械：
旋喷钻机1台，型号XY-4，功率11kW；浆液搅拌机立式4kW1台；注浆泵1台，型号为XPB-90；各种管材、阀门、接头等辅助设备、配套设备。
施工人员、机械设备配备情况如表1和表2。
表1劳动力组织表（按每台钻进行配置）
工种
数量
备注
技术人员
2人
负责现场测量放样、质量控制、施工工序过程记录收集整理、数据分析
机械操作人员
6人
按2个工作班配备，每个班3人
电工、维修工
3人
电工2人，维修工1作人
制、注浆
6人
制浆6人，注浆6人
合计
17人
按一台旋喷机进行配置
表2机械设备配备表（单管法）
机械及工具
规格或型号
单位
功率
数量
旋喷钻机
B2B-40C
台
11KW
1
浆液立式搅拌机
XPJ-200
台
4KW
1
高压泥浆泵
XPB-90
台
/
1
集料斗
400L
个
/
1
注浆机
JZD-2
台
≥50L
1
发电机
/
个
300KW
1
电动空压机
/
台
/
1
4.4、施工工艺
施工注意事项：
（1）在正式施工前应进行成桩工艺试验。
（2）施工中钻机安放平稳，钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于1.5%，钻机位置与设计位置偏差不得大于50mm。
注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
（3）在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。
大量冒浆等异常情况时，应及时停止提升和注浆，以防断桩。
（4）严格对固结体的质量进行检验包括检验固结体的整体性和均匀性、固结体的有效直径、固结体的垂直度、固结体的强度特性包括轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性，固结体的溶蚀和耐久性。
（5）喷射注浆时要注意设备开动顺序。
以三重管为例，应先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压浆，然后同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值。
风水畅通后，旋转注浆管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵量泵压正常后即可将注浆泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。
待估算水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。
（6）喷射注浆中需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止送浆，然后逐渐减少风量和水量，最后停机。
拆卸完毕继续喷射注浆时，开机顺序也要遵守上条规定。
（7）喷射注浆达到设计深度后，即可停风、停水，继续用注浆泵注浆，待水泥浆在孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移到清水箱，抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。
（8）对喷射深层长桩，应按地质剖面及地下水等资料，在不同深度，针对不同地层土质情况，选用合适的喷射参数，才能获得均匀密实的长桩。
（9）喷射注浆作业后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。
（10）在冒浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。
冒浆量小于注浆量20%为正常，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。
4.5施工步骤
（1）测量放样；
（2）场地平整：
根据图纸要求进行场地平整，把斜坡挖成多个台阶。
路堑基底4%人字坡，采用人工配合平地机施工，避免雨水浸泡地基。
清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟；
（3）测量定位：
采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
（4）机具就位：
由专人指挥机械吊转，人工配合缓慢移动至施工部位。
用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%。
对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。
为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。
（5）启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：
采用单管旋喷法施工。
该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，至设计标高后停止钻进。
（6）浆液配置：
高压旋喷桩的浆液，采用P.O.425普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1∶1，水泥浆比重1.49。
搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。
喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。
水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。
（7）喷射注浆
在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。
各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。
旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。
喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为260mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。
保证桩顶密实均匀。
中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。
（8）冲洗：
喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。
管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
（9）重复以上操作，进行下一根桩的施工。
5、技术要求及检测
5.1桩的数量、布置形式、桩长应符合设计要求。
5.2高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度及复合地基承载力应满足设计要求。
检验方法采用开挖检验、钻孔取芯、标准贯入试验、载荷试验。
检验点的数量应符合设计或者是验收标准的要求。
5.3桩体几何偏差技术标准及检测:
表3旋喷桩施工质量允许偏差、检验数量及方法
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
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
开挖50～100cm深后，钢尺量
4
桩长
不少于设计值
按设计
查施工记录，有怀疑时钻芯
5
桩体无侧限抗压强度
不少于设计值
按设计
取芯检查
5.4高压旋喷桩施工应符合下列规定：
（1）应根据地质情况和设计桩径选择适宜的施工方法，并配备相应的机具。
（2）施工前应根据桩体设计强度和旋喷参数，从现场取各层土样在室内做不同含水量和配合比的强度试验，优选出最佳浆液配方；并在现场做试桩2根，查明桩径、强度，修正室内配方，确定旋喷工艺和参数。
（3）水泥浆应按照室内配方配制，不得随意改变，并需严格过滤；旋喷过程中应防止水泥浆沉淀，宜随制随用。
（4）旋喷桩施工应先用射水、锤击、振动等方法成孔或另用钻机成孔，然后将旋喷管插至孔底，自下而上进行旋喷。
（5）钻杆应匀速旋转、提升，确保桩体连续、均匀；当拆卸钻杆或因故停喷后续喷时，应重复旋喷；
（6）旋喷过程中出现压力骤然下降、上升、孔口冒浆量超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时处理。
（6）旋喷作业完成后，桩顶凹穴应及时用水泥浆补平。
（7）桩体质量检验应在成桩14天后进行，检验方法可采用开挖、钻孔取芯、标准贯入、荷载试验等方法。
7、质量控制
7.1工艺性试桩
坚持以“工艺性试验指导施工”的方针，在工程全面展开前，我们选择2根桩进行工艺性试桩，重点提取混合料坍落度、钻机进入持力层电流、钻杆提升速度、每米桩泵料次数等工艺参数。
成桩经小应变、荷载试验检测合格后严格按参数进行大面积施工。
7.2、质量控制措施
（1）主控项目
①施工用水泥及外加剂的品种、规格、质量应符合设计要求。
检验数量：
施工单位对水泥和外加剂按《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414─2003）附录E的有关规定执行，其它加固料按相关规定进行进场检验。
监理单位按施工单位检查数量的20%见证检验或10%进行平行检验。
检验方法：
检查产品质量证明文件及抽样试验。
②高压旋喷桩布置形式应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、尺量。
③高压旋喷桩的布置数量应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
计数。
④高压旋喷桩长度应符合设计要求。
检验数量：
施工单位检查旋喷桩总数的3%，且不少于3根。
监理单位按施工单位检查数量的20%进行见证检验，且不少于1根。
检验方法：
尺量钻杆长度刻线；必要时钻芯检查。
⑤高压旋喷桩桩体无侧限抗压强度应符合设计要求。
检验数量：
施工单位检查2%，且不少于2根。
监理单位按施工单位检查数的20%见证检验，且不少于1根。
检验方法：
在桩顶1m以下截取设计规定龄期的试件作无側限抗压强度试验。
⑥高压旋喷桩复合地基承载力应符合设计要求。
检验数量：
总桩数的2‰，监理单位见证检验。
检验方法：
平板载荷试验。
（2）一般项目
①高压旋喷桩桩体直径、间距、垂直度允许偏差及检验方法应符合下表的规定。
高压旋喷桩桩体直径、间距、垂直度允许偏差及检验方法
序号
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
挖探50～100cm，钢尺丈量
2
桩体间距
±100mm
抽查1%，且不少于5处
钢尺丈量
3
垂直度
1.5%
检测2%且不少于2根
经纬仪测量钻杆垂直度
8、安全措施
（1）施工时，对高压泥浆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。
（2）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。
（3）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；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内；
（4）操纵钻机人员要有熟练的操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性
能严禁违章操作，应经过培训后上岗。
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