高压旋喷桩方案.docx
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高压旋喷桩方案
1概况1
2适用范围1
3施工工艺1
3.1施工工艺流程1
3.2施工主要技术参数2
4施工方法2
4.1总体施工思路2
4.2主要施工方法3
5施工中的常见问题、处理方法和漏水补救措施8
5.1施工中常见问题和处理方法8
5.2漏水补救措施8
6施工机械设备及人员投入9
7施工进度计划10
8质量保证措施10
9安全、环保措施11
9.1安全措施11
9.2环保措施12
1概况
本工程高压旋喷桩主要用于泵站安装间基坑中的集水井基坑四周的止水帷幕，高压旋喷桩的设计尺寸为：
Φ600@1600mm，有效桩长为14m，桩顶标高-10.0m，桩底标高-24.0m，共28根。
2适用范围
本方案的施工工艺和施工方法适用于宝安区沙井河片区排涝工程中所有旋喷桩施工。
3施工工艺
施工工艺流程
三管高压旋喷桩的施工工艺见流程图：
图3.1高压旋喷桩施工工艺流程图
施工主要技术参数
三管高压旋喷桩注浆主要技术参数的选择，对施工质量的影响起着决定性的作用。
根据设计图纸要求，旋喷桩桩体水泥含不小于450Kg/m，拟确定施工技术参数见下表：
施工主要技术参数表
表一
序号
项目
单位
数值
备注
1
高压水压力
Mpa
≥20
2
高压水流量
L/min
100
3
空气压力
MPa
0.7
4
空气流量
m3/min
3
5
水灰比
1
水泥浆密度为1.49Kg/L
6
浆液压力
MPa
2
7
浆液流量
L/min
80
8
提升速度
cm/min
10~15
9
旋转速度
Rpm
15
10
钻机钻头直径
Mm
110
现场机械实际参数
11
旋喷桩机喷管直径
Mm
91
现场机械实际参数
12
出水口直径
Mm
10
现场机械实际参数
13
出气口直径
Mm
1
现场机械实际参数
14
出浆口直径
Mm
17
现场机械实际参数
15
回浆密度
g/cm3
≥1.2
4施工方法
4.1总体施工思路
主要施工思路：
先施工集水井周边灌注桩，待灌注桩施工完毕后，即在集水井区域填筑旋喷桩施工平台，再按照顺时针顺序施工旋喷桩。
按照设计图纸，旋喷桩顶高程为-10.0m，桩底高程为-24m，且桩顶须至少超不透水层底限1m，桩底须穿透砂砾层，并进入其地层深度不小于2m，其中空桩13m，高压旋喷桩的桩位见图4-1，4-2。
图4-1高压旋喷桩平面布置示意图
图4-2高压旋喷桩立面图
主要施工方法
（1）场地平整：
施工前先采用PC220挖掘机清除场地内所有地上、地下的障碍物；在集水井中间挖积水井并用潜水泵抽排地面积水。
铺筑旋喷桩施工平台，平台高程为+3.0m，宽5m，且平台应高于周边地面；平台在铺筑的过程中应用挖掘机来回行走压实，使之平整且具有足够的稳定性，测量人员应用水准仪配合校核平台平整度。
平台填筑完成后采用人工挖好排浆沟；排浆沟示意图如下所示：
图4-3排浆沟示意图
排浆沟尺寸为0.6m*1m，坡比约为2%。
（2）测量定位：
定位测量前，测量人员应采用甲方提供三个坐标控制点，和两个高程控制点，作为场区控制依据点。
以坐标控制点为起始点。
作二级导线测量，作为基坑的平面控制网。
以高程控制点为依据，作等外附合水准测量，将高程引测至基坑施工区内。
而后根据设计图纸将旋喷桩桩位坐标准确测放，并用竹签或钢筋做好标记。
旋喷桩的桩位和编号图及坐标见附图和附表。
（3）钻机就位钻孔：
钻机对准测放后的孔位，用水平尺掌握机身水平、垫稳、垫平机架，经技术人员验测合格后方可开钻。
控制孔位偏差不大于5cm。
钻进过程要记录完整，如实际孔位、孔深以及地层的变化情况，终孔要经值班技术人员及监理工程师签字认可，不得擅自终孔，合格后方可移位进行下一个孔的钻进。
且旋喷桩终孔深度应比设计桩底高程深30cm。
钻进时要严格控制孔斜，钻机每钻进3～5m，需校正孔斜率，若孔斜率大于1%，需及时纠正、调整。
孔斜率：
孔斜率是某一孔深处的孔位中心相对于孔口处的孔位中心偏差值与该处孔深的比值。
H——实际孔深H'——量测孔深
h——钻孔中心线高度A——孔口钻杆偏离中心距离
B——被测定处的底部偏斜距离
图4-4测斜示意图
利用细绳悬吊铅垂，在自重作用下，沿钻孔中心线测定孔口钻杆偏离孔中心的距离，按相似三角形原理，计算得某段底部或全孔底部的孔斜值，B=[（H'+h）/h]A，换算成孔斜率，K=B/H'（H=H'）。
（4）配制水泥浆
浆液的材料为纯水泥浆，水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥；水泥的筛余量以不超过5%为好，标准筛采用4900孔/cm2（筛孔尺寸为80μm），水泥浆的水灰比为1.0，浆液密度为1.49kg/L，浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液的过程必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，搅拌1小时得到的结石强度最高，但超过2小时则结石强度开始下降；搅拌时间超过4小时，结石强度急剧下降，甚至不凝固。
所以一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
（5）插管：
待引孔施工完成后三管高压旋喷桩机就位，开始插灌浆管，插管的主要控制项目是喷管是否下到设计深度，并保证插管的时间间隔不要过长，防止因孔壁塌孔而导致的喷管不能正常下放。
在插管过程中，为防止管外泥砂或管内水泥浆小块堵塞喷嘴，需用胶布封堵喷嘴或在插管的过程中边插管边射水，射水的压力不宜太大，避免孔壁塌孔。
如遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对于钻孔较深，粘土层、砂层的厚度大，以及机械设备性能原因引起的卡、埋喷管的现象，采取如下措施：
①加大钻孔孔径，以增加钻杆与孔壁间隙，一般按钻孔孔径大于钻杆外径40mm的标准掌握；
②将喷孔孔内注满优质泥浆护壁（泥浆比重约为1.2左右），以免塌孔导致插管时出现卡、埋情况，同时将孔周围的淤积物、松散土体清除干净，孔口加塞保护；
③选用顺直、无变形的长喷管（长度一般在9m以上），以确保整体垂直度和减少接头数量，同时减少装卸喷管的次数。
（6）喷浆作业：
插管至设计底高程后，旋喷即开始，同时送入高压水泥浆、开启空压机送风和开启高压水泵送高压水，在孔底原位静喷1～3分钟，待注入的浆液反出孔口、冒浆情况正常后方可开始提升喷射，注浆过程中值班技术人员必须时刻注意检查注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度等参数是否符合要求，并做好记录，直至-9.8m高程（保证桩头质量），此时停止送浆、送水和送气，然后将灌浆管提出地面。
冒浆：
冒浆量的大小与喷射类型、被灌底层和进浆量有关，冒浆过大和过小均属于不正常，应及时分析原因予以处理。
冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，超过20%时则为异常。
当基本不冒浆时，也认为是冒浆异常。
冒浆量过大,通常是有效喷射范围与注浆量不相适应有关，可采用如下措施来解决:
①提高喷射注浆压力；
②适当缩小喷嘴孔径；
③提升速度适当加快。
不返浆，可能与喷浆过程中孔内漏浆有关，表现为不返浆，或在供浆正常的情况下，孔口回浆密度太小，不能满足设计要求。
可采用以下措施进行处理：
①降低喷射管提升速度和喷射压力，若效果不明显，停止提升，进行原地注浆；
②加大浆液密度或进浆量，灌注水泥砂浆，必要时添加水玻璃。
若仍不返浆或返浆密度不足，可采用二次喷射方式。
即先下喷管喷浆至孔口，72小时后重新扫孔至设计孔深后，二次下管喷射，直至返浆正常；
③若地层中有较大空隙引起的不冒浆，可灌注粘土浆或细砂、中砂，待填满空隙后继续正常喷射。
（7）拔管清洗：
当喷射至设计高度后，喷射完毕，应及时将各管路冲洗干净，不得留有残渣，以防堵塞，尤其是注浆系统更为重要。
通常是把浆液换成水进行连续冲洗，直到管路中出现为清水为止。
一次下沉的旋喷管可以不必拆卸，直接在喷浆的管路中用泵送清水，即可达到清洗的目的。
5施工中的常见问题、处理方法和漏水补救措施
施工中常见问题和处理方法
（1）如遇注浆压力骤然上升。
应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通；其他堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷；再次恢复施工时，应保证在停浆点以下20cm处开始喷浆提升；
（2）喷射时，应先达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升注浆管。
中间发生故障时，应停止提升和喷浆，以防桩体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核；
（3）如遇冒浆或冒浆过大，需查明具体原因进行处理。
在不冒浆的情况下，如果是土层空隙较大，可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间；还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷；冒浆量超过20%时，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋转速度，调整注浆量；
（4）如遇固结体顶部下凹。
在旋喷桩施工完毕后，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填补或直接在旋喷孔中再次注入浆液；或在旋喷完毕后在固结体的顶部0.2～0.5m范围内原位喷浆数秒。
漏水补救措施
地质条件的不可预见性，灌注桩、旋喷桩桩位相对偏差、垂直度相对偏差，灌注桩扩孔过大，旋喷桩与灌注桩混凝土结合不好。
以上因素都会给旋喷桩施的成桩质量带来一定程度的影响，因此在旋喷桩施工结束并进行集水井基坑开挖时，有可能出现漏水情况。
现就以下情况提出补救措施。
（1）由于断桩而漏水的补救措施
若在基坑开挖时发现由于旋喷桩断桩而导致基坑漏水，则在基坑开挖时，挖至断桩位置，用膨胀螺丝将木模板钉在断桩处，同时在漏水处引出胶管（浇注时用来引水），由此形成无顶的空间主体结构，从上面灌细石砼（加速凝剂）或速凝水泥（加防水剂）进行封堵，待此处强度满足要求后方可拆模，继续开挖。
（2）由于旋喷桩与灌注桩的相对错位而漏水的补救措施
若此种情况发生，在基坑开挖时，基坑侧面会出现自上而下贯通的隙缝，补救措施的具体方法同上述内容，但在施工时要按照边补漏边开挖的顺序进行，且补漏体强度要满足要求后方可进行开挖。
6施工机械设备及人员投入
旋喷桩施工机械设备及人员投入情况见表二、表三：
主要施工机械设备表
表二
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
地质钻机
MG-50AX
台
1
2
旋喷桩机
GP1800-2
台
1
3
泥浆泵
BW-150
台
1
4
拌浆机
YJ-3R
台
1
5
空气压缩机
XHP600
台
1
6
高压水泵
3D2-SZ
台
1
主要人员投入计划表
表三
人员
管理人员
钻孔技术工人
旋喷台车技术工人
人数
3
4
6
7施工进度计划
本工程程旋喷桩较少，共28根，总长为392米，每台高压旋喷钻机的工作效率约8根/天，考虑其他因素的影响，按4根/天计算，1台班进行施工，7天可完成集水井周围旋喷桩施工。
8质量保证措施
（1）三管高压旋喷前要检查高压设备机管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管接头密封必须良好，在地面试送后方可进行施工；
（2）旋喷桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量必须符合设计要求，搅拌水泥时在旋喷过程中防止水泥浆沉淀；
（3）旋喷桩的孔位、孔深和孔数，必须符合设计要求。
（4）旋喷桩施工必须按照试桩过程中选定的参数进行；
（5）水浆液搅拌后不得超过4小时，当超过时应经专门试验，证明其性能符合要求方可使用；
（6）旋喷桩在灌浆前应进行管路清洗。
（7）保证垂直度：
为使旋喷桩垂直于地面，要注意保证机架和钻杆垂直度，严格要求桩的垂直度偏差不超过1%的桩长，施工中采用双向吊锤观测每根桩的垂直度，如发现偏差过大，及时调正；
（8）旋喷桩允许偏差、检验数量和方法应符合下表规定
（9）高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业，需中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得小于0.2m。
（10）喷射能力、提升速度对成桩直径有较大影响，根据深度及土质条件，发现异常情况，及时上报，及时进行调整；
（11）应在专门的记录表格上做好自检，如实记录施工的各项参数和详细描述喷射注浆时的各种现象，以便判断加固效果并为质量检验提供资料；
（12）现场旋喷桩施工记录人员、管理人员要二十四小时轮流值班，认真填写施工记录表，按照施工图纸、规范和技术要求对搅拌桩进行质量控制，发现问题及时汇报。
9安全、环保措施
9.1安全措施
（1）司钻人员需经考试合格持证书上岗，并且经施工技术交底以及上岗前安全教育后方可安排作业；
（2）储浆灌、高压注浆泵等注浆设备以及管路必须经常清洗定期检查。
各类密封圈必须完整良好，无泄漏现象。
（3）安全阀应定期测定，压力表应定期维修。
（4）高压胶管不能超压使用，使用时弯曲不应小于规定弯曲半径，防止胶管破裂。
（5）班组长对施工中安全执行情况负责，并检查所有设备，督促工人安全行为。
9.2环保措施
（1）粉尘控制措施
现场定期撒水，减少灰尘对周围环境的污染。
装卸或清理水泥时，提前在现场撒水。
施工用的水泥空袋，要派专人及时清理，统一堆放，统一销毁。
水泥浆拌制房里作业人员作业时，要佩戴防尘面罩。
（2）噪声控制
①加强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。
②施工现场应遵守GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》规定的降噪限值，尽量采用低噪声机具并设专人定期测定噪声值，发现超标及时采取降噪措施。
（3）泥浆清理
对废浆的处理必须在开工前做好规划，废浆应随时运出现场，或暂时排入沉淀池然后做土方运出，不得随意排放。
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