三重管高压旋喷桩施工方案Word文件下载.docx
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第二章工程概况
2.1设计概况
天府花园站位于气象局西巷与赛马场北路交口处，沿气象局西巷呈西北~东南走向布置。
车站东北侧为呼和浩特市体育场，西侧为新爆米花音乐广场，南侧为城市维也纳、二层小商铺，西南侧为成吉思汗小学。
车站覆土根据地势不同略有起伏，站中心里程处约为3.0m。
天府花园站设计中心里程为AK17+074.00，车站主体长200.6m，宽19.7m（不含围护结构）。
车站附属建筑包括4个出入口、2组风亭组。
主体结构为地下两层单柱双跨钢筋混凝土框架结构。
采用明挖法施工，围护结构采用Φ800mm@1100mm钻孔灌注桩+内支撑体系，桩间设置旋喷止水帷幕。
利用Φ800高压旋喷桩对围护桩间隙进行咬合，防止基坑渗水。
采用三重管法施工工艺。
图一止水旋喷桩与围护桩咬合示意图
2.2工程地质和水文地质概况
2.2.1地形地貌
呼和浩特地铁2号线位于呼和浩特市内，属大青山前倾斜平原，地势呈北高、南低，地面高程一般在1040～1075m之间，建筑物和道路密集。
2.2.2工程地质
该地区地层主要为第四系全新统冲洪积层（Q4ai+pl）粉质黏土、粉砂、细砂、粗砂及粗圆砾土；
局部表覆第四系人工堆积层（Q4ml）填筑土、素填土、杂填土。
现将沿线地层由新至老分述如下：
①人工堆积（Q4ml）
填筑土：
黄褐色，硬塑～坚硬，以粉质黏土为主，夹碎石，厚度0～5.6m，主要分布于既有道路、铁路路堤附近。
素填土：
褐黄色，以粉土为主，稍湿，稍密，厚0～2.2m，零星分布。
杂填土：
黄褐色，硬塑～坚硬，以生活垃圾与建筑垃圾为主，厚度0～3.0m，城区内零星分布。
②冲洪积（Q4al＋pl）
线路范围内广泛分布。
粉质黏土：
黄褐色，坚硬～可塑，厚10～>
20.0m。
粉、细砂：
黄褐色、褐黄色，稍密～中密，稍湿～饱和，以石英长石为主，厚3～5.3m，透镜状分布于粉质黏土中。
中、粗砂：
黄褐色、灰褐色，中密～密实，潮湿～饱和，以石英长石为主，局部含砾岩，厚2～5.9m。
透镜状分布于粉质黏土中。
粗圆砾土：
灰褐色，稍湿～饱和，中密～密实，圆砾以砂岩为主，充填沙土，局部夹细圆砾，厚6～14.5m
2.2.3水文地质
根据区域地质资料，施工场地区域内经过的主要河流有：
小黑河、大黑河，均属黄河水系。
枯水期水量很小，甚至干涸，洪水期水量突增，水势凶猛。
本地区地下水为第四系的孔隙潜水，水位埋深5.0～11.0m。
主要含水层由第四系冲洪积松散堆积物组成，地下水位变幅2.0～3.0m，主要靠大气降水及部分河水补给，地下水排泄主要以蒸发和人工抽取为主。
受人类活动影响的地下水对普通混凝土结构具氯盐侵蚀性，环境作用等级L1级。
2.3主要工程数量
主体围护结构桩间止水旋喷桩的工程数量如下表所示：
表一止水旋喷桩工程数量
序号
桩类
桩径（mm）
桩长（m）
根数
总长（m）
1
2
3
4
总计
本工程数量表不作为最终工程量，现场按实际施工需要适当增加。
第三章施工总体安排
3.1总体施工方法
3.1.1施工方法
本工程旋喷桩施工采用三重管法旋喷，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，具体施工顺序依据现场实际情况确定。
3.1.2施工安排
根据工期要求及现场实际情况，先在基坑北侧投入两台高压旋喷桩机施工北侧旋喷桩，两台旋喷钻机由东西两端头向中间靠近施工。
3.2施工进度计划
根据总的工期要求、现场施工安排计划及实际情况，计划于2015年X月X日开始进行旋喷桩试桩工作，2015年X月X日正式开始旋喷桩施工，先施工北侧x根已完成钻孔桩处的止水旋喷桩，每台旋喷钻机每天可完成大约6根桩，旋喷桩的施工进度紧跟主体围护钻孔桩，计划在2016年X月初完成旋喷桩施工。
3.3资源配置
3.3.1人员配置
表二施工人员一览表
职务
姓名
备注
项目经理
施工负责人
项目总工
技术负责人
副经理
现场负责人
安全总监
安全质量监督负责人
5
试验室主任
6
技术主管
现场技术指导
7
技术员
现场旁站记录
8
钻机操作手
操作钻机
9
送浆泵操作手
负责送浆
10
辅助施工人员
负责制浆
在施工中各人员应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。
钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。
司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据试桩要求调整施工参数。
3.3.2主要施工机械设备
旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔，XP-30B型旋喷机作业。
主要施工机械设备如下表所示，本表暂定为两个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。
表三机械设备一览表
设备名称
规格型号
单位
数量
地质钻机
XY-150
台
高喷台车
XP-30B
高压水泵
3D2-5Z栓塞泵
灌浆泵
HB-80
空压机
P-0.8MPa，Q-6m3/min
泥浆泵
BW-150
拌浆机
WJG-80
第四章施工方法
4.1施工原理及工艺流程
三重管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。
即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；
于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的。
采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；
喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；
当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。
三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。
旋喷桩施工工艺流程见下图。
图二旋喷桩施工工艺流程图
4.2施工工艺参数
施工工艺参数见下表：
表四旋喷桩施工主要技术参数参考表
项目
技术参数
压缩空气
气压（MPa）
0.5～0.7
气量（m3/min）
0.5～2.0
水
压力（MPa）
26
流量（L/min）
100
喷嘴直径mm
2～3.2
水泥浆
4
100～150
水灰比
1：
提升速度（cm/min）
12
旋转速度（r/min）
浆量计算:
以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为：
Q=（H/v）q（1+β）
式中Q—浆量（m3）；
H—喷射长度（m）；
q—单位时间喷浆量（m3/min）；
β—损失系数，通常0.1～0.2；
v—提升速度（m/min）。
根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。
4.3旋喷桩施工方法
4.3.1施工准备
⑴场地平整
正式进场施工前，进行管线调查，明确管线位置，清除施工场地地面以下5米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；
同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
⑵桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
⑶修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。
沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。
沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
4.3.2钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.15%；
钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；
校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。
4.3.3引孔钻进
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。
钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
4.3.4拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
4.3.5旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。
喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。
为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。
钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。
在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
4.3.6钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
第五章质量标准及检查措施
5.1旋喷桩施工技术标准
旋喷桩的施工技术要求见表五。
表五旋喷桩施工技术检查表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
钻孔垂直度允许偏差
≤1.5%
实测或全站仪测钻杆
钻孔位置允许偏差
50mm
尺量
钻孔深度允许偏差
±
200mm
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
桩身中心允许偏差
≤0.2D
开挖桩顶下500mm处用尺量，D为设计桩
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