二重管高压旋喷桩施工方案54865.docx
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二重管高压旋喷桩施工方案54865
一、编制依据
序号
类别
名称
编号
1
国家
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2002
2
国家
《建筑地基基础施工质量验收规范》
GB50202-2002
3
国家
《岩土工程勘察规范》
GB50021-2001
4
国家
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
5
行业
《建筑地基处理技术规范》
JGJ79-2002
二、工程概况
2.1地理位置
工程名称
工程地址
2.2工程地质概况
详见本工程地质报告。
2.3基坑支护设计概况
本工程场为设备基础加固，采用二重管高压旋喷桩进行加固，高压旋喷桩设计为Φ500，桩长16.7m,水泥掺量每延米150kg/m，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。
旋喷桩施工实喷约1653.3延米,空孔约495延米，共计99根。
三、旋喷桩施工准备
3.1旋喷桩施工准备工作
（1）完成施工现场的平面布置；
（2）完成接水、接电工作；
（3）完成引孔钻机、旋喷机、高压泵、泥浆泵、管线和排浆池的设置；
（4）安排人员作好现场保卫工作；
（5）机具、人员进场；
（6）所需材料——水泥进场；
（7）设备调试和检验；
（8）开工前进行施工交底和安全教育。
3.2施工机具配置
根据旋喷桩的工程量、现场场地的大小、配电容量、废浆场地大小、机械设备施工效率和工期要求，决定安排1台套高压旋喷桩施工设备，每台套机具配置如下:
序号
设备名称
设备型号
数量（台）
功率（KW）
用途
1
旋喷机
GEB-II
1
1×22
提升管、旋喷注浆
2
高压注浆泵
90D
1
1×90
泵送高压注浆
3
空气压缩机
V/F-3/7
1
1×22
输送压缩空气
4
灰浆搅拌机
容量1.5立方
1
1×5.5
搅拌水泥浆浆
5
泥浆泵
1
1×5.5
排放泥浆
旋喷机每台套总动力约150KW
3.3劳动力组织
根据本工程的特点，施工实行每天2班工作制，每班工作时间12小时。
每套设备的劳动力人员配备如下：
职名
工作内容
人数
备注
队长
全面组织管理劳动力协调各种关系
1
操作工
操作旋喷机、安拆提升喷管、移位
2
钻工
操作钻机、钻孔、移位、维修
2
泵工
操作高压泵
2
搅拌工
操作搅灌机,灰浆泵,测灰浆比重
2
普工
倒运水泥
2
机修工
设备维修保养
1
共计
12
四、高压旋喷桩施工工艺
4.1工艺原理及技术要求
高压喷射注浆法，就是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆成为25～30MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体。
钻杆一边以一定速度（15cm-20cm/min）渐渐向上提升，使浆液与土粒强制混合，待浆液凝固后，便在土中形成一个具有一定强度的固结体。
固结体的形状与喷射流移动方向有关，一般分为旋转喷射（旋喷）、定向喷射（定喷）和摆动喷射（摆喷）三种注浆方式，作为地基加固，本工程采用旋喷注浆的形式。
旋喷
定喷
摆喷
施工方法
喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。
喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向固定不变，固结体形如板状或壁状。
喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摆动，固结体形如较厚墙状。
作用
主要用于加固地基，提高抗剪强度，也可组成闭合的帷幕。
用于基坑防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡工程。
用于基坑防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡工程。
三种型式
本工程旋喷桩是使用高压喷射注浆装置（包括高压泵和注浆钻机），通过超高压水泥浆液切割周围土体，并使水泥浆与土体拌合成为水泥土桩体（即旋喷桩）。
其工艺主要是进行两次切削破坏土层，第一次是高压泵和压缩空气的复合喷射流体切削破坏土层，紧接着的第二次是高压浆液（基本是水泥系硬化剂）和压缩空气的复合喷射流切削土体；在第一次切削土层的基础上再次对土体进行切削，这样便增加了切削深度，加大了固结直径。
4.1.2施工技术要求
孔位偏差：
实际桩位与设计孔位的偏差不大于50mm；
钻孔垂直度偏差值：
1%；
桩径容许偏差50mm；
水泥用量450kg/m3，水泥浆液的水灰比为1.0，。
压力控制：
气压不小于0.7MPa，气体流量3.2M3/min，水泥浆浆压力25-30mpa,旋喷喷提升速度15-20cm/min左右。
4.2高压旋喷注浆工艺流程
正确制定高压旋喷桩施工工艺，是保质保量完成本工程的关键。
（1）高压喷射注浆施工工艺流程
图十高压旋喷桩施工流程
（2）泥浆处理
高压旋喷注浆施工中将置换出一定量的废浆，尚需经浓缩处理后即可外运。
（3）水、电、水泥等材料供应计划
①水供应
使用海河水，供水管直径Φ100，流量>20m3/小时，通至施工设备附近，并安装足量程水表一块及阀门一个。
②供电
每台套旋喷机组最大施工用功率约150KW，电压220V/380V，每台套均装设开关柜一个，并通至施工现场。
③水泥
水泥品种：
P.O42.5普通硅酸盐水泥；
水泥品质：
复检合格。
供应量：
现场设置70-90t的水泥储罐4个，供10台套机组使用。
4.3施工步骤
（1）定位放线：
根据布桩的类型决定施工方法和工序，再桩位放线并按不同桩型的标记布设孔位。
（2）钻机引孔。
钻机根据布设的孔位，先行施工导孔。
（3）终孔深度应至设计高度，终孔前应及时报告现场技术人员，并由相关负责人员签字后方可终孔。
孔径应满足设计要求，保证不塌孔。
（4）旋喷机在已成的孔前定位，检查全系统工作是否正常，即在地面上给喷管通水（高压水泵和泥浆泵），有无漏水，压力能否达到施工要求。
同时检查高压泥浆泵是否正常。
（5）将喷管下至孔底并达到设计深度，当喷嘴达到设计标高后，就可以由下而上进行喷射注浆。
（6）喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
通常把浆液换成水，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。
（7）全系统运行顺序：
启动高压泵→待喷管旋转数圈后→不提升喷管，停留在底部旋转1～2分钟→旋转提升→提升至预处理高度（标高），高压泵喷射水泥浆液→向上提升喷管至预处理高度后，关停泥浆泵，提出喷管至地面→清洗钻具，移机至下一孔位。
（8）整个施工过程应以旋喷机为主,其它人员和设备密切配合,服从指挥和调遣。
五、高压旋喷工艺施工常见问题、预防措施及处理方法
常见
问题
产生原因
预防措施及处理方法
固结体强度不匀、缩颈
喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择
喷浆设备出现故障（管路堵塞、串漏、卡钻）
拔管速度、旋转速度及注浆量没能配合时，造成桩身直径大小不均，浆液有多有少
喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀，直接影响加固效果
穿过较硬的粘性土，产生缩颈
根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具
喷浆前，先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行。
配浆时必须用筛过滤。
根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量
对易出现缩颈部位进行定位旋转喷射或复喷的办法
控制浆液的水灰比及稠度
严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果
压力上不去
安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄漏现象
泵阀损坏，油管破裂漏油
安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏
栓赛油泵调压过低
应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止
压力骤然上升
喷嘴堵塞
高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路
泵体或出浆管路有堵塞
应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通
其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷
钻孔沉管困难偏斜、冒浆
遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超过1.5%
注浆量与实际需要量相差较多
放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点
喷射注浆应先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1.5%以内
利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆
控制水泥浆液配合比
固结体顶部下凹
旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。
其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异
在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强
六、质量控制及检查方法
6.1施工质量控制要点
在本工程中，施工必须严格遵守《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）等国家规范的有关条文和设计图纸进行施工，确保工程质量。
为了使施工质量能够满足设计要求，不但要有完善的施工质量人员保证体系，还要在具体施工过程中，严格控制好各道工序的施工质量。
（1）正式施工前,各机械必须进行试运转，待各机械性能稳定、管路连接牢固密封,各运行参数符合设计要求后，方可施工。
（2）本工程在每一孔号正式钻孔、喷射注浆前，技术员必须按照设计要求把该孔号的钻孔深度、下管深度、喷射注浆长度、搭接长度、超喷长度等参数以书面形式通知操作人员，并现场验证孔位后方可正式钻孔、喷射注浆。
（3）钻机塔架必须安放稳定、导孔垂直度满足设计要求，导孔过程中遇到的异常现象必须准确记录，经技术人员同意可终止钻孔。
施工中通过线垂控制钻机塔架的垂直度来控制钻孔垂直度。
（4）施工过程中应对附近建筑、地面、地下管线的标高进行监测，当标高的变化值大于±10mm时，应暂停施工，根据实际情况调整压力参数后，再进行施工。
（5）每一孔号钻孔、喷射注浆结束前必须经技术员验证深度后方可终止。
由于钻杆长度是一定的，因而通过钻杆数量即可控制孔深。
（6）保持引孔泥浆性能，孔壁完整，确保高喷管顺利下至孔底。
（7）高压泥浆泵的压力必须满足设计要求，当压力出现骤然下降、上升或冒浆异常现象时，必须停机检查原因，待排除故障后方可恢复工作。
（8）浆液输送管线必须密封和畅通，如出现泄漏或堵塞,必须立即排除。
（9）浆液配合比必须符合设计要求，经常检查测定浆液比重，并做好记录。
（10）应准确、及时、完整地做好施工记录,记录内容包括桩号、桩长、下管深度、开喷和终喷深度及起止时间，接换管深度和时间，中断喷射的时间、深度和原因。
（11）当喷射结束后，应及时利用冒浆充填，直到孔口浆液不再下沉为止。
（12）在施工过程中随时接受甲方、监理人员的监督、检查。
6.2质量检验内容及方法
（1）材质检查
a.每批水泥必须附有生产厂家质保书，使用时间须在该批水泥质量保证期内；
b.每种品牌的水泥均需抽样送交质检部门进行物理力学性能试验。
（2）施工工艺检查
检查现场施工工艺参数及每根桩的施工记录，内容包括：
桩号，桩长，预钻孔深度，高压旋喷起止时间，提升速度，水气压力，灰浆比重以及旋喷过程中的异常情况等。
6.3旋喷桩工程质量控制标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
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