旋喷桩方案文字说明.docx
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旋喷桩方案文字说明
旋喷桩施工方案
一、工程概况
太武山隧道进口段上覆坡残积粉质黏土,全风化花岗闪长岩层,岩土层强度较低,遇水可能发生软化、崩解,围岩自稳能力差,施工中成拱困难,易产生坍塌、掉块和冒顶,隧道埋深浅,应加强支护。
在太武山隧道进口洞口开挖前,需对隧道进口DK41+253~DK41+283段采用旋喷桩加固洞顶及洞身。
二、施工组织方案
隧道洞口位于地表坡残积层,全、强风化层中,隧道埋深浅,地表零星分布有危岩落石,在洞口开挖前需先清除洞顶围岩落石,按设计要求在坡面平台处设置钢轨格栅栅栏,施做好洞顶截水沟。
1.测量准备
1.1由项目部测量班加密导线点,队测量班配合放出洞口桩基开挖界线,并完成洞口沉降观测的桩橛埋设工作,形成原始记录。
1.2完成洞口横断面复测,绘制实测洞口原地面断面图,以此作为开挖放样依据;并对原始地形拍照存档。
1.3根据现场实际情况,开通便道及满足洞口施工所需临建设施。
2.施工组织
2.1地表清理:
根据山坡地形确定开挖施工便道,同时测量并放样出桩基开挖线,同时确定定出截水沟位置。
确定截水沟位置后,对地表树木进行砍伐,同时挖除树根、清除草皮等地表杂物,以保证排水顺畅。
对地表分布的危岩孤石进行清除处理,并按要求安装防护格栅栅栏。
2.2施做范围
(1)、在太武山隧道进口DK41+253~DK41+283隧道中线左右两侧各10米内设置旋喷桩。
(2)、旋喷桩采用双重管法施工,旋喷桩直径60cm,桩间距按纵横向各1m布置。
具体位置见图1~3
图1旋喷桩加固位置图
图2旋喷桩平面布置大样图
图3旋喷桩加固示意图
(3)、旋喷桩施工时先施作周边,后施作中间,加固范围为:
纵向长度:
DK41+253~DK41+283段30m,该范围地表处理需及时实施。
横向宽度:
根据实际地形,采用破裂角法控制,隧道中线左侧10m,隧道中线右侧10m;
加固深度:
从地表场坪以下1m开始旋喷加固,加固深度:
隧道外轮廓线外加固至仰拱一下2m;隧道外轮廓线内侧加固至隧道拱部180°范围以内,洞身内只钻孔不旋喷,至隧道仰拱内轮廓线止,隧道仰拱内轮廓线以下至隧道仰拱外轮廓线以下2m施做旋喷。
2.3施工工艺
(1)、场地平整和桩位放点:
施工前先平整场地,清除桩位处地上、地下一切障碍物包括大块石等。
在准备施工旋喷桩的地段,用挖掘机修筑桩基平台,平台形状根据地形地貌情况采用台阶形,高度一般为1.5m,宽度为1m。
按照设计要求进行测量放线,旋喷桩范围起止里程为DK41+243~DK41+273,边线为中线左右各10m,桩位布置为纵横向1m,三角形布置。
测量时首先用全站仪(或经纬仪)准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置,然后用钢尺按设计要求的桩距用小木桩在施工范围内标示出桩位。
(2)、桩机定位:
移动钻机至设计孔位,使钻头对准旋喷桩设计中心位置。
钻机就位后,先做水平校正,使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,保证钻孔垂直度满足设计要求。
(3)、射水试验:
钻机就位后,先进行低压(0.5Mpa)射水试验,确保喷射水畅通、压力、流量等参数是否正常。
(4)、钻孔、接长钻杆:
开始钻孔后,射水压力可以稍增至0.5~1.0Mpa,防止堵塞喷嘴。
当第一根钻杆钻进以后,停止射水,待压力下降后,迅速接长钻杆,再继续射水、加压、钻进,直至钻至设计桩长。
桩长由钻杆上标示的刻度线来控制。
(5)、制浆、过滤:
在钻孔的同时,进行浆液的配置,浆液要严格的按照试验室选定的配合比配置,水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥,早强剂采用三乙醇胺型早强剂,掺量为水泥用量的0.1%;将搅拌好的浆液流入过滤筛网,经过滤后流入泥浆桶中。
筛网的孔径为0.8mm,水泥浆桶容积约1m³。
(6)、加压、旋喷:
当喷管到达设计深度后,喷嘴就可同时射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体,即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa左右压力的浆液,从内喷嘴中高速喷出。
并用0.7Mpa左右压力把压缩空气,从外喷嘴中喷出。
喷嘴一面喷射一面旋转和提升,由下而上进行喷射作业。
①旋喷主要技术参数:
浆液压力10~24Mpa;
空气压力0.5~1.0Mpa;
旋喷速度15~30r/min;
提升速度0.2~0.25m/min;
浆液流量80~100l/min。
②当第一根钻杆完全露出地面以后,停止压浆,待压力下降后,快速拆除第一根钻杆,然后升压,压力达到以上标准后,再次开始旋喷,喷头到达设计桩顶高程后,需进行1~2分钟的低压补浆,压力为5Mpa左右,,以弥补由于水泥的收缩和离析作用造成的桩顶凹穴。
③钻孔旋喷施工时,值班人员需时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合要求,并随时做好记录。
(7)、冲洗:
喷射结束后,提出钻杆及喷头,进行低压射水,冲洗钻杆、喷嘴,把泥浆泵、注浆管及软管内的浆液全部排出,整个旋喷作业结束,钻机移至新孔位作业。
旋喷桩施工工艺流程见下图
旋喷桩施工工艺流程图
2.4施工注意事项
(1)、旋喷桩水灰比0.8~1.5,根据设计要求,试验室配比试验,确定浆液最佳配比。
(2)、旋喷桩施工前应平整场地,同时施作废浆池,避免旋喷桩施工废浆污染周边地表。
(3)、旋喷桩在施工前必须作试桩,按有关规定进行检测,以便调整施工工艺,确保施工质量,在加固到一定区域后应设置检查孔,进行检查加固效果。
(4)、为使旋喷桩施工后能迅速且安全地起到支护或承载作用,在所有旋喷桩中加三乙醇胺早强剂,其掺量为水泥用量的0.1%。
2.5施工质量检验
旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法见下表:
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
3.质量控制措施
3.1材料质量控制
(1)、注浆所用的固化剂和外掺剂品种、规格及性能应符合设计。
(2)、水泥在使用前需作质量鉴定,搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》。
(3)、为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方,必须取现场各层土样,在室内按不同含水量和配合比进行试验,优选出最合理的浆液配方。
在正式施工前现场进行喷射试验,查明喷射固结体的直径和强度,验证设计的可靠性和安全性。
3.2施工工艺控制
(1)、在正式施工前应进行成桩工艺试验,检验和确定旋喷桩注浆流量、压力、旋转提升速度等施工工艺参数,根据试验结果,制定实施性工艺细则,并对现场施工人员进行岗前培训。
(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50㎜。
(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,主要检测固结体的无侧限抗压强度。
(5)、喷射注浆时要注意设备开动顺序。
应先空载起动空压机,待运转正常后,再空载起动高压浆,然后同时向孔内送气和水,使气量和泵压逐渐升高至规定值。
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,停水,继续用注浆泵低压补浆,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.机械设备、人员配置
每个工点、每台设备配备施工人员、机械设备配备情况如表1和表2所示。
劳动力组织表
工种
数量
备注
技术人员
2人
负责现场测量放样、质量控制等技术作业
机械操作人员
2人
按2个工作班配备
电工、维修工
2人
辅助人员
2~4
浆液制备
机械设备配备表(双管法)
机械及工具
规格或型号
单位
数量
旋喷钻机
BT-GJD-50
台
1
灰浆搅拌机
台
1
泥浆泵
BW-120
1
高压泥浆泵
LZ500
台
2
泥浆桶
1000L
个
1
5.安全环保措施
5.1安全措施
(1)、每个桩孔由一个固定的小组施工,每个正在施工的桩孔应明确对操作人员应负的安全责任,保证安全施工。
(2)、在施工范围内应设置红白防护绳。
所有施工活动均应在防护绳内作业。
严禁非施工人员进入桩基施工区域。
(3)、施工人员必须佩戴安全帽,穿绝缘胶鞋。
严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。
(4)、桩机周边必须设置安全防护围栏,高度不低于1.2m。
已搅拌好的成桩,必须设置防护,并设置明显警戒标志。
5.2环保、水保措施
(1)、尽量少占或绕避林地、耕地,保护原有树木及地表植被。
临时用地范围的耕地采取措施复耕。
(2)、施工场地内修建施工排水系统并确保畅通。
工地废水排放前先经沉淀池沉淀,并采取必要的净化措施处理后方可排放。
有害物质要定点存放并按有关规定处理。
(3)、运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布,防止粉尘飞落,减少对生产人员和当地居民造成危害,必要时进行洒水
(4)、工程完工后及时清理现场垃圾,做到文明退场