高压旋喷桩试桩方案最终.doc
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某某工程高压旋喷桩试桩方案
高压旋喷桩试桩施工方案
一、编制依据
1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）。
2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。
3、某某工程基坑围护工程施工图纸。
4、自行踏勘施工现场了解的情况和收集的相关资料。
二、工程概况及设计要求
本工程隧道底板基底为软弱土层，为满足基坑开挖变形控制要求，U型槽坑底全断面采用Φ1000mm三重管高压旋喷满堂加固，加固深度为坑底下3m，暗埋段坑底采用Φ1000mm三重管高压旋喷裙边抽条加固，加固深度为坑底下4m，加固指标28天的无侧限抗压强度qu≥1.2Mpa。
隧道围护结构封堵墙与围护结构交接点处设计采用单侧每端3根Φ800mm高压旋喷桩进行加固止水，止水处理深度为基底下4m。
三、试桩目的
为了使本标段高压旋喷桩规范、有序、高质量的展开全面施工，我项目部计划先进行试桩施工。
通过试桩将进一步探明地质情况，确定合理的灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，确定水泥掺量、灰浆稠度（水灰比）、工作压力，检验施工设备及选定的施工工艺。
通过试桩还可以熟练掌握高压旋喷桩施工方法、工艺流程、技术参数、质量检测等作业要求并为全标段高压旋喷桩施工提供指导，积累管理经验。
四、施工组织机构
为了优质高效地完成本次试桩的施工，加强对试桩施工技术的控制和安全保障，我项目部组织相关部门及技术人员对本试桩施工方案进行了专题研究，确保试桩能达到预期的效果。
我项目部为加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本、确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现，针对该试桩工程特点，成立某某试桩工程临时指挥部，负责高压旋喷桩试桩的总体组织管理与对外协调。
施工组织机构图
某某高压旋喷桩试桩施工指挥部
指挥长：
付
副指挥长：
董
安全总监:
赵
总工程师：
邱
高压旋喷桩施工队
财务会计部
安全质量部
量部
物资设备部
综合办公室
工
程
技
术
部
五、试桩总体计划及要求
根据设计及施工规范要求，旋喷桩正式施工前先作试桩试验。
计划在现场（丰潭路以东K2+640～K2+848）取原状土样，按照《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，针对软弱土层、标号32.5普通硅酸盐水泥，确定以下技术参数：
①水灰比；②水泥掺量；③注浆流量；④喷嘴直径；⑤转速；⑥搅拌下沉、提升速度；⑦注浆压力；⑧水泥浆比重；⑨测28天龄期无侧限抗压强度。
本标段高压旋喷桩计划试桩3根，试桩直径1m。
试桩过程中业主、设计、监理与施工单位一同到施工现场。
根据相关施工定额要求，试桩水泥掺量拟分别采用23%（329.3kg/m）、24%（343.6kg/m）、25%（357.9kg/m）来调整最佳施工参数。
待试验合格，共同确定最佳参数后，方可正式进行大面积高压旋喷桩的施工。
六、试桩暂定施工参数、施工机具
本标段高压旋喷桩的施工设计图中，没有给定相应的施工参数。
目前，结合设计要求、相关施工技术规范、试验室试验的配比参数，旋喷桩暂定施工参数如下：
试桩施工参数表
序号
项目
控制参数
备注
1
水泥浆水灰比
1：
1
2
水泥掺量
23%（329.3kg/m）、24%（343.6kg/m）、25%（357.9kg/m）
3
桩径
1000mm
4
喷嘴直径
1.8mm
5
转速
10～30转/min
6
提升速度
8～12cm/min
7
泥浆泵泵压
25～28Mpa
试桩施工机具
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
旋喷钻机
XP-30
台
1
动力30KW
2
高压泵机
XPB-90C
台
1
动力90KW
3
空压机
2V-6/8
台
1
动力40KW
4
灰浆泵
XPB-10
台
1
动力22KW
5
灰浆搅拌机
台
1
动力3KW
七、高压旋喷桩的施工工艺及主要施工方法
旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻至桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。
施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。
1、配比试验
为了解决喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配比，施工前需进行现场采取土样，在室内进行配比试验，选出合理的浆液配比进行试桩。
2、施工工艺流程
高压旋喷桩施工工艺流程图
钻机移位
拔管
喷射结束
高压喷射注浆
原地面处理
测量放样
钻机就位
钻进至设计深度
插入注浆管至设计深度
泥浆排泄处理理
3、施工准备
（1）场地平整
正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实。
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”。
（2）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20mm。
（3）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现场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，其主要由灰浆拌制设备、储存设备、输送设备组成。
4、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，保证钻杆与桩位偏差在±10mm以内，钻杆垂直度误差小于0.3%。
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，保证钻进后孔底标高满足设计深度。
5、引孔钻进
钻机就位并试运转正常后,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。
（1）钻孔方法
采用泥浆护壁、回转钻进的方法。
（2）钻孔直径
钻孔直径一般为80mm,大于喷射管外径20mm以上。
在卵石土、碎石土和角砾土等较硬的土层中，应采用直径为100mm的钻机引孔。
（3）钻孔施工时采取预防孔斜的措施：
钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次。
做到孔位偏差≤5cm,孔斜率≤1%。
（4）钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。
（5）护壁泥浆
采用优质粘土作为制浆用主要材料，钻孔时孔上返出的冒浆经沉淀重新利用，当泥浆中的含砂量超过要求时，予以废弃，以防孔内事故发生。
钻进暂停或终孔待喷时，孔内应充满泥浆，以防止塌孔，并保护孔口。
（6）钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及相应处理措施。
6、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，防止泥土进入管内。
7、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，应先达到预定的喷射压力，后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。
为保证桩底质量，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，防止断桩，并立即检修，排除故障。
为保证桩底质量，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。
8、旋喷施工
（1）地面试喷：
钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，首先应进行地面试喷。
（2）开喷：
喷射管下到设计深度后，拌制水泥浆液，供浆、供水开喷。
等各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出水泥浆液时，即可按设计的提升速度进行旋转喷射灌浆。
（3）高喷灌浆应保持全孔连续一次作业，作业中拆卸喷射管等停顿后，重复喷射灌浆深度不小于0.3m。
（4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增，孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后及时处理。
（5）当孔内出现严重漏浆，应停止提升，向孔内冲填粗砂、土等堵漏材料，并降低水压力、流量，在喷射水流中掺加速凝剂，加大浆液密度或进行原地灌水泥砂浆、水泥粘土浆。
孔口冒浆正常后，方可继续提升。
（6）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小，不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度的措施予以处理。
（7）如灌浆过程中发生串浆，则首先填堵被串孔，后继续串浆孔的高喷灌浆，待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔，喷射。
（8）在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。
冒浆量小于注浆量的20%时，仍为正常现象，如超过20%或完全不冒浆时，则要查明原因，采取相应措施。
（9）喷浆必须连续不中断，若施工中出现了停机故障，喷射中断0.5h、1h、4h，待修好后，需向下搭接0.5m、0.7m、1.0m的长度，以保证固结体的整体性。
（10）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥砂浆对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不再下降为止。
（11）在注浆过程中，将产生不少的废弃浆液。
为确保场地整洁和顺利施工，在施工前应在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再往外运。
（12）施工中要如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理措施等。
9、钻机移位
旋喷提升到超过桩顶一定标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
八、试桩施工要点
1、水泥用量的控制
在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。
水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：
（1）若水泥量剩余，措施如下：
①适当增加喷浆压力；
②加大喷嘴直径；
③减慢提升速度。
（2）若水泥量不够，措施如下：
①保证桩径的情况下适当减少压力；
②喷嘴直径适当减少；
③保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；
④加大水灰比值。
针对本工程具体情况，每根试桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过试验确定参数以保证水泥量满足设计要求。
2、冒浆处理
在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和参数合理性等。
（1）流量不变而压力突然下降时，应检查注浆管的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能。
（2）出现不冒浆或断续冒浆时，如系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷。
如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止。
或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止。
必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。
（3）减少冒浆的措施：
冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。
①提高旋喷压力（喷浆量不变）；
②适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；
③加快提升和旋转速度。
对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，防止空穴现象。
3、确保桩顶强度
当采用水泥浆液进行喷射时，
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