高压摆喷防渗墙试桩施工方案1.docx

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高压摆喷防渗墙试桩施工方案1

第一章编制依据

1.1、由浙江省水利水电勘测设计院提供的施工图

1.2、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2008）

1.3、《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176-2007）

1.4、《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（5200-2004）

第二章工程概况

2.1工程概况

为保证水闸施工期内及完工后的防渗，本工程上郑水闸、新江上水闸、新茶亭水闸设计采取施打≥16cm厚高压摆喷防渗墙进行防渗。

新茶亭水闸高压摆喷防渗墙长8.7m（顶高程-1.2m，底高程-9.90m），孔距1.5m；上郑水闸高压摆喷防渗墙长9.5m（顶高程0.2m，底高程-9.30m），孔距1.5m；新江上水闸高压摆喷防渗墙长9.15m（顶高程-1.05m，底高程-10.20m），孔距1.5m；

为了更科学的指导施工，严格控制高压摆喷桩施工质量，在正式施工前，必须进行现场工艺性试桩，其目的是：

检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其中包括最佳的水灰比、工作泵压、泵量、提升速度、摆动速率等施工参数。

根据施工现场情况，经研究决定选择在上郑水闸做3根试桩，此处地面高程：

3.98m,桩底高程：

-9.30m,桩顶高程：

-0.20和0.50m，桩长分别为9.1m及9.8m。

本区以粘土和淤泥广泛分布为主要特征。

2.2摆喷试桩工作情况

（1）材料

①高喷注浆用的浆液的主要材料-水泥，在使用前应作质量检侧，水泥应新鲜无结块，过4900孔/cm2筛余量不大于5%。

②搅拌水泥浆所用的水应符合混凝土拌和用水标准。

③高喷用的水泥浆液应符合以下规定：

采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥。

④水泥浆液的存放应符合下列规定：

当气温在10℃以上时，不宜超过3h；浆液存放时应控制浆体温度在5～40℃范围内。

如超过上述规定应做废浆处理。

（2）钻孔和喷浆作业

A.高压摆喷防渗墙施工应按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2008）、《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176-2007）、《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（5200-2004）及有关规程规范要求进行，必须严格控制孔位和垂直度，保证相邻墙体的可靠搭接，如出现孔位偏位超出要求造成相邻墙体搭接脱离，必须进行补喷以保证达到防渗加固效果。

B.按图纸文件放样钻孔，孔位偏差不得大于5cm,钻孔施工的倾斜率不得大于0.5%，孔深应满足设计要求。

C.使用钻机成孔必须注入泥浆固壁或边固边钻，以便顺利成孔和保证孔壁稳定。

所使用的固壁泥浆应通过试验确定，并经有关部门批准。

D.施工时应根据土质情况适当调整、修正压力、提升速度等。

必须加强对注浆过程的监测，详细记录注浆压力、注浆流量（自计流量仪计量）等各项技术指标，如发现冒浆等异常情况，应立即停止注浆，及时与业主、监理及设计单位联系，商定处理方案。

（3）质量要求

①高压摆喷防渗墙质量技术指标要求

高压摆喷建造水泥浆防渗墙渗透系数≤1.0×10-5cm/s，墙体强度R28≥4.0MPa，成墙最小厚度≥16cm.

②质量检查

防渗墙施工结束后，应对墙体进行取芯、整体效果检查、强度及防渗性能检查，检测墙体厚度、强度及渗透系数是否满足设计及规范要求。

质量检查应在注浆结束28天后进行，应按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2008）、《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176-2007）及有关规程。

第3章施工部署

3.1试验桩参数和设备的选用

（1）各种试验桩参数的选用

1、试桩三组共3根分别采用：

水压力选用36mpa、气压力选用0.6mpa、浆液压力选用0.5mpa,水流量选用72L/min、气流量选用0.9m3/min、浆液流量65L/min，浆液密度选用1.5g/cm3、提升速度选用9cm/min；水压力选用38mpa、气压力选用0.7mpa、浆液压力选用0.7mpa,水流量选用75L/min、气流量选用1.0m3/min、浆液流量72L/min，浆液密度选用1.6g/cm3、提升速度选用8cm/min；水压力选用40mpa、气压力选用0.8mpa、浆液压力选用0.8mpa,水流量选用80L/min、气流量选用1.2m3/min、浆液流量79L/min，浆液密度选用1.7g/cm3、提升速度选用6cm/min。

2、水灰比采用选用1.0：

1、0.8：

1、0.6：

1。

（2）、试桩设备的选用

采用一台YG-200C型深层高压旋喷桩机进行试桩工作。

3.2试桩施工平面布置图

上郑水闸

（1）现场施工具备条件

①机械进场前，应做到施工现场的“三通一平”，即水通（包括排水通畅）、电通、道路通，场地整平，保证地基土强度满足桩机荷重要求，提供满足施工条件的操作面。

②清除场地障碍物，避免由于障碍物的存在，影响施工的顺利进行。

（2）现场临时设施

①每台桩机搭建一个100㎡左右的操作平台，布设好水泥罐、搅拌站、高压泵、空压机等；由于施工场地不同，要移动3～4次。

②另外，每台桩机还要设置泥浆排放场地；

3.3试桩施工用电

摆喷桩1台套机组主要用电设备合计用电量（KW）计算详见下表。

序号

设备名称

台数

型号

额定功率（KW）

用电量（KW）

1

摆喷桩机

1

YG-200C

22

22

2

高压水泵

1

XPB-90EX

90

90

3

空压机

1

DG55-8

40

40

4

水泥浆泵

1

XPB-10

22

22

合计

174

3.4试桩施工进度安排

试桩施工日期2016年1月23日-2016年1月24日

第四章高压摆喷桩试桩施工流程和施工方法

4.1工艺原理

三重管双高压摆动喷射注浆分别输送气、水和浆三种介质的三重注浆管，以高压泵等高压发生装置产生的30Mpa左右的高喷射流切割土体，再以高压泵等高压装置产生的大于25Mpa的浆压再一次切割土体，并供一股0.8Mpa左右的圆筒状气流，进行高压水、水泥浆喷射和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的混和体，钻杆及喷嘴作摆动和提升运动，最后便在土中凝固为直径较大的扇形状水泥土固结体。

4.2工艺流程

高压摆喷桩工艺流程见下图：

高压摆喷桩试桩施工工艺流程图

施工放样

开挖沟槽、清除地面、障碍物

设置导向定位线

桩机就位，校正、复核桩机水平和垂直度

开启压缩空气

开启高压水

桩机钻杆下沉

钻头下沉至设计桩底标高

转换成液压动力校正喷嘴方向，摆喷角度

开启压缩空气

水泥浆液配制

钻头提升、喷水、喷浆升至设计桩顶标高

空钻部位钻杆上提　

施工结束，转下一道工序　

4.3　施工流程

（1）场地清理及平整

高压摆喷桩施工前，必须先进行场地平整，清除施工场地内地上垃圾及地下障碍物，以确保高压摆喷桩机能正常移位及施工。

（2）测量放线

由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，并做好永久或临时标志，桩位平面偏差不大于2cm。

放样完成后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行施工。

本次施工高压摆喷桩桩距为1500mm，桩体搭接300mm，呈一字形布置。

放样时，定好每排桩的起始点，中间用定位线标记，每个标记中心即为桩中心，间距为1500mm，以保证每根摆喷桩准确定位。

（3）开挖沟槽

每排桩开始前，采用挖机开挖沟槽，并清除障碍物，沟槽尺寸如下图，开挖沟槽余土应及时处理，以保证高压摆喷桩正常施工,并达到文明工地要求。

（4）桩机就位

桩机移位由机长指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要做到平稳、安全。

桩机定位后，由测量员负责对定位线及桩位进行复核，确保高压摆喷桩平面定位偏差值应不大于2cm。

（5）桩机垂直度校正

桩机就位后，根据高压摆喷桩桩机自身的水平装置调整机身的水平度及垂直度。

（6）桩长控制标记

由于本次施工高压摆喷桩桩长与孔深不一致，因此施工前必须在钻杆上做好深度标记，以控制高压摆喷桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。

（7）水泥浆液拌制

本工程水泥浆液拌制采用电子秤量控制水泥重量与水的重量，机械拌浆，施工前搭设水泥浆液制作平台，每个平台附近放置1只水泥罐。

在高压摆喷桩开始施工前对拌浆工人进行交底工作，计算好每桶浆液的用水量，并在浆桶上做好标记；计算好每桶浆液的水泥用量后，采用电子秤量水泥重量与水的重量。

本次高压摆喷桩施工采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1.5：

1-0.6：

1，注浆量以每根桩的土体加固量来换算。

设计要求，在土体加固后，28天抗压强度≥4.0MPa。

（8）高压摆喷桩钻杆下沉

高压摆喷桩钻杆下沉过程中，开启约10mpa压力的高压水，以使在钻杆下沉过程中即形成一定桩径，从而确保最终喷浆桩径达到设计要求；同时，下沉过程中开启适量压力的高压水也有利于钻杆顺利下沉。

（9）钻杆提升、喷浆

当钻头下沉到设计桩底标高后，定好摆喷、喷嘴的方向（喷嘴方向与围堰中心线一致），安放好限位器使旋转运动变为摆动。

开启高压水泵、高压浆泵和空压机，按照规定参数进行原位喷射，当浆液返出孔口，情况正常后开始向上提升摆动提喷。

钻杆的提升速度控制在5-10cm/min，钻杆的摆动速度控制为8~12次/min，摆角30°。

当钻头已摆转提喷至距设计桩顶标高1.0m时放慢提升速度，到达桩顶后，静喷30s。

喷嘴灌浆结束后，取出喷射器具，在孔口利用回浆或水泥浆及时回灌，直至孔口浆面不再下沉，用清水冲洗机具及喷杆喷头，以免管路堵塞。

（10）清除残渣余土

由于水泥浆液的定量注入搅拌，将有一部分土转为泥浆被置换出沟槽内，采用浆泵或挖机将沟槽内的泥浆清理出沟槽，集中堆放，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续，被清理的泥土将在24小时之后开始硬化。

4.4高压摆喷桩试桩施工参数和检查方式

（1）主要技术参数

a.水灰比1.5：

1-0.6：

1；

水

压力/MPa

35-40

浆液

压力/MPa

0.3-0.8

流量（L/min）

70-80

流量（L/min）

60-80

气

压力/MPa

0.6-0.8

密度（g/cm3）

1.5-1.7

流量（L/min）

0.8-1.2

回浆密度（g/m3）

≥1.2

提升速度（cm/min）

5-10

摆角（°）

30

孔距（m）

1.5

b、高压喷射灌浆防渗墙体质量要求如下：

（1）、防渗墙体最小厚度≥16cm

（2）、抗压强度R28≥4MPa

（3）、渗透系数K≤1.0×10-5cm/s

第五章高压摆喷桩试桩施工质量保证措施

5.1　高压摆喷桩施工质量措施

（1）孔位放样误差小于2cm，钻孔深度误差小于±10cm。

（2）严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。

严格依据设计参数要求控制钻杆提升及摆动速度，提升速度控制在5~10cm/min。

（3）施工前对高压摆喷桩机及高压泵等设备进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。

设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。

（4）高压摆喷桩机就位后，应依据桩机自身的调平装置进行调平，以保证高压摆喷桩的垂直度。

（5）高压摆喷桩施工过程中，严禁发生定位线移位，一旦发现挖土机在清除沟槽土时碰撞定位线使其跑位，立即重新放线，以免造成相邻桩无法连接。

（6）场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，减少相邻桩施工的间隔时间，尽量保证施工的连续性。

（7）施工过程中，因故停顿时，再次施工时应在原位置下沉30cm后开始摆喷，保证桩身的完整。

（8）严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。

（9）出现地下障碍物过多地段应采取加密桩距并增加水泥掺入量。

5.2确保桩身强度和均匀性措施

（1）严格控制注浆压力，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。

（2）土体应充分搅拌，严格控制钻孔提升及摆动速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。

（3）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，浆桶内水泥浆必须搅拌。

（4）压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。

（5）发生管道堵塞，应立即停泵处理。

待处理结束后立即钻具下沉0.5m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提喷，以防断桩发生。

5.3计量保证措施

（1）对工人加强计量的宣传和教育。

（2）对到期的计量器具，必须送有关部门重新测定后方可使用，对损坏的计量器具，能修复的，修复后需测定后方可使用，不能修复的则做报废处理。

（3）建立计量器具台帐，做到有帐可查，保证计量器具在有效期内使用，杜绝使用损坏或超过有效期的计量器具。

（4）使用量具时，要先用干净棉纱擦去表面油污，按量具使用要求操作，用毕擦净量具，上防锈剂，妥善放入盒内。

（5）凡使用仪器仪表者，必须首先仔细阅读该产品说明书，掌握仪器仪表结构，性能和操作程序，严格按规程操作。

仪器仪表在运行中，操作者不得擅自离开工作岗位，如遇到阴雨天气，应停止使用，如非得使用时，定要做好防范措施，使用后不得立即放入箱内，应置放室内空气流通处，放置数小时，轻轻用干净纱布擦拭表面水汽，方可入箱，否则立即放入会引起仪器光学镜头发霉，箱内干燥剂，必须经常更换，以保护仪器仪表干燥，从而保证仪器仪表的精度准确。

（6）对每拌的浆液按确定的水灰比进行拌制，先称水泥重量，再秤水重量，重量误差≤1公斤。

（7）质检员加强对浆液拌制的检查，及时整理施工记录。

5.4质量检验标准

（1）合同文件中的有关本工程的施工规范和质量检验评定标准及建筑师指令等。

（2）国家、行业、地方颁发的现行施工及验收规范。

（3）达到工程设计图纸、技术文件和业主方作出的合理要求和质量标准。

（4）《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176-2007）

（5）《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（5200-2004）

第六章文明、安全施工保障措施

6.1、安全施工组织措施

（1）建立以工程项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。

项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。

（2）安全生产一票否决，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。

（3）坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时以发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。

（4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带病工作，防止意外事故发生。

（5）机械设备操作运行人员电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。

（6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽，安全工程师及安全员及时观察施工现场情况。

根据不安全苗头采用相应的临时措施，做到防患于未然。

本工程安全保证体系图见附页

6.2、文明施工组织措施

在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及监理人员制定的有关本工程环境保护的规则，加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力降低噪声，控制粉尘和废气浓度以及做好废水和废油的治理的排放，遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护、防火及废弃物处理的规章制度，随时接受业主、监理及当地政府环境机构的监督检查。

（1）自然环境的保护

保护施工区外的场地及植被，未经允许不自行砍伐树木，合理设计开挖区的边坡，并采取防护措施，以免引起滑坡而破坏植被。

凡没有使用价值的可燃物，经有关部门批准后尽快将其烧毁。

无法烧尽的废物，严重污染环境的按照专门的规定进行处理，其它废物必须堆砌在监理工程师批准的弃碴场。

对于合同规定的施工活动界限之外的植物、树木尽量维护原状，不使有害物质（如燃料、油料、化学品、酸以及超过允许剂量的有害气体和尘埃、污水、弃碴等）污染土地、河川。

在工地配置专业人员和专用工具，保持施工区和生活区的环境卫生，及时清理生产、生产垃圾，并将其运至指定地点进行掩埋处理或焚烧处理。

施工车辆经冲洗后离开现场。

水泥等粉状建筑材料设专门库房堆放。

定期保养施工设备，减少噪音。

（2）水源污染防治措施

采取措施防止任何污染物质直接或间接地进入河道、水源，各种施工用的燃料、油料、化学品、酸等做到严格管理、特殊保管。

储存地应远离地表水源，并距离任何地表水源至少150m。

做好施工生产、生活区排水系统的设计、生产、生活废水、污水都经过处理达到排放标准后才排至河道，严格防止废水、污水直接排入农田和河道。

（3）防止水土流失措施

采取有效措施，对施工开挖的边坡及时进行保护和做好排水措施，避免由于施工造成的水土流失。

防止在工程利用或占用的范围内发生土壤冲蚀，以及对土地、河床或河岸的冲刷，并防止由于工程施工而造成开挖料或其它冲蚀物质在任何河流或支流中的淤积。

3、现场文明施工方案及措施

本工程文明施工方案及措施如下：

（1）成立文明工地施工领导小组，由管生产的项目副经理主持工作，由综合办公室指派一人专门负责文明工地建设，由值班工长负责落实施工现场的文明施工工作。

（2）工地布置建设时，按安全文明标准工地进行。

（3）开展文明工地、文明班组建设活动，按照各单位的施工范围进行分区卫生包干，将责任落实到人。

（4）认真做好施工现场和生活区的规则，现场材料、工具摆放整齐有序，电缆、水管分别架设，不乱扔垃圾和废弃材料，做到工完料尽场地清，生活区定期进行卫生清洁和消毒杀菌，进行必要的文明礼貌宣传和文明共建活动，创建一流的卫生文明的生活环境和施工环境。

（5）指派专人统一管理和协调工地的治安保卫、施工安全和环境保护等有关文明施工事宜，形成良好的生产、生活环境。

（6）搞好现场施工道路的维修工作，做到路面平整、干净、保证道路畅通，危险地段设置明显标志，及时清除路障，同时要求所有车辆驾驶员文明礼貌驾车，且对车辆经常进行维护、冲洗，保持良好车容、车貌。

（7）教育现场全体人员遵纪守法，坚决杜绝打架斗殴、赌博等不良行为。

（8）尊重当地民风民情和生活习惯，与当地政府、当地人民群众以及监理人员、设计代表等机构建立良好的关系，为文明施工创造良好的氛围。

（9）全体上岗人员进入工作场地，身着统一的服装，来往于工区的施工机械，车辆均涂刷醒目的标志。