高压旋喷桩施工方案设计.docx
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高压旋喷桩施工方案设计
航空产业区三期配套基础设施项目工程
高压旋喷桩施工方案
编制:
复核:
审核:
编制单位:
中铁十三局集团
编制时间:
二零一一年十一月十日
一、工程概况2
二、主要工程数量2
三、设计要求2
四、施工方案4
五、施工方法5
六、施工组织计划9
七、质量保证措施10
八、施工检测及验收11
九、安全保证措施11
十、预防措施12
十一、环保、水保措施12
一、工程概况
航空产业区配套基础设施项目8平方公里四至围:
北至京津唐高速公路,西至蓟汕高速公路,东至东金路,南至津滨高速公路,土地规划为工业和研究发产业用地、居住用地,公共设施用地等。
8平方公里围规划东西向主要有环东干道一、环东干道二、津北路、南北向主要有主要有环东干道五、六、七、八,还有两条半环路即环东干道四和环东半道九,路网成方格网状分布,结合区土地开发计划,考虑工程实施的可行性,基础设施分期实施。
本项目研究围为该区域的环东干道七,环东干道七位于航空产业区配套基础设施项目8平方公里围的中部,起点位于纬十路北450m,终点结束于环东干道四。
道路全长约为2.5公里,规划为城市主干路,是一条连接东丽湖、空港经济区二期、航空新区、军粮城新市镇、海河中游地区性交通主干道。
本次设计道路长度为975m,该分离式立交分别上跨纬十路、二期河道、京津塘高速公路、规划西减河和环东干道一。
本项目桥头两侧一定围采用高压旋喷桩进行处理。
高压旋喷桩按三角形布置,桩长15米,桩径0.8m,桩间距2.6m,排距2.4m,褥垫层厚30cm。
桥头处理长度50m。
桩体28天抗压强度不小于3.5MPa,单桩承载力不小于400KN,复合地基承载力不小于200KPa。
二、主要工程数量
主要工程数量表
起讫桩号
处理长度
道路宽度
桩长
处理宽度
数量
长度
备注
滨海景观道
(m)
(m)
(m)
(m)
(根)
(m)
k0+978.5
~
k1+028.5
50
35
15
37.0
333
4988.1
k1+081.5
~
k1+131.5
50
35
15
37.0
333
4988.1
k4+116.7
~
k4+166.7
50
35
15
42.8
381
5718.7
k4+214.7
~
k4+264.7
50
35
15
43.4
386
5794.2
合计
1433
21489
三、设计要求
1、设计要点
(1)桩体28天抗压强度不小于3.5MPa,单桩承载力不小于400KN,复合地基承载力不小于200KPa。
(2)水泥浆的水灰比:
1.0~1.5。
(3)水泥渗入比:
采用425号普通硅酸盐水泥,掺入比为20%。
(4)设计桩径:
0.5m。
(5)设计桩距:
详见地基处理平面设计图和高压旋喷桩标准横断面图。
(6)设计桩长:
要求打穿淤泥层,进入持力层大于等于0.5~1.0米,准确桩长参照地质资料和逐段试桩确定。
(7)整平面标高:
即为桩顶设计标高,桩顶以上设一层锁口式钢塑土工格栅和30cm厚碎石褥垫层(限制最大粒径不超过2cm)。
施工前先进行现况地面整平,场地整平后应进行适当碾压,保证现况地面土基密。
2、成桩工艺
(1)布孔:
按设计要求准确地进行旋喷桩桩位布设。
(2)钻机就位:
钻机进场安置在布设的桩位上,钻杆杆端必须对准桩位中心,垂直度偏差小于0.5°。
(3)配置浆液:
按设计配比配制浆液,m(水)∶m(水泥)=1∶1。
(4)钻孔:
钻机就位后钻孔至设计深度。
(5)插管:
插管就是将喷射管插入地层设计深度,一般插管和钻孔合二为一。
(6)喷射作业:
当钻土至设计深度时开始提升,一边提升一边喷浆。
(7)冲洗:
施工完毕后,注浆管、钻头等要进行冲洗。
高压旋喷注浆示意图
四、施工方案
1、总体施工布置
本标段共有高压旋喷桩21489m按每台桩机每天施工350m、一个月工期计划安排,高压旋喷桩机2台,计划划分为四个区段进行施工组织安排,根据桥梁施工进度,计划地基处理施工的先后顺序为:
K4+116.7~K4+166.7,K0+978.5~K1+028.5,K1+081.5~K1+131.5,K4+214.7~K4+264.7,具体施工工期安排如下:
水泥搅拌桩完成计划表
序号
里程
总桩长
开工时间
完工时间
工天数
1
K0+978.5~K1+028.5
4988
2011年10月14日
2011年10月21日
2
K1+081.5~K1+131.5
4988
2011年10月22日
2011年10月27日
3
K4+116.7~K4+166.7
5719
2011年10月28日
2012年11月5日
4
K4+214.7~K4+264.7
5794
2011年11月6日
2011年10月13日
合计
21489
30
2、施工人员组织
主要人员安排表
序号
人员
数量(名)
备注
1
操作工
2
2
试验工
5
3
现场记录人员
2
4
装载车司机
2
5
压路机司机
2
6
普工
5
7
现场质检员
1
8
测量员
2
9
安全员
1
3、机械安排
机械配置表
序号
名称
规格
数量(台)
备注
1
深层旋喷桩钻机
MGZ-50型
2
钻孔直径500mm
2
发电机
200KW
2
3
装载机
ZL50
1
4
泥浆搅拌机
2
6
高压泵
2
4、施工用电、用水
生活用水及旋喷桩用水均采用饮用水。
在施工大电报未装,本项目部拟配备2台200KW发电机,并配备专业机械工程师负责机器维修、管理,以满足试桩和前期施工要求。
5、场地布置
施工前,项目部提前布置好相应的围挡,设置反光锥和警戒线,并在路口安放道路指示牌,保证施工过程安全和交通顺利(迎祥路)。
五、施工方法
1、施工前准备
(1)配比试验
施工前在现场采取土样,室进行配比试验,选出合理的试验配比。
(2)场地准备
测量放样处理地基围,用挖掘机和推土机等机械进行场地平整,挖至设计标高后,场地平整。
地面排水及四周排水沟的设置良好。
(3)技术准备
施工设计图纸及有关施工资料到位后,组织技术人员进行图纸复核,组织相关人员培训、学习相关技术规及施工细则、设计文件,做好旋喷桩施工的技术准备工作。
技术人员对旋喷桩进行技术交底,交底容包括:
施工方法、施工工艺、机械使用及施工安全等相关事项。
2、试桩
(1)试桩目的
随高压旋喷桩大面积开工,根据设计和施工指南及强制性标准的要求,在旋喷桩正式施工前,为确定施工工艺和参数,要求进行试桩,每区域试桩不少于3根。
(2)试桩参数
1)喷浆压力:
20~28MPa;
2)下钻速度:
2.5~3m/min;
3)提升速度:
0.22~0.30m/min;
4)喷头钻速:
15~25r/min;
5)水灰比:
1.0~1.5;
6)水泥参量按:
17%、20%、22%选取,以试桩结果为主;
7)泛浆系数:
10~20%。
3、施工工艺
旋喷桩施工工艺流程见下图
高压旋喷桩施工工艺流程图
4、施工方法
(1)钻机就位
钻机移至设计孔位,使钻头准确对准定位点,调平机械,使立轴、转盘与孔位对正。
(2)射水试验
采用低压(0.5MPa),进行射水试验,检查管路、喷嘴是否畅通,密封是否良好,压力是否正常。
(3)钻孔、制浆
射水试验完毕后即可开钻。
同时根据配比的要求配制水泥浆液,并经过两道过筛,注入泥浆桶备用。
(4)旋喷
当钻孔钻至设计高程后,停止射水,拧下上面第一根钻杆,放入钢球,堵住射水孔,再重新将钻杆装上,将泥浆桶的浆液经高压泵加压后,通过输送管送往孔底冒出地面后,钻杆开始旋转、提升,自下而上进行旋喷。
(5)补喷
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0.6的水泥浆补喷。
(6)机械清洗
补喷结束,提出钻杆及钻头,进行低压射水,冲洗钻杆、喷嘴。
钻机移位至新孔。
5、施工注意事项:
(1)试桩是修正、完善设计和施工参数的关键,必须认真完成。
施工参数包括旋喷速度、喷射压力和提升速度。
(2)在钻进或喷射注浆中,需接长或拆除钻杆时,应先停止射水或压浆,待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。
(3)旋喷过程中,往往有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)通常在发现浆液喷射不足时,影响固结质量时才能重复喷射。
(5)钻杆旋转或提升必须连续不中断。
旋喷过程中,机械出现故障中断旋喷时,停钻时间小于40min,重新下钻0.5m后在开始喷射,提升;若停钻超过2h,必须重新钻至设计深度后重新旋喷。
(6)在旋喷过程中应经常搅动浆液,防止浆液沉淀、浓度降低,以免影响柱体强度。
拌制浆液用水应为饮用水,水泥需经试验合格后方可使用。
(7)浆液质量控制:
水泥浆液严格按设计的配合比配置,预先筛除水泥中结块。
为防泥浆离析,在灰浆拌制中不断搅动,待压浆前缓慢倒入集料斗,倒入过程中清除过滤杂物。
灰浆泵送必须连续。
输浆管路必须清洗干净,严防水泥浆结块堵塞。
施工过程中要填写好施工记录。
(8)施工记录:
专人负责。
记录施工过程参数,如每次下沉深度和提升时间,时间记录准确,施工过程中出现的问题均记录在案。
(9)电源问题:
如桩机入土切削和提升喷射太大及电机工作电流超过额定值时,减慢升、降速度或补给清水,一旦发生停钻、卡管现象,应切断电源,待将桩机强制提起以后方能重新启动电机。
六、施工组织计划
1、施工准备
(1)开工前办好有关施工手续,收集有关技术资料,预备足够的施工记录表格和统计表格;做好图纸会审、施工方案审查工作,进行施工技术质量、安全交底。
根据监理工程师批准的导线控制点和设计图纸做好测量放线工作。
(2)做好场地的“三通一平”,排除施工路线上的地下障碍物,排除对施工机具有影响的障碍物。
(3)开工前对机具设备进行全面检查,预备足够零配件。
2、主要人员组织
主要管理人员表
序号
职务
备注
1
洪涛
项目经理
2
母晓磊
总工
3
王艳飞
技术员
4
辉
质检员
5
海涛
安全员
6
树华
材料员
七、质量保证措施
(1)严格按照钻机就位、钻孔、插管、喷射作业和冲洗等程序进行。
(2)高压设备及管路系统,其压力和流量必须满足设计要求。
(3)旋喷桩施工根据设备和设计要求,可采用单管法、二重管法、三重管法、和多重管法。
(4)旋喷桩所用水泥采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
(5)配置好的浆液不得离析,供浆应连续,泵送浆液时间必须有专人记录。
(6)随时检查施工记录,评定成桩质量,如有不合格桩或异常情况,应及时采取补桩或其他处理措施。
(7)射水试验压力可选用0.5Mpa,钻机射水压力由0.5MPa增至1.00Mpa,旋喷时的压力可在14~24MPa之间。
(8)旋喷时应先喷浆后旋转和提升,在旋喷过程中应保持连续性。
(9)喷射时应做压力、流量和冒浆的测量工作,按本规填写记录。
(10)旋喷桩施工质量检测可采用浅层开挖、钻取岩芯、标准贯入。
八、施工检测及验收
高压喷射注浆可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、取芯(常规取芯或软取芯)、标准贯入试验、载荷试验或围井注水试验等方法进行检验,并结合工程测试、观测资料及实际效果综合评价加固效果。
检测点应布置在下列部位:
1、有代表性的桩位;
2、施工中出现异常情况的部位;
3.、地基情况复杂,可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位。
检验点的数量为施工孔数的1%,并不应少于3点;质量检验宜在高压喷射注浆结束后28d后进行,竖向承载旋喷桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。
九、安全保证措施
(1)旋喷桩在施工前,技术人员要根据设计图认真复核施工区域的工程地质资料,清楚了解并掌握地质的情况,防止因此可能发生的安全事故。
(2)机械司机应严格遵守操作规程,每班检查机械状况,做好保养填写机械运转记录,严防机械事故的发生。
(3)严格遵守施工现场临时用电安全技术规,坚持做到“一机一闸一漏一箱”、“三相五线制”、“三级配电两级保护”的安全要求,防止用电安全事故的发生。
(4)施工用电按照《中华人民国行业标准施工现场临时用点安全技术规》JGJ46-2005控制。
十、预防措施
为保证旋喷钻机正常施工,现制定以下预防措施:
1、施工前对施工机械进行检修,机械不得带“病”运转,现场安排修理工,保证机械的正常使用。
2、安排专人做好现场记录,填好试桩现场记录表。
3、施工前组织操作人员对旋喷桩施工工艺进行学习,规操作,施工时严格控制钻头下沉和提升速度、控制下钻深度、供浆与停浆时间,确保成桩质量。
4、浆液应严格按试验确定的配合比拌制,制备好的浆液应均匀,不得离析。
十一、环保、水保措施
1、环保措施
(1)环境保护
在机械化施工过程中,要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等的污染,以保障人民的健康,运转中尘埃过大时要及时洒水。
清洗施工机械、设备和机具的废水、废油等有害物质以及生活污水,不得直接排入河流、湖泊或其他水域中,也不得倾泻于饮用水源附近的土地上,以防污染水质和土壤。
(2)其它措施
在治安消防方面,各工区、部门人员较多,除加强职工自我防教育外,还要配备相应地消防器材,定期对各工区、各部门进行检查,确保生活区,工作区施工安全。
2、水保措施
由于本地区降雨量大,夏季暴雨多,施工对河床、堤坝的影响多,施工期间必须落实施工排水措施,清理和疏通施工区域原有的排水和灌溉系统,及时清除河道的临时设施,恢复河道,降低河道壅水,并在征地红线缘设排水沟,确保施工场排水畅通。
切实注意保护植被、林木。