高压旋喷桩专项工程施工设计方案.docx
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高压旋喷桩专项工程施工设计方案
邵阳市洋溪沟环境污染综合治理工程工程
旋喷桩止水帷幕专项施工方案（工程部意见）
1．编制依据
（1）本工程有关设计单位编制的设计图中的设计说明。
（2）上述设计说明中明确要采用的国家、部颁施工技术（验收）规程、规范。
（3）《水利水电工程施工质量检验与评定规范》SL176-2007
（4）《水利水电建设工程验收规程》SL223-2008
（5）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001
（6）《水工钢筋混凝土施工规范》DL/T5169-2002
（7）《疏浚工程施工技术规范》SL17-90
（8）《地基处理技术规范》JGJ79-2002
（9）《地基与基础工程施工及验收规范》GB50202-2002
（10）《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002
（10）《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2001
2．编制范围及原则
2.1.编制范围
邵阳市洋溪沟环境污染综合治理工程0+000-0+800段高压旋喷桩共约6120m。
挡墙米，清淤量约m3，其中包括施工平台回填土方m3
2.2.编制原则
⑴确保施工方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。
坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。
⑵技术可靠性原则
根据本标段工程特点，依据邵阳市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。
⑶经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使旋喷桩施工达到既经济又优质的目的。
⑷环保原则
施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。
施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。
施工过程实施ISO9001:
2008标准，进行环境管理。
建设“绿色工地”，实施“环保施工”。
3.工程概况及主要工程数量
3.1.工程概况
本工程位于邵阳市双清区城东乡洋溪桥社区，须从207国道修建临时道路至高压旋喷灌浆操作平台，0+000-3+330段河道清淤疏浚、堤防，河坝改造（罗家坝、姚家坝）；0+000-0+800段堤防挡墙基础高压旋喷桩；左岸0+000-0+280段、0+580-0+800段，右岸0+000-0+360段、0+580-0+800段，总长约6120m。
旋喷桩采用高压三重管施作，旋喷浆液采用不小于32.5R抗硫酸盐水泥水泥，每延米水泥含量＞250kg。
旋喷桩必须满足《地基处理技术规范》（JGJ79-2002），旋喷桩用水满足《混凝土搅拌用水》（JGJ63-89）要求，水灰比为1:
1。
3.2.地质水文概况
3.2.1岩土层情况
1、粘土层，厚度3.5～5.0m
2、砂卵石层，厚度4.5～7.0m
3.2.2地下水情况
1、场地主要含水层为素填土层及基岩隙水。
2、素填土中的空隙水为上层滞水，水位随季节的变化而起伏，主要受大气降雨补给，侧向径流及蒸发是其主要的排泄形式。
3、根据本项目地质勘察报告，区域抗震设防烈度为6度，为抗震一般地段，设计基本地震加速度为0.05g，特征同期值为0.35s。
3.3.主要工程数量
旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表1：
表1高压旋喷桩主要工程数量表
工程部位
工程项目
单位
数量
围挡
M
1600
土方回填
黏土
M3
35000
钻高压旋喷灌浆孔
（土层）
φ500旋喷桩
M
5000
钻高压旋喷灌浆孔
（砂卵层）
φ500旋喷桩
M
5500
旋喷桩灌浆（砂卵层）
φ500旋喷桩
M
6120
4、施工流程与施工要点
修筑便道-----挖土筑堰截流-----铺设导流管道-----排干水-----装载运土填筑整个河道-------高压旋喷注浆------挖运淤泥------制作承台-----砌筑挡墙------拆除围堰（此处最好附断面图）
施工要点
围堰截流（与平时施工相同，此处略）
填筑河道搭设平台（须写，因为这涉及到整各河道回填的原因）
旋喷桩施工（把下面的简化一下）
挖运淤泥（因为量增加，要写清楚，还有距离先考虑到填埋场）
．施工准备
4.1.施工准备
1、施工前技术、质检及现场施工负责人应组织班组作业人员熟悉图纸，学习规范、标准，以熟练掌握各种技术要求及施工方法。
2、根据旋喷桩数量配备施工机械，旋喷浆液的原材料规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。
3、按设计布桩形式，间距及维护结构范围按设计原则布置桩位，并绘制平面布置图，对各桩进行编号。
4、对施工机械设备进行检修与维护，使其符合使用要求。
5、通过试喷校验施工设备的技术性能、工艺参数、试喷效果及其技术措施是否适宜，试桩数量不少于3根。
4.2.施工前的工艺试验
旋喷桩正式施工前进行试桩3根。
施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：
1、试喷结果能否达到设计所提要求；
2、旋喷桩施工工艺参数；
3、根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；
注）：
浆量计算以单位时间旋喷的浆量及旋喷持续时间，计算出浆量，计算公式为：
Q=（H/v）q（1+β）
式中Q—浆量（m3）；
H—旋喷长度（m）；
q—单位时间喷浆量（m3/min）；
β—损失系数，通常0.1～0.2；
v—提升速度（m/min）。
根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。
5.工艺流程与施工程序
5.1.工艺流程
造孔和灌浆分两序施工，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔
施工工艺流程见“高压旋喷桩施工工流程图”。
5.2.施工程序
1、施工准备
⑴场地平整
正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地杂物以及地面以下30cm表土层，然后整平、夯实；再建设好同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
⑵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，其误差不大于2cm。
在高压旋喷桩轴线拐弯处应设固定桩，同时在施工轴线5～10m范围设控制桩。
⑶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，沉淀后的清水经过检测后进行达标排放。
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全场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
（4）由于0+000-0+800段旋喷桩桩顶位于常年水位以下3.0-3.5m左右，桩纵向轴线在河道内，施工作业为水下作业，施工条件艰苦，施工难度非常大，为保证工程安全、进度、质量，我部在横向围堰完成后，纵向围堰导流完成后，首先清除岸坡及旋喷桩内外侧淤泥（旋喷桩纵轴线两侧4.0-10.0范围），仍后采用外运土方对旋喷桩操作平台进行粘土回填至204.5m标高，整平、夯实、钻孔、灌浆。
（后附操作平台图纸）
施工场地：
对高喷场地进行整平、碾压，以保证喷灌台车施工。
2、灌浆设备就位
（1）制浆系统：
河道两岸各布置一处，配置2台ZJ-400型高速搅拌机和2台J-800型储浆搅拌机拌制水泥浆满足现场高喷需要。
（2）施工用风：
在高压旋喷桩场地附近设1×6m3/min空压站1座，配V/Y-6/8空压机1台。
（3）施工用水：
在资江中设取水泵站（潜水泵、功率2.2KW、扬程12m、流量25m3/h）取水，高喷时满足高压水泵和搅拌水泥浆的需要。
（4）施工用电：
采用当地电网电源，另配备200kW的柴油发电机1台作为备用。
（5）布置按距离施工场地就近为原则。
布置1座制浆站，占地面积100m2。
采用钢管搭制，四周用彩条布围护，油毛毡盖顶，制浆站内设水泥仓库和灰台，水泥堆放平台采用脚手架管搭制，距地面约1m，上铺脚手板，制浆站四周设排水沟，以排除制浆过程中产生的废水废浆。
（6）排污：
现场分别设置排污沟，在高喷施工现场附近偏外侧挖一个集中排污坑，将废水、废浆排至集水坑中，用排污泵抽排入监理指定的位置。
3、灌浆材料
（1）水泥：
高压旋喷浆液浆液应采用抗硫酸盐水泥拌制，水泥强度等级应不低于P.MSR32.5。
需要提高墙体强度时，应采用水泥中外掺高效扩散剂。
（2）水：
高压旋喷浆液拌和用的水质应按JGJ63-89第3.0.4条的规定执行。
（3）掺和料：
为减缓水泥浆液沉淀速度，在抗硫酸盐水泥中添加3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。
膨润土的细度为200目。
（4）外加剂：
各种外加剂的质量应符合DL/T5100-1999的有关规定，其掺量应通过室内试验和室外试验确定，使用前报监理人批准。
（5）灌浆浆液：
灌浆浆液采用纯水泥浆。
（6）护壁泥浆：
护壁泥浆采用膨润土泥浆，并加入适量Na2CO3分散剂和CMC增粘剂。
拌制泥浆的膨润土和外加剂须满足设计文件要求。
正式施工前进行泥浆配比试验，制备的新鲜泥浆性能必须满足以下要求：
比重1.01~1.05g/cm3，粘度35S，泥饼厚度少于3mm。
4、浆液
配合比试验
（1）按施工图纸对浆液性能的要求以及下列各项的规定进行浆液配合比试验，并将试验成果报送监理人审批。
（2）采用三重管法旋喷注浆的水灰比为1:
1。
（3）浆液存放时间：
当环境气温10℃以下时，不超过5h；当环境气温10℃以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应按监理人指示，降低标号使用或按废浆处理。
（4）配合比试验测试内容应包括浆液拌制时间、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间（初凝和终凝）以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性等。
现场高压旋喷注浆试验
（1）在现场高压旋喷注浆作业开始前，按施工图纸的要求和监理人指示，选择地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压旋喷注浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及旋喷流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。
（2）试验结束后，应根据监理人指示钻取芯样进行固结体的均匀性、整体性、强度和渗透性等试验，并将试验成果提交监理人。
6、旋喷提升
当旋喷管下至设计深度，开始送入符合要求的浆、气，待注入浆液冒出孔口时，按设计的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到设计的终喷高程。
旋喷过程中，值班技术人员应随时检查各环节的运行情况，并根据具体情况采取下列措施：
①接、卸换管要快，防止塌孔和堵嘴；
②旋喷因故障中断，应酌情处理:
a、因机械故障，要尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆；
b、如中断时间超过1小时，要采取补救措施；
c、恢复旋喷时，旋喷管要多下至少0.3m，保证凝结体的连续性。
7.回灌
旋喷结束后，随即在旋喷孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，保证高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。
8.记录
施工中钻孔、高压旋喷桩的各道工序应详细、及时、准确记录，所有记录需按要求使用统一表格。
5.3.旋喷桩机械原理
高压旋喷灌浆采用150型地质回转冲击式钻机回转超前钻进，泥浆护壁成孔，高喷台车进行旋喷灌浆。
旋喷灌浆配备ZJ-400型高速制浆机制备水泥浆，由高压水泵提供高压水、由6m3/min电动空压机供风、由灌浆泵输送浆液。
使用分别输送水、气、浆三种介质的三通道注浆管，通过高压泵等高压发生装置，产生35~40Mpa左右的高压水旋喷流，周围环绕一股0.6-0.8Mpa的气流，利用高压水射流和气流同轴旋喷冲切土体，以形成较大的孔隙，另外再由泥浆泵注入压力为0.2-1.
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