最新旋喷桩止水帷幕专项施工方案.docx
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最新旋喷桩止水帷幕专项施工方案
最新旋喷桩止水帷幕专项施工方案
一、编制依据
1．《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
2．《混凝土搅拌用水》（JGJ63-89）；
3．《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）；
4．《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；
5．《地下防水工程质量验收标准》（GB50208-2002）；
6．国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规。
二、编制范围及原则
1.编制范围
档案馆及综合楼工程旋喷桩止水帷幕施工，全长340m。
共设计旋喷桩约850根。
单根长8米，5米两种。
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。
三、地质概况（同原方案）
四、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喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为：
Q=（H/v）q（1+β）
式中Q—浆量（m3）；
H—喷射长度（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。
五、施工程序
5.1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；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
施工前用经纬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，。
在高喷灌浆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。
2、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，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于1.5%；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，保证孔底标高满足设计深度。
3、引孔钻进
把钻机移至钻孔位置，对准孔位用水平尺掌握机台水平，立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求，经技术人员验测合格后方可开钻。
如发现钻机倾斜，则停机找平后再开钻。
钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录，钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后方可移位进行下一个孔的钻进。
4、下喷射管
将喷射台车移至成孔处，先在地面进行浆、气试喷，检查各项工艺参数符合设计要求后将喷射管下至设计深度，经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工，喷射过程中如遇特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。
5、喷浆材料及制浆
采用425普通硅酸盐水泥搅制浆，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为≤5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。
旋喷桩每延米水泥含量500kg，优质粉煤灰200kg，促进剂21kg。
旋喷桩必须满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002），旋喷桩用水满足《混凝土搅拌用水》（JGJ63-89）要求，水灰比为0.5，外加剂水玻璃掺量为2%水泥用量。
按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。
浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于30S，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
6、喷射提升
当喷射管下至设计深度，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。
喷射过程中，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喷射因故障中断，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、恢复喷射时，喷射管要多下至少0.3m，保证凝结体的连续性。
7.回灌
喷射结束后，随即在喷射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、高喷灌浆的各道工序应详细、及时、准确记录，所有记录需按要求使用统一表格。
六、旋喷桩机械原理
旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至地层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。
三重管是以三根互不相通的管子，按直径大小在同一轴线上重合套在一起，用于向土体内分别压入气、水、浆液。
内管由泥浆泵压送2Mpa左右的浆液；中管由高压泵压送20Mpa左右的高压水；外管由高压机压送0.6Mpa-0.8Mpa的压缩空气。
空气喷嘴套在高压水嘴外，在同一圆心上，三重管由回转器、连接管和喷头三部分组成。
施工工艺参数
旋喷桩施工主要技术参数参考表
项目
技术参数
压缩空气
气压（MPa）
0.6～0.8
气量（m3/min）
0.5～2.0
水
压力（MPa）
≥20
流量（L/min）
80～120
喷嘴直径mm
2～3.2
水泥浆
压力（MPa）
≥2.0
流量（L/min）
100～150
水灰比
0.5
提升速度（cm/min）
10～15
旋转速度（r/min）
11～14
七、质量控制及检验
7.1．质量控制
为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。
（1）放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。
⑵高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。
相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。
⑶采用42.5普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。
施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。
⑷浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。
施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。
运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。
喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。
⑸施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。
⑹严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.15m/min。
喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.3米重复喷射接桩，防止出现断桩。
⑺高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。
⑻因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。
⑼引孔钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。
为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用Φ150mm成孔。
穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。
⑽实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。
当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。
⑾根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。
调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。
⑿配备备用发电机组。
旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。
若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。
⒀施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。
7.2．质量检验
旋喷桩施工技术检查表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
1
钻孔垂直度允许偏差
≤1.5%
实测或经纬仪测钻杆
2
钻孔位置允许偏差
20mm
尺量
3
钻孔深度允许偏差
±200mm
尺量
4
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
5
桩身中心允许偏差
≤0.2D
开挖桩顶下500mm处用尺量，D为设计桩径
6
水泥浆液初凝时间
不超过20小时
/
7
水泥土强度
qu（28）≥2.0MPa。
试验检验
8
水灰比
0.5
试验检验
7.2.2施工检查内容
⑴施工前检查
在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面：
①原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；
②浆液配合比是否合适工程实际土质条件；
③机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；
④检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于3孔，必要时调整喷射工艺参数。
⑤施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。
⑥施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。
⑵施工中检查
施工中重点检查内容有：
①钻杆的垂直度及钻头定位；
②水泥浆液配合比及材料称量；
③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；
④喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；
⑤孔位处的冒浆状况；
⑥喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；
⑦施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。
⑶施工后检查
施工后主要对加固土体进行检查，包括：
①固结土体的整体性及均匀性；
②固结土体的有效直径；
③固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；
④固结土体的抗渗性。
7.2.3成桩质量检查
⑴质量检验时间、内容
施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后1周，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。
（2）质量检验数量、部位
检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。
检验点应布置在下列部位：
荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
（3）检验方法
旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。
钻孔取芯：
在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。
八、施工组织
8.1.劳动组织
劳动力具体分工如表8.01所示。
表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。
钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。
注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。
司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
8.01劳动力组织表
序号
工种
人数（每班）
职责
备注
1
项目经理
1
做好施工管理工作，负责劳动力安排
2
机修工
4
负责排除机械故障和管路的清洗
3
钻工
30
负责旋喷机的操作及注浆施工记录
4
制浆
55
负责浆液的配置
5
值班工程师
2
负责现场技术指导和管理
6
值班施工员
3
负责工程总体安排
合计
95
8.2.材料要求
采用42.5普通硅酸盐水泥搅制浆，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为≤5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。
旋喷桩每延米水泥含量500kg，优质粉煤灰200kg，促进剂21kg。
旋喷桩必须满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002），旋喷桩用水满足《混凝土搅拌用水》（JGJ63-89）要求，水灰比为0.5，外加剂水玻璃掺量为2%水泥用量。
8.3.工期要求及设备机具配置
为满足整体工期的要求，旋喷桩止水帷幕施工须在2012年3月10日开工，2012年4月16日完工。
旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔，XP-30B型旋喷机作业。
主要施工机械设备如表8.02所示，本表暂定为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。
8.02主要机械设备配套表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
地质钻机
XY-150
台
4
2
高喷台车
XP-30B
台
12
3
高压泵
3D2-5Z栓塞泵
台
12
4
灌浆泵
HB-80
台
12
5
空压机
P-0.8MPa，Q-6m3/min
台
12
6
泥浆泵
BW-150
台
12
7
拌浆机
WJG-80
台
10
九、安全措施
9.1安全要求
1．施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。
2．施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
3．为保证施工安全，现场施工人员必须配戴安全帽，现场设有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
4．旋喷桩施工中，制定合理的作业程序和机械车辆走行路线，现场设专人指挥、调度，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。
5、施工结束后要认真清理现场，断开临时用电电源。
机械、工具、设备停放在安全地带，确认安全后方可离开现场。
6、施工作业设备运转前应检查是否处良好状态，并派专人进行防护，防护人员平时应经常检查风缆绳是否牢固。
收工前工地负责人应组织专人对本工地进行一次详细检查，确认无事故隐患，才准撤除防护收工。
防护人员必须跟班作业。
7、施工前与设计单位、建设单位、监理单位、设备管理单位建立联系，勾通情况，提报施工方案，明确施工地段地下的管、线、电缆设施的准确位置及既有的设备情况，防止施工时造成破坏。
8、各种机械设备严禁超限和侵限，施工时在靠近公路一侧设置明显标志和隔离带。
9、施工完毕后，施工负责人应检查线路确定各种施工机具、材料不侵入限界。
10、施工中及时掌握气温、风沙、雨雪、水文等预报，作好防范工作。
11、各种机具设备和劳动保护用品定期进行检查和必要的试验，保证其处于良好状态。
12、施工现场设有安全标志。
危险地区悬挂“危险”等警告标志。
十、旋喷桩施工中预防措施：
10.1固结体强度不均匀、缩颈
⑴喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。
⑵喷浆设备出现故障中断施工。
⑶拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。
⑷喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。
⑸穿过较硬的粘性土，产生颈缩。
⑴根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。
⑵喷浆前,先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行.配浆时必须用筛过滤。
⑶根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。
⑷对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。
⑸控制浆液的水灰比及稠度。
⑹严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。
10.2压力上不去
⑴安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。
⑵泵阀损坏，油管破裂漏油。
⑶安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。
塞油泵调压过低。
应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。
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