XX工程高压旋喷桩专项施工方案.docx
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XX工程高压旋喷桩专项施工方案
XXX地铁XX号线工程XX标段XXX站附属结构一期旋喷桩施工方案编制：
2010年06月15日复核：
2010年06月18日审核：
2010年07月20日XXXXXXXXX有限公司XXX地铁XX号线工程XX标项目经理部2010年07月20日
旋喷桩施工方案目录第一章编制说明.........................................................................................................................21.1编制依据..........................................................................................................................21.2适用范围..........................................................................................................................21.3编制原则..........................................................................................................................2第二章工程概况.........................................................................................................................32.1工程位置及设计概况......................................................................................................32.2工程地质与水文地质条件..............................................................................................42.3主要工程数量..................................................................................................................5第三章施工总体安排.................................................................................................................63.1总体施工方法..................................................................................................................63.2施工进度计划..................................................................................................................63.3资源配置..........................................................................................................................6第四章施工方法.........................................................................................................................84.1施工原理及工艺流程......................................................................................................84.2施工工艺参数...................................................................................................................94.3旋喷桩施工方法...............................................................................................................9第五章质量标准及检查措施...................................................................................................115.1旋喷桩施工技术标准....................................................................................................115.2施工检查内容................................................................................................................115.3成桩质量检查................................................................................................................12第六章质量、安全、环境保证措施.......................................................................................126.1质量保证措施................................................................................................................126.2安全保证措施................................................................................................................136.3环境保证措施.................................................................................................................15第七章防汛、消防、保卫保证措施.......................................................................................167.1消防措施........................................................................................................................167.2保卫措施........................................................................................................................17第八章旋喷桩施工预案...........................................................................................................178.1固结体强度不均匀、缩颈.............................................................................................178.2压力上不去.....................................................................................................................188.3压力骤然上升.................................................................................................................188.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆.............................................................................................188.5固结体顶部下凹.............................................................................................................191
旋喷桩施工方案第一章编制说明1.1编制依据⑴XX地铁XX号线工程土建XX标合同段工程施工招标文件、施工图纸及后续更改文件；⑵现行有关法规、标准、技术规范、定额以及环境保护、水土保持方面的政策和法规；⑶建筑结构长城杯工程质量评审标准编号DBJ/T01-69-2003；⑷《地基处理手册》⑸《建筑地基基础工程施工质量验收规范》⑹现场踏勘所掌握的环境资料；⑺我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；⑻《XX地铁XX号线XX工程岩土工程勘察报告》；⑼类似工程的施工实践经验。
1.2适用范围本施工方案适用于围护结构旋喷桩的施工。
1.3编制原则⑴确保技术方案针对性强、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XX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，从而使旋喷桩加固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ISO14000标准，进行环境管理。
建设“绿色工地”，实施“环保施工”。
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旋喷桩施工方案第二章工程概况2.1工程位置及设计概况2.1.1工程位置XX站附属结构位于区委东南侧。
2.1.2设计概况XX站附属结构围护结构采用钻孔灌注桩+咬合旋喷桩止水帷幕，围护结构钻孔灌注桩为A、B、C、D四种桩，C东南口、疏散口围护结构为A、B、E、F四种类型桩，其中A、B、C型号桩直径为1000，间距为1500mm，D型号桩为800mm，间距为1400mm，E、F型号桩直径为600mm，间距1200mm，咬合旋喷桩止水帷幕设计情况与钻孔灌注桩桩径有关系，具体情况见下图2.01咬合旋喷桩止水帷幕平面布置图（包括图1、图2、图3），咬合旋喷桩具体设计情况见表2.01咬合旋喷桩工程数量统计表3
旋喷桩施工方案图2.01咬合旋喷桩止水帷幕平面布置图2.2工程地质与水文地质条件2.2.1工程地质XX站以厚层粘土、粉土、粉质粘土为主，地层主要为人工堆积层、新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层四大层，本场区按地层岩性及其物理力学性质进一步分为10个大层，各地层特征自上而下依次如下：
①粉土填土、③粉土、③-1粉质粘土、③-2粘土、③-3粉细砂④粉质粘土、④-1粘土、⑤-1细中砂⑥-1粘土⑥-2粉土。
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旋喷桩施工方案2.2.2水文地质XX站附近的地下水主要为上层滞水、潜水和承压水。
上层滞水水位标高为34.65～36.13m，水位埋深为2.6m4.0m，含水层主要为粉土填土1层。
潜水水位标高为29.12～～31.20m，水位埋深为7.5m9.7m，含水层主要为粉土3层.承压水水位标高为～21.21~22.20m，水位埋深为16.5~17.6m，含水层主要为细中砂5-1层，上层滞水分部不均匀，水位不连续，主要接受大气降水、绿地灌溉和自来水、雨水、污水等地下管线的垂直渗漏补给；潜水主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、向下越流方式排泄；承压水主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、向下越流方式排泄。
本场地地下水对混凝土结构无腐蚀性；对钢结构有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性，为抵抗腐蚀、对混凝土抗渗等级和保护层厚度做出相应要求。
基坑侧壁土体自稳能力较差，地下水位位于基底标高之上，上层滞水分布较连续，粉土3层为含水层，渗透性较差，在降水疏干时常有剩余水体，易产生泡槽，使地基土力学性质降低，在外力作用引导下容易发生坍塌。
2.3主要工程数量围护结构旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表2.01：
表2.01基坑主要工程数量表工程部位工程项目单位根数单根长度数量（m）φ800旋喷桩根24322.2m5394.6φ800旋喷桩根21210.9m2310.8φ800旋喷桩根24222.1m5348.2备注：
本表工程量为估算值，不能作为最终工程量。
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旋喷桩施工方案第三章施工总体安排3.1总体施工方法3.1.1施工方法本工程旋喷桩施工采用三管法旋喷，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作，围护桩内部按次序依次施工，具体施工顺序依据现场实际情况确定。
3.1.2施工安排根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，东南场地和西北场地各采用2台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作，采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。
3.2施工进度计划根据实施性施工组织设计的工期要求、现场施工安排计划及实际情况，C东南口、疏散口、二号风道旋喷桩计划于7月20日开始施工，8月16日完成。
一号风道及A西北口旋喷桩计划于7月20日开始施工，8月22日完成。
因场地限制，每个施工场地钻孔采用2台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作，采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。
西北场地：
一号风道及A西北口Φ800旋喷桩共计228根，单根长度约22.2m，东南场地：
C东南口、疏散口、二号风道Φ800旋喷桩分别188根、209根，单根长度分别约为10.9m、22.1m。
西北场地旋喷桩每班完成7根,西北场地共需29天，考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,西北场地施工需要约32天，东南场地旋喷桩每班完成8根,东南场地共需26天，考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,东南场地施工需要约29天，3.3资源配置3.3.1劳动力计划劳动力具体分工如表3.01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。
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旋喷桩施工方案3.01劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1工区主任1做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工2负责排除机械故障和管路的清洗3钻工6负责旋喷机的操作及注浆施工记录4制浆3负责浆液的配置5值班工程师1负责现场技术指导和管理6值班经理1负责工程总体安排合计143.3.2主要施工机械设备旋喷桩施工采用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3.02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。
3.02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22高喷台车XP-30B台13高压泵3D2-5Z栓塞泵台14灌浆泵HB-80台25空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台27拌浆机WJG-80台27
旋喷桩施工方案第四章施工方法4.1施工原理及工艺流程三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。
即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的，其加固直径可达800～2000mm。
采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。
三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。
旋喷桩施工工艺流程见图4-01。
测放桩位开孔检查引孔钻机就位钻进成孔换浆清渣清孔移钻启动空压机送风试喷检查启动高压泵送水插入高喷管浆液配制泵送高喷作业观察高喷参数孔内保持满浆回灌搬迁图4-01旋喷桩施工工艺流程图8
旋喷桩施工方案4.2施工工艺参数施工工艺参数见表4.01表4.01旋喷桩施工主要技术参数参考表项目技术参数气压（MPa）0.5～0.7压缩空气气量（m3/min）0.5～2.0压力（MPa）20～30流量（L/min）80～120水喷嘴直径mm2～3.2压力（MPa）1～2水泥浆流量（L/min）100～1501～1.5:
1水灰比7～14提升速度（cm/min）11～14旋转速度（r/min）旋喷桩施工前进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。
试桩数量不少于3根，西北场地1根，东南场地二号风道围护结构内1根，C东南出入口围护结构内1根，具体位置根据现场实际情况与监理一同确定。
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）3式中Q—浆量（m）；H—喷射长度（m）；3q—单位时间喷浆量（m/min）；β—损失系数，通常0.10.2；～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。
4.3旋喷桩施工方法4.3.1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50mm。
⑶修建排污和灰浆拌制系统9
旋喷桩施工方案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。
4.3.2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，保证孔底标高满足设计深度。
4.3.3引孔钻进钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,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。
4.3.4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，以防泥土进入管内。
4.3.5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，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。
为保证桩底端的质量，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，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，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。
4.3.6钻机移位旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
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旋喷桩施工方案第五章质量标准及检查措施5.1旋喷桩施工技术标准旋喷桩的施工技术要求见表5.01。
表5.01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50mm尺量3钻孔深度允许偏差±200mm尺量4桩体直径允许偏差≤50mm开挖后尺量开挖桩顶下500mm处用尺5桩身中心允许偏差≤0.2D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）≥1.2MPa。
试验检验8水灰比1:
1试验检验5.2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2孔
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