高压旋喷桩施工方案汇总.docx
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高压旋喷桩施工方案汇总
高压旋喷桩施工方案汇总
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草南公路段WA16~WA34段
高
压
旋
喷
桩
专项施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
北京桑德环境工程有限公司
6月
一、编制依据及原则
1、编制依据
（1）、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；
（2）、国家及地方关于施工安全生产和环境保护等方面的法律法规；
（3）、----------------------------施工设计图、说明及相关合同文件等资料；
（4）、国家现有施工标准及规范
1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-）；
2）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-）
3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-）
2、编制原则
（1）、严格遵守图纸设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。
实事求是，施工方案可行、适用、经济、结合现场施工位置及施工条件的基础上力求技术先进、科学合理相适用的原则。
（2）、坚持始至终对本项目施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。
（3）、推行全面质量管理，执行质量管理标准和程序。
（4）、采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、高效。
（5）、组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施工，力争提前在规定的工期内完成合同范围内的施工任务。
（6）、遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。
（7）、在仔细考察工程实地，针对本合同工程的特点、施工条件，并结合现场实际、进场的机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。
二、工程概况
1、工程概况
本工程高压旋喷桩为工作井、接收井止水帷幕及超前支护，采用双重管高压旋喷桩进行施工，高压旋喷桩设计桩径为Φ800@550；桩长12.20~14.70m，旋喷桩施工需要比现状地貌高0.2m,预防路面水倒灌。
水泥掺量每延米350kg/m，水灰比为1.0。
水泥采用PO.42.5R级普通硅酸盐水泥。
旋喷桩施工共计310根，约4001延米。
2、环境与地质条件
草南公路段WA16~WA34管线沿汕头市潮阳区铜盂镇草南公路布设，沿线经过铜盂镇繁华区域人口密集地段，工作井、接收井处于铜盂镇草南公路右幅主车道中，周围建筑物密集，来往行人多、车流量大、道路一侧布设有高压供电电杆、高压线、通信设施，施工不便。
为了按期完成施工任务，保证施工进度，我项目部结合现场实际情况进行了多作业面同时开工、流水作业。
（1）、场地岩土层划分及其工程特征
参照建设单位提供的岩土勘察报告可知地层特征如下表：
场地各岩土层结构特征表
地层
编号
岩土层
层顶埋深
（m）
层厚
（m）
状态
N平均值
<1>
人工填土层
0.00
1.40~3.30
稍压实
/
<3-1>
淤泥层
1.50~3.30
2.00~5.90
饱和，流塑
1.8
<3-2>
细砂、中砂、粗砂
1.40~4.50
2.10~6.50
松散状
3.6
粘土层
7.20、4.30
1.20、7.75
可塑
8.0
<3-3>
粉质粘土
3.50~11.0
4.70~16.65
可塑
7.5
<3-4>
粉质粘土
14.40、14.00、16.00
5.65、6.05、4.00
硬塑
10
<3-6>
粗砂层
4.80、5.80
1.1、1.9
饱和，松散，级配好，具有粘性
6.1
（2）、水文地质条件
工程紧靠北回归线，属亚热带季风气候，全年降水充沛，雨季明显，雨量集中在4~9月，占全年雨量的80%以上，年降雨量在1300~1800毫米之间。
台风和暴雨盛行的季节为4~9月。
场地地下水位埋藏较浅，水位为第四系孔隙水位，水位埋深约0.3~4.65m，地下水位的变化与地下水的贮存、补给及排泄关系密切，每年4~9月为降雨集中季节，大气降水充沛，水位会明显上升，而在冬季降水减少，地下水随之下降，年变化幅度为2.00~3.00m。
三、施工工艺
1、旋喷桩施工准备
（1）、旋喷桩施工准备工作
1）完成施工现场的平面布置；
2）完成接水、接电工作；
3）先用液压单头履行破碎机拆除砼路面及路基。
4）完成引孔钻机、旋喷机、高压泵、泥浆泵、管线和排浆池的设置；
5）安排人员作好现场保卫工作；
6）机具、人员进场；
7）所需材料——水泥进场；
8）设备调试和检验；
9）开工前进行施工交底和安全教育。
（2）、施工机具配置
根据旋喷桩的工程量、现场场地的大小、配电容量、机械设备施工效率和工期要求，决定安排2台套高压旋喷桩施工设备，每台套机具配置如下:
序号
设备名称
设备型号
数量（台）
功率（KW）
用途
1
旋喷机
GEB-II
2
2×22
提升管、旋喷注浆
2
高压注浆泵
90D
2
2×90
泵送高压注浆
3
空气压缩机
V/F-3/7
2
2×22
输送压缩空气
4
灰浆搅拌机
容量1.5立方
2
2×5.5
搅拌水泥浆浆
5
泥浆泵
2
2×5.5
排放泥浆
旋喷机每台套总动力约150KW
（3）、劳动力组织
根据本工程的特点，施工实行每天2班工作制，每班工作时间12小时。
每套设备的劳动力人员配备如下：
职务
工作内容
人数
备注
队长
全面组织管理劳动力协调各种关系
1
操作工
操作旋喷机、安拆提升喷管、移位
4
钻工
操作钻机、钻孔、移位、维修
4
泵工
操作高压泵
4
搅拌工
操作搅灌机,灰浆泵,测灰浆比重
4
普工
倒运水泥
4
机修工
设备维修保养
1
共计
22
2、高压旋喷桩施工工艺
（1）、工艺原理及技术要求
高压喷射注浆法，就是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆成为25～30MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体。
钻杆一边以一定速度（15cm-20cm/min）渐渐向上提升，使浆液与土粒强制混合，待浆液凝固后，便在土中形成一个具有一定强度的固结体。
旋喷
施工方法
喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。
作用
主要用于加固地基，提高抗剪强度，也可组成闭合的帷幕。
型式
本工程旋喷桩是使用高压喷射注浆装置（包括高压泵和注浆钻机），经过超高压水泥浆液切割周围土体，并使水泥浆与土体拌合成为水泥土桩体（即旋喷桩）。
其工艺主要是进行两次切削破坏土层，第一次是高压泵和压缩空气的复合喷射流体切削破坏土层，紧接着的第二次是高压浆液（基本是水泥系硬化剂）和压缩空气的复合喷射流切削土体；在第一次切削土层的基础上再次对土体进行切削，这样便增加了切削深度，加大了固结直径。
（2）、施工技术要求
1）孔位偏差：
实际桩位与设计孔位的偏差不大于50mm；
2）钻孔垂直度偏差值：
1%；
3）桩径容许偏差50mm；
4）水泥用量350kg/m3，水泥浆液的水灰比为1.0，。
5）压力控制：
气压不小于0.7MPa，气体流量3.2M3/min，水泥浆浆压力25-30mpa,旋喷喷提升速度15-20cm/min左右。
（3）、高压旋喷注浆工艺流程
正确制定高压旋喷桩施工工艺，是保质保量完成本工程的关键。
1）高压喷射注浆施工工艺流程
高压旋喷桩施工流程
2）泥浆处理
高压旋喷注浆施工中将置换出一定量的废浆，尚需经浓缩处理后采用泥浆罐车外运至25km外泥浆弃土点。
3）水、电、水泥等材料供应计划
①水供应
就近市政给水管道接入用水，供水管直径Φ100，流量>20m3/小时，通至施工设备附近，并安装足量程水表一块及阀门一个。
②供电
工程计划采用2台每台套旋喷机组，每台套旋喷机组最大施工用功率约150千瓦;考虑到现场实际情况，现有变压器为小型民用干式变压器（多为200KVA），施工期间为夏季用电高峰期，如本工程施工用电从现有变压器接入将可能影响到周围居民的生活用电。
如申请工程专用变压台，受到专用变压台申报周期长、本工程施工进度紧因素约束；本工程现场拟配备150千瓦的柴油发电机组2台，保证现场施工用电。
另外准备1台30KW发电机用于开动主机以外小负荷用电。
③水泥
水泥品种：
P.O42.5R普通硅酸盐水泥；水泥品质：
复检合格。
（3）、施工步骤
1）定位放线：
根据布桩的类型决定施工方法和工序，再桩位放线并按不同桩型的标记布设孔位。
2）钻机引孔。
钻机根据布设的孔位，先行施工导孔。
3）终孔深度应至设计高度，终孔前应及时报告现场技术人员，并由相关负责人员签字后方可终孔。
孔径应满足设计要求，保证不塌孔。
4）旋喷机在已成的孔前定位，检查全系统工作是否正常，即在地面上给喷管通水（高压水泵和泥浆泵），有无漏水，压力能否达到施工要求。
同时检查高压泥浆泵是否正常。
5）将喷管下至孔底并达到设计深度，当喷嘴达到设计标高后，就能够由下而上进行喷射注浆。
6）喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
一般把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
7）全系统运行顺序：
启动高压泵→待喷管旋转数圈后→不提升喷管，停留在底部旋转1～2分钟→旋转提升→提升至预处理高度（标高），高压泵喷射水泥浆液→向上提升喷管至预处理高度后，关停泥浆泵，提出喷管至地面→清洗钻具，移机至下一孔位。
8）整个施工过程应以旋喷机为主,其它人员和设备密切配合,服从指挥和调遣。
（4）、高压旋喷工艺施工常见问题、预防措施及处理方法
常见
问题
产生原因
预防措施及处理方法
固结体强度不匀、缩颈
喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择
喷浆设备出现故障（管路堵塞、串漏、卡钻）
拔管速度、旋转速度及注浆量没能配合时，造成桩身直径大小不均，浆液有多有少
喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀，直接影响加固效果
穿过较硬的粘性土，产生缩颈
根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具
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。
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
对易出现缩颈部位进行定位旋转喷射或复喷的办法
控制浆液的水灰比及稠度
严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果
压力上不去
安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄漏现象
泵阀损坏，油管破裂漏油
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
栓赛油泵调压过低
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
压力骤然上升
喷嘴堵塞
高压管路清洗不净，浆液沉淀或其它杂物堵塞管路
泵体或出浆管路有堵塞
应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通
其它情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷
钻孔沉管困难偏斜、冒浆
遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超过1.5%
注浆量与实际需要量相差较多
放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点
喷射注浆应先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1.5%以内
利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆
控制水泥浆液配合比
固结体顶部下凹
旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。
其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异
在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强
3、质量控制及检查方法
（1）、施工质量控制要点
在本工程中，施工必须严格遵守《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-）等国家规范的有关条文和设计图纸进行施工，确保工程质量。
为了使施工质量能够满足设计要求，不但要有完善的施工质量人员保证体系，还要在具体施工过程中，严格控制好各道工序的施工质量。
1）正式施工前,各机械必须进行试运转，待各机械性能稳定、管路连接牢固密封,各运行参数符合设计要求后，方可施工。
2）本工程在每一孔号正式钻孔、喷射注浆前，技术员必须按照设计要求把该孔号的钻孔深度、下管深度、喷射注浆长度、搭接长度、超喷长度等参数以书面形式通知操作人员，并现场验证孔位后方可正式钻孔、喷射注浆。
3）钻机塔架必须安放稳定、导孔垂直度满足设计要求，导孔过程中遇到的异常现象必须准确记录，经技术人员同意可终止钻孔。
施工中经过线垂控制钻机塔架的垂直度来控制钻孔垂直度。
4）施工过程中应对附近建筑、地面、地下管线的标高进行监测，当标高的变化值大于±10mm时，应暂停施工，根据实际情况调整压力参数后，再进行施工。
5）每一孔号钻孔、喷射注浆结束前必须经技术员验证深度后方可终止。
由于钻杆长度是一定的，因而经过钻杆数量即可控制孔深。
6）保持引孔泥浆性能，孔壁完整，确保高喷管顺利下至孔底。
7）高压泥浆泵的压力必须满足设计要求，当压力出现骤然下降、上升或冒浆异常现象时，必须停机检查原因，待排除故障后方可恢复工作。
8）浆液输送管线必须密封和畅通，如出现泄漏或堵塞,必须立即排除。
9）浆液配合比必须符合设计要求，经常检查测定浆液比重，并做好记录。
10）应准确、及时、完整地做好施工记录,记录内容包括桩号、桩长、下管深度、开喷和终喷深度及起止时间，接换管深度和时间，中断喷射的时间、深度和原因。
11）当喷射结束后，应及时利用冒浆充填，直到孔口浆液不再下沉为止。
12）在施工过程中随时接受甲方、监理人员的监督、检查。
（2）、质量检验内容及方法
1）材料检查
①每批水泥必须附有生产厂家质保书，使用时间须在该批水泥质量保证期内；
②每种品牌的水泥均需抽样送交质检部门进行物理性能试验。
2）施工工艺检查
检查现场施工工艺参数及每根桩的施工记录，内容包括：
桩号，桩长，钻孔深度，高压旋喷起止时间，提升速度，水气压力，灰浆比重以及旋喷过程中的异常情况等。
3）旋喷桩工程质量控制标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
查看水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检验
设计要求
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一
般
项
目
1
钻孔位置
mm
≤50
用钢尺量
2
钻孔垂直度
%
≤1
经纬仪测钻杆或实测
3
孔深
mm
±200
用钢尺量
4
注浆压力
按设定参数指标
查压力表
5
桩体搭接
mm
>200
用钢尺量
6
桩体直径
mm
≤50
开挖后用钢尺量
7
桩身中心允许偏差
≤0.2D
开挖后桩顶下500mm处用钢尺量，D为桩径
（3）、技术资料管理
1）技术资料是工程质量可追溯性的一个保证，因此技术资料必须严格按照天津市《建筑工程施工质量验收资料技术规定》的要求进行整理；
2）施工技术资料应随施工进度及时整理，做到字迹清楚，项目齐全、准确、真实，杜绝拖欠、涂改、伪造现象发生；
3）所有资料的填写要求字体整齐规范，做到内容齐全，数据清楚，签字清楚有效；
4）资料员每天及时收集发生的施工技术资料，并及时编制整理；
5）所有资料使用专用文件盒，集中妥善保管，其它人员不得随意抽撤；
6）工程所有技术、试验、材料，生产管理人员必须按照本设计进行资料整理收集，在收集过程中相互配合，要及时发现资料中的问题，作交圈检查，发现问题及时解决；
7）质量人员应认真负责的填写各种表格，反映出其对工程的真实性，资料整理要及时、准确、真实；
8）施工中建立完善的施工技术资料管理责任制和奖罚制度，项目部内明确责任，互相配合，积极主动完成资料汇集编写工作。
四、安全生产与文明施工
1、安全管理目标
（1）、本工程项目杜绝重大伤亡、设备、管线、消防事故。
（2）、本工程项目创立安全生产文明工地。
（3）、严格遵守国家各项政策、法令，有关安全生产单项法规《中华人民共和国建筑法》及国家标准《建筑安全施工检查标准》（JGJ59—99）和施工地地方标准。
本工程将建立完整的安全组织机构，确定分管安全生产的项目负责人，规定职责和权限，对项目专职安全员及相关人员直至到班组和工人建立安全生产责任制，明确各自的职责和权限。
2、施工用电方案及作业人员安全措施
（1）、负荷计算
高压旋喷桩设备用电量如下：
序号
设备名称
设备型号
数量（台）
功率（KW）
用途
1
旋喷机
GEB-II
2
2×22
提升管、旋喷注浆
2
高压注浆泵
90D
2
2×90
泵送高压注浆
3
空气压缩机
V/F-3/7
2
2×22
输送压缩空气
4
灰浆搅拌机
容量1.5立方
2
2×5.5
搅拌水泥浆浆
5
泥浆泵
2
2×5.5
排放泥浆
旋喷机每台套总动力约150KW
（2）、供电方案
工程计划采用2台每台套旋喷机组，每台套旋喷机组最大施工用功率约150千瓦;考虑到现场实际情况，现有变压器为小型民用干式变压器（多为200KVA），施工期间为夏季用电高峰期，如本工程施工用电从现有变压器接入将可能影响到周围居民的生活用电。
如申请工程专用变压台，受到专用变压台申报周期长、本工程施工进度紧因素约束；本工程现场拟配备150千瓦的柴油发电机组2台，保证现场施工用电。
另外准备1台30KW发电机用于开动主机以外小负荷用电。
（3）、安全技术措施和要求
1）认真做到“预防为主，安全第一”的方针，认真贯彻建筑工程有关施工现场临时用电、现场安全规范。
2）本工程在施工中采用TN—S接地线系统，要求电源线用五芯线，而且分配电源采用三级配电二级保护，末级电箱必须有漏电保护开关。
3）电气工作人员必须持有电气安全操作证，并持证上岗，自觉遵守操作规程，正确操作。
4）现场电气工作人员必须做到“装得正确、拆得彻底、修得及时、用得安全”，每二周对漏电开关作漏电动作进行一次试验，动作失灵的要及时更换。
工地现场各配电箱要编号，定期检查电箱及电气元件，确保其完好无损，检查电气设备是否接地良好，不符合要求的要及时整改；检查和巡视施工现场的线路，严禁乱拖乱拉。
5）严禁无证人员进行电气设备安装维修工作，专业电工人员必须认真执行各项有关规程和规定，自觉抵制来自任何方面的违章指挥，必要时向项目部或安全部门报告。
6）对施工用电进行周密计划，合理安排，严格管理，切实做到计划用电，安全用电，节约用电。
7）施工现场必须加强电气防火工作，采取必要的电气防火措施，配备电气专用的灭火器。
8）施工现场所有电气设备必须有防雨措施，严禁使用接桩外露的碘钨灯。
9）施工中严禁带电接电。
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