高压旋喷桩工程施工设计方案.docx
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高压旋喷桩工程施工设计方案
洞头县海霞中学迁建工程－行政综合楼
地下室基坑支护高压旋喷桩
施
工
组
织
设
计
一、周边环境与工程概况
本工程场地位于洞头县新城二期，洞头县城市商务综合体地块西侧，场地西侧及南侧为拟建大门环路，北侧为拟建鹿西路，东侧为拟建半屏路，场地原为滩涂围垦，现已局部回填矿渣，现状场地标高1.44m～4.98m，场地周边较空旷。
基坑东侧距基坑支护外边线（余同）最近约22.0m为规划半屏路；南侧最近约12.0m为规划大门环路；西侧最近约20.0m为待建操场;北侧为待建5F教学楼。
该工程总用地面积79503.2m2，建设用地面积65329.0m2，,总建筑面积约38397.67m2，其中地下室建筑面积为2835m2，主体采用框剪结构，基础采用A700mm、A800mm钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。
建筑物室内地坪设计相对标高±0.000相当于85国家高程系绝对标高5.550m，施工前平整场地至绝对标高约5.00m，设计时场地标高按5.00m考虑（即相对标高为-0.0.55m）。
地下室底板厚为0.60m，底板、承台、地梁底均为100mm厚C15素砼找平，其下200mm厚片石灌砂夯实垫层。
基坑支护总延长米约235m（不含坑中坑），基坑开挖深度至底板垫层底为5.20m，至承台垫层底为6.40m～6.50m。
二、场地工程地质特征
（一）地基土工程地质条件
根据岩土工程勘察资料及现场勘查，基坑开挖深度影响范围内的土层由上而下依次为（地基土物理力学指标见表一）：
①0素填土：
以碎块石（块石径最大可达90cm）、粘性土、少量生活垃圾和建筑垃圾等组成。
土质及成分不均一，厚度差异较大。
该层全场分布，层厚约5.0～6.9m。
②1淤泥质粘土：
该层全场均有分布，层厚3.50m～8.10m。
②1淤泥：
含水量高，高压缩性，孔隙比大，灵敏度高，易蠕变，全场均有分布，层厚11.40m～15.80m。
③1淤泥质粘土：
场地内局部缺失，厚度差异较大，层厚0.00m～11.10m。
地基土物理力学指标见表一。
地基土物理力学指标一览表
表一地基土物理力学指标一览表
编号
土名
厚度
（m）
重度γ
（kN/m3）
粘聚力C（kPa）
内摩擦角φ
（°）
含水量wo
（%）
①0
素填土
6.5
20.0
5.0
15.0
-
②1
淤泥质粘土
3.5
17.3
10.0（9.0）
6.4
47.7
②2
淤泥
14.1
16.1
8.0（7.0）
5.9
63.3
③1
淤泥质粘土
10.0
17.8
12.0（10.8）
6.8
41.2
注：
以上表格中地基土的物理力学指标均取自勘察报告，计算时适当折减（括号内为折减后计算用值）。
注：
以上表格中地基土的物理力学指标均取自勘察报告，计算时适当折减（括号内为折减后计算用值）。
（二）、地下水
Ⅰ、场地内地下水主要分为浅层孔隙潜水、孔隙承压水和深部基岩裂隙水。
1、孔隙潜水赋存于填土、淤泥质粘土、淤泥中，地下水迳流条件复杂；填土具强透水性，中等含水性；淤泥质粘土、淤泥渗透系数在10-7cm/s数量级之间，为微透水层，属弱含水层；潜水位埋深为0.50m～6.40m，地下水位年变幅一般在1.0左右，地下水主要接收大气降水补给和邻近地表水体补给，一般通过蒸发和下渗方式排泄。
2、孔隙承压水赋存于埋深>20m的含粘性土角砾及含粘性土碎石层中，含水层赋水性、渗透性相对较好，水位相对稳定，但含水层厚度、分布不连续及含水层介质影响，水量不大，主要接受侧向渗透补给，以侧向径流或人工开采为主要排泄途径。
承压水头埋深≥5.0m。
3、基岩裂隙水主要赋存于埋深＞60.0m的晶屑玻屑熔结凝灰岩中，主要接受大气降水补给，水量贫乏。
Ⅱ、地下水、土的腐蚀性
地下水、土对混凝土结构具弱腐蚀性，对长期浸水条件混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对干湿交替情况下混凝土结构中的钢筋具中腐蚀性。
四、支护方案选型分析
本工程地下室一层，开挖深度至底板垫层底为5.20m，至承台垫层底为6.40m～6.50m。
根据基坑周边场地条件，参照现行的有关技术标准及温州市建设局有关文件精神，综合场地地基土特征，确定本基坑支护结构安全等级为二级，重要性系数r0=1.0。
综合考虑以上因素，本工程基坑采用钻孔灌注桩排桩+一道水平钢筋砼支撑进行支护，被动区采用高压旋喷桩进行加固，围护桩外侧布置一排高压旋喷桩做止水帷幕。
三、设计依据
1、温州市温大建筑设计有限公司《洞头县海霞中学迁建工程—行政综合楼基坑支护设计图》
2、中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）。
3、中华人民共和国行业标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。
4、浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000）。
5、中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）。
6、中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。
7、中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）。
8、中华人民共和国国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》（GB50153-92）
9、温州市建设局《温州市房屋建筑深基坑管理规定》温建技[2009]269号。
四、高压旋喷桩设计技术参数
1、设计参数:
φ600＠450、L=8.0m，φ600＠500、L=8.0m，φ600＠550、L=4.0m。
2、建议施工前进行试成桩，根据试成桩结果合理安排施工工艺并确定合理的施工参数。
3、水压力为23～25MPa、空气压力为0.7MPa、浆液压力为2～3MPa，提升速度为15～18cm/min，转速为15r/min，水灰比为0.9，水泥掺入量为30%。
五、高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩系利用高压泵将空气、水、水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头，以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升（15cm～18cm/min），使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度（0.5～8.0MPa）的圆柱固结体（即旋喷桩），从而使地基得到加固。
高压旋喷桩的工作情况如图所示。
高压旋喷桩工作示意图
引孔及双重管旋喷施工主要机具、设备参数表
序号
设备名称
规格
参数及性能
用途
备注
1
引孔钻机
XY-100
最大钻孔能力30米
引孔施工
2
高压泵
XPB－90
电机最大功率90KW
高压泵动力
额定压力45MPa
旋喷压力注浆
理论流量100L/min
3
空压机
10M3
工作压力0.5～0.7MPa
旋喷注浆
额定排量8～10M3/min
旋喷注浆
4
旋喷钻机
MG－50A
钻孔深度50～60米
钻孔施工
双管外径60～73mm
孔内旋喷注浆
钻孔倾角－5°～90°
钻孔施工
5
高压管路
φ50
额定压力50MPa
水泥浆输送
6
搅拌桶
1M3
配浆容量1M3
水泥浆配制
（一）工艺流程
双重管高压旋喷工艺流程图
（二）施工劳动力人员组织
公司本着安全第一,质量为本,做精品工程的原则,组织经验丰富的施工人员,各负其责，确保工程优质高效、安全如期完成。
劳动力人员组织表
序号
岗位名称
单位
数量
职责
备注
1
机长
人
1
负责人员调配及现场施工
2
班长
人
2
负责现场钻机施工
3
钻机操作工
人
2
操作钻机成孔及喷浆
4
钻进、喷浆工
人
4
辅助成孔及喷浆
5
搅浆工
人
2
水泥浆配制
6
送浆工
人
1
水泥浆输送
（三）、施工方法及控制要点
（1）、本次施工采用双重管旋喷施工工艺，该工艺使用输送浆，双重管利用浆和气切割土体，使浆液在切割范围与地层颗粒充分掺合。
喷嘴边旋转喷射边提升，同时压入的浆液在负压作用下充填空隙，在地基中形成强度较高的连续固结体，起到防渗加固的作用。
（2）、布孔及成孔
根据设计孔距为，各孔编号设有标记，分两序施工。
钻孔前先找到孔位并进行校核，校核无误后把旋喷机机移至钻孔位置对准孔位，用水平尺掌握机身水平和立轴垂直，垫牢机架。
钻孔的有效深度应超过设计深度0.3-0.5m
钻进过程中，遇到异常情况，必须查明原因，及时采取措施处理，并详细填写记录表。
钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，验收合格后，方可移位进行下一个孔的钻进施工。
3、高喷施工
先进行现场试验，会同甲方、设计及监理确定技术参数。
（2）下喷射管
将高喷台车移至孔口处，先进行地面水试喷，以检查高喷系统的工作是否正常，各项工艺参数是否符合设计要求。
经检查一切正常后方可下管，下管深度达到设计要求时，经现场技术人员认可后方可开喷施工
下管过程中若遇特殊情况，如孔内阻塞，塌孔等，应立即停止下管，将喷管提出地面，重新扫孔，处理完毕后再重新下管。
（3）配制浆液
浆液采用Pc42.5普通硅酸盐水泥拌制，严格按设计配合比配制浆液，制浆过程中应经常测量浆液密度，不符合设计要求的浆液不准使用。
（4）喷射提升
喷射管下至设计深度后，送入符合设计要求的浆。
待注入浆液冒出孔口，再按设计提升速度，自下而上边旋转喷射边提升，直至设计的终喷高度停喷。
喷射结束后应及时将各管路冲洗于净，不得留有残渣。
4、高喷灌浆过程中异常情况的处理措施
（1）高压水压力突然下降时，应检查各部位的泄露情况，必要时拔出注浆管，检查密封性能。
（2）出现不冒浆或断续冒浆时，若系土质松软则视为正常现象；若系附近有空洞、通道，则应不提升注浆管继续注浆直至冒浆为止或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆。
（3）如果在喷射过程中因不可抗拒的因素而停喷，在恢复正常施工后，应复喷不小于30厘米。
六、施工组织计划
1、进度保证措施
（1）组织保证
选派具有丰富施工经验的施工人员组成项目部，设工程科对工程进度计划进行专门编制和控制管理。
（2）技术保证
以项目经理或总工为首组成技术组，开工前对各分部工程的编排进行方案论证。
（3）机械设备的保证
定期检修设备，准备配件要及时、充分。
保证设备的完好率，优化组合，发挥设备的最大使用效率。
（4）确保工程用水、用电、做好后勤保障
对管路，供水系统，电缆要设专人检修，发现问题及时处理，确保设备正常运转。
准备充足的原材料、燃料、生活用品，保证流动资金充足，专款专用，提供有力的后勤保障服务。
（5）加大质量管理力度，以质量保工期。
处理好质量和进度的关系。
定期开进度协调会，要有分步计划，也要有日常控制报告，并应用先进的动态控制理论，推行实时控制，最终达到计划最优化。
七、施工技术要求
l、施工场地布置进行全面规划，合理的布置排浆沟和集浆池。
作好冒浆排放措施和环境保护措施。
2、高压旋喷灌浆单重管法。
在喷射注浆正式施工前应按施工图纸及有关规范规定的喷射汁浆施工方法进行机械设备试运行。
3、实际作业过程中，根据地质条件、建筑物要求及喷灌试验等情况的变化，及时报监工程师，并遵照监理工程师的指示，对各类钻孔或高压喷浆孔的布置进行调整，增减孔距、孔深以完善技术要求。
4、对本技术要求中提供的高压旋喷注浆参数、设计孔距、材，料、设备性能及施工工艺措施等可作验证性试验，并将试验成果报送监理工程师审查，以监理工程师审查的意见用为施工的依据。
5、在施工作业过
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