04旋喷桩作业指导书.docx
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04旋喷桩作业指导书
一、项目简介
北京至霸州铁路地处华北地区的北京市、河北省。
本线途径北京市大兴区和河北省廊坊市广阳区、固安县、永清县和霸州市，线路全长76.58km（不含新机场站），北京市范围33.43km（不含新机场站），河北省范围43.15km。
京霸五标段正线里程范围为DK80+007.56～DK93+032.71。
二分部承担施工范围：
DK88+006～DK90+700段内区间、站场正线和站线、联络线、粮库专用线、工区走行线（其中京保上行联络线至JBSLDK95+059.24、改京九联络线GHLDIK94+000-GHLDK94+600）的全部道路改移、路基、框构桥和涵洞、明洞及其他运营及生产建筑物等工程。
根据设计要求在临近既有线附近施工及地面电力线未拆迁高施工机械无法施工地段，采用高压旋喷桩进行路基基础加固。
二、材料要求
1、水泥：
采用42.5级普通硅酸盐水泥，根据地下水对砼的侵蚀情况在施工中掺入适量的外加剂；
2、水：
施工用水采用符合水质要求的地下水或地表水。
三、技术标准
项目
序号
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
查看流量计
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
%
≤1.5
实测
3
孔深
mm
±200
钻机深度表
4
注浆压力
按设定参数指标
查看压力表
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
4、施工用主要设备
根据本工程工期要求、场地条件和公司设备能力投入主要设备有：
序号
设备名称
型号
功率
（KW）
单位
数量
1
钻机
PH-5C
50
台
3
2
高压泵
BWT100/30
ＧＰＢ-90型
75
台
1
2
3
泥浆泵
3NL-9
3
台
10
4
搅浆机
JB01
1.5
台
10
5
水准仪
DSZ2
部
1
6
RTK
华测T7
部
1
7
电焊机
BX1-400
套
1
8
气焊机
套
1
9
水泥罐
200t
个
3
5、施工作业条件
1、施工场地进行三通一平处理，挖除场地内地表植物根系，整平地面标高比桩顶设计标高高出30cm。
2、对施工区域内的管线进行排查，确保施工区域内管线迁移完毕。
3、实验室确定实验室配合比，28d无侧限抗压强度不小于4Mpa。
4、每工点不少于3根进行成桩性工艺实验试桩，确定各项施工参数。
六、施工工艺及流程
根据本工程加固设计要求及工地现场施工工况条件，选用两重管高压旋喷桩施工工艺。
1、施工工艺流程
2、高压旋喷桩施工主要技术参数：
水泥浆压力
20～30Mpa
气压
不小于0.7Mpa
喷浆嘴
φ1.8mm×2
喷气嘴
φ10mm×2
提升速度
5～25cm/min
旋转速度
10—20R/min
浆液流量
大于30L/min
水泥掺入量
550Kg/m3
水泥浆液用量
Qu≥1MPa
水灰比
0.8
3、施工方法
（1）场地平整：
先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切
障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。
（2）测量定位：
首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
（3）机具就位：
人力缓慢移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1%。
对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。
为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。
（4）启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：
插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
在插管过程中，喷射高压水切割土体。
（5）浆液配置：
高压旋喷桩的浆液，采用P.042.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入用量不小于40%？
（重量比），水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比0.8--1.5，搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。
喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。
水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。
（6）喷射注浆：
在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。
各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。
旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。
（7）喷射时，先应达到预定的喷射压力气压不小于0.7Mpa，水泥浆流压力大于20Mpa、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为50mm/min—250mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。
保证桩顶密实均匀。
中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。
（8）冲洗：
喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。
管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
（9）重复以上操作，进行下一根桩的施工。
七、施工后成品保护及质量检验
1、成品保护
（1）、旋喷桩桩施工完毕，不得有机械设备从上面行走，待桩基达到一定强度（一般3-7天）后可进行开槽。
（2）、土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产主损害，尽量避免扰动桩间土。
（3）、剔除桩头时先找出桩顶标高位置，用切割机将多余的桩头截除。
2、质量检验
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‰，每个工点至少应检验3根，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28d的固结体中钻取岩芯，在每根检测桩桩径方向1/4处，桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出的芯样照片，钻孔直径不小于108mm，取上、中、下各1/3范围的中部的3个试样做成标准试件进行室内物理力学性能试验。
承载力：
成桩28d后进行单桩复合地基载荷实验，满足个工点的具体要求，抽检数为总桩数的2‰，且没工点不少于3处。
高压旋喷桩检查项目
项次
项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
桩距（mm）
±100
尺量
2
桩径（mm）
不小于设计
尺量
3
桩长（m）
不小于设计
查施工记录
4
垂直度（%）
<1
查施工记录
5
单桩注浆量
不小于设计
查施工记录
6
桩体28天强度（Mpa）
≥2.0
试块
八、施工质量保证措施
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，检查旋喷管的高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液。
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，间距不小于4～6m。
。
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,袋装水泥进场后，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，水泥掺入量不小于40%，水灰比0.8-1.5。
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0.25m/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0.4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，岩芯管长不小于2.0米。
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配备一台备用发电机组。
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。
九、旋喷桩施工常见问题及防治措施
根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况，为保证旋喷桩施工质量，针对施工中可能出现的问题进行分析并提出预防措施及处理方法。
1、固结体强度不均匀、缩颈
（1）产生原因
1）喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。
2）喷浆设备出现故障中断施工。
3）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。
4）喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。
5）穿过较硬的粘性土，产生颈缩。
（2）、预防措施及处理方法
1）根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。
2）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。
3）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。
4）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。
5）控制浆液的水灰比及稠度。
6）严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。
2、压力上不去
（1）、产生原因
1）安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。
2）泵阀损坏，油管破裂漏油。
3）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。
4）塞油泵调压过低。
（2）、预防措施及处理方法
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。
3、压力骤然上升
（1）、产生原因
1）喷嘴堵塞。
2）高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。
3）泵体或出浆管路有堵塞。
（2）预防措施及处理方法
1）应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。
2）其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。
4、钻孔沉管困难偏斜、冒浆
（1）、产生原因
1）遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。
2）注浆量与实际需要量相差较多。
3）地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。
（2）、预防措施及处理方法
1）放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。
2）喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直倾斜度探制在0.3%以内。
3）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。
4）控制水泥浆液配合比。
5）针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。
6）针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。
5、固结体顶部下凹
（1）、产生原因
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。
（2）、预防措施及处理方法
旋喷长度比设计长0.3～1.0米，或在旋喷桩施工完毕，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范围内再钻进0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。
十、安全保证措施
根据注浆作业的施工特点，按照国家《劳动保护法》发放相应的劳保用品：
如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。
在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。
严格执行国家法律、法规、作业标准有关的安全管理规定，实现本标段的安全目标提供必要的保证。
1、施工现场
⑴加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育，工地设置专职安全检查员，及时发现、处理安全隐患。
⑵制定各工种安全生产规章制度，严格施工程序，加强对桩机操作员的管理，施工机械由专人持证上岗，严禁串岗作业。
⑶严禁违规操作，不得违章指挥。
⑷定期或不定期组织安全大检查，及时发现、整改安全隐患，对违章作业人员进行一定的处罚。
⑸施工材料堆放有序，不侵入运输通道道施工界限。
⑹施工机械的转动部分有安全罩。
⑺所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。
⑻配电箱开关有操作指示和安全警示。
⑼机械定期维修,确保作业安全。
⑽危险品必须严格管理，其存放、运输、使用均要符合国家和地方的有关规定。
⑾临时设施及变压器等供电设施，应按有关规定，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。
凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。
⑿调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。
⒀做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。
2、机械操作安全技术要点
⑴高压泥浆泵
①泵体内不得留有残渣和铁屑，各类密封圈套必须完整良好，无泄漏现象。
②安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在规定达到最高压力时，能断销卸压，决不可安装未经试压检验的或自制的安全销。
③指定专人司泵，压力表应定期检修，保证正常使用。
④高压泵、钻机、浆液搅拌机等要密切联系配合协作，一旦某部发生故障，应及时停泵停机，及时排除故障。
⑵钻机
①司钻人员应具有熟练的操作技能并了解旋喷注浆的全过程和钻机在旋喷注浆的作用。
②钻孔的位置需经现场技术负责人确认，确认无误后方可开钻。
③人与喷嘴距离应不小于600mm，防止喷出浆液伤人。
⑶管路
①高压胶管：
在使用时不得超过容许压力范围。
②胶管：
弯曲使用时不应小于规定的最小弯曲半径。
⑷清洗及检修
①喷射注浆施工结束后，应立即将钻杆、泵及胶管等用清水清洗干净，防止浆液凝结后堵塞管道，造成再次喷射时管道内压力骤增而发生意外。
②施工中途发生故障，必须卸压后方可拆除连接接口，不得高压下拆除连接接口。
3、施工用电安全保证技术要点
⑴严格执行《施工现场安全生产保证体系》、《施工现场临时用电安全技术规程》相关规定。
⑵电缆接头不许埋设和架空，必须接入线盒，并固定在开关箱上，接线盒内应能防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。
⑶所使用的配电箱必须符合JGJ46-88规范要求的电箱，配电箱电气装置必须做到一机一闸一漏电保护。
⑷开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。
⑸所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。
⑹所有电机、电器、照明器具，手持电动工具的电源线应装置二级漏电保护器。
⑺施工现场的电器设备设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施必须有专业电工经常检查整理，发现问题及时解决。
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