地铁车站旋喷桩施工方案.docx

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地铁车站旋喷桩施工方案

第一章编制说明

1.1编制依据

（1）武汉市轨道交通六号线土建工程地十八标段合同书；

（2）武汉市轨道交通六号线工业学院站土建工程设计图纸；

（3）武汉市轨道交通六号线岩土工程勘察报告以及现场实地踏勘状况；

（4）国家现行有关施工及验收规范、规则、技术质量标准以及武汉地区的平安文明施工、环境爱护、交通组织等方面的规定；

（5）我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套实力；

1.2适用范围

本施工方案适用工业学院站围护结构旋喷桩施工。

1.3编制原则

（1）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、经济适用性及实事求是相结合。

依据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具好用型的施工方案和机具设备。

（2）技术牢靠性原则

依据本标段工程特点及周边地区类似工程阅历，选择牢靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。

（3）环保原则

施工前充分了解工程周边环境状况，紧密结合环境爱护进行工作。

施工中仔细做好文明施工，削减空气、噪音污染，施工污水合理排放。

第二章工程概况

2.1工程位置及设计状况

2.1.1工程位置

工业学院站地处东西湖区常青花园住宅区内，位于学府北路、学府南路及常青花园中路交汇处，近邻香樟三路，车站沿常青花园中路东西向布置。

2.1.2涉及概况

工业学院站北侧围护结构采纳钻孔灌注桩+桩后Φ800＠600二重高压旋喷桩止水帷幕（咬合200mm），南侧围护结构以及东西两侧端头采纳钻孔灌注桩+桩间Φ600单重管旋喷桩止水帷幕，桩底进入填土层下不透水层3m。

基坑内采纳Φ800＠600三重管旋喷桩+抽条形式进行加固，详细状况见下图2.01咬合旋喷桩止水帷幕平面布置图，

旋喷桩平面布置图1

旋喷桩平面布置图2

2.2主要工程数量

工程部位

工程项目

单位

单根长度

根数

数量（m）

北侧基坑

Φ800旋喷桩

根

7.0m

406

2842

西侧端头

Φ600旋喷桩

根

6.0m

26

156

栋侧端头

Φ600旋喷桩

根

6.0m

20

120

南侧基坑（1-6段）

Φ600旋喷桩

根

6.0m

26

156

南侧基坑（7-22段）

Φ600旋喷桩

根

7.0m

117

819

南侧基坑（23-25段）

Φ600旋喷桩

根

5.5m

21

115.5

南侧基坑（26-31段）

Φ600旋喷桩

根

6.5m

42

273

2.3工程地质及水文条件

2.3.1工程地质

依据勘察结果拟建工程场地沿线上覆土层主要为近期人工填土层、第四系河流冲洪积土层、砂层，下部基岩为白垩-上第三系砂砾岩、砂质泥岩。

据野外钻孔岩性描述、原位测试结果及室内土工试验成果，将拟建工程场地勘探深度范围内的地层划分为7大层19个亚层，各地层岩性特征如下：

（一）第四系填土层（Qml）及湖积物（Q4l）

1、Qml1-1杂填土2、Qml1-2素填土，3、Q4l1-3淤泥质黏土

（二）第四系全新统河流冲积土层（Q4al）

1、Q4al3-1黏土2、Q4al3-2黏土3、Q4al6-1黏土4、Q4al6-2黏土

（三）Ⅱ级阶地积累平原区（Q2-3al+pl）

1、Q3al+pl10-1黏土2、Q3al+pl10-2黏土3、Q3al+pl10-2a黏土4、Q3al+pl5、Q3al+pl11a粉质黏土6、Q3al+pl11b黏土，厚7、Q2al+pl12-1含泥粉细砂8、Q2al+pl12-2中细砂夹砾卵石

2.3.2水文条件

工业学院站场内地下水主要为上层滞水、孔隙承压水及基岩裂隙水。

勘察期间实测场地上层滞水静止水位埋深为0.80-3.20m（标高17.21-19.53m）。

上层滞水对拟建工程基坑开挖施工影响较小。

承压水主要赋存于12层砂土层中，12层具中透水性，孔隙承压水赋存环境相对比较封闭，主要接受侧向补给及排泄，地下水位季节性改变较不明显，水量较为丰富。

依据2号线常青花园站抽水试验数据显示，承压水位埋深约12.80m（标高7.40m,2007年9月），本次勘察期间（2012年10月）测得本场地承压水位埋深约8.0m（标高12.30m）。

依据武汉地区区域水文地质资料，二级阶地承压水改变幅度相对较小。

在施工前复核承压水位，并在施工期间观测承压水位改变。

第三章施工总体支配

3.1总体施工方法

3.1.1施工方法

本工程基坑内采纳三管法旋喷+抽条形式加固，基坑外采纳单管法+双管法旋喷止水。

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，实行分批跳孔施作，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，详细施工依次依据现场实际状况确定。

3.1.2施工支配

依据实施性施工组织设计的工期要求及实际状况，基坑内采纳4台高压旋喷桩（三重管）进行地基加固，北侧围护桩采纳2台高压旋喷桩（二重管）进行桩后止水，南侧采纳2台高压旋喷桩（单重管）进行桩间止水。

3.2主要施工机械设备

序号

设备名称

设备型号

数量

备注

1

高压旋喷钻机

单重管

2台

2

高压旋喷钻机

双重管

2台

3

高压旋喷钻机

三重管

4台

4

双叶注浆机

ZTGC-60/210

2台

5

压浆泵

YSB-2

1台

6

吊车

20T

1台

7

挖机

220型

1台

8

高压水泵

32LG6

2台

9

空压机

P-0.8MP

1台

第四章施工方法

4.1施工原理 

高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后（或引孔旋喷一体机），利用高压旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高，利用高压设备使喷嘴以肯定的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使肯定范围内的土体结构破坏，浆液及土体搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形态、有肯定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体，该工艺起到止水及土体加固的作用。

4.2施工打算

4.2.1技术打算

1.施工前，施工单位进行技术交底，并供应相关文件。

 1） 工程设计报告和地基及基础的施工图件、2）施工场地的工程地质水文地质资料、3）施工场地地上范围的高压线、线、各类管线等资料、4）施工场地地下管线及已建有的地下构筑物的有关资料、5）必要的荷载试验及其他有关试验资料。

 6） 施工技术要求，包括质量标准和检查方法、7）施工前已完成的有关试验报告、8）施工中运用的标准和有关文件、9）施工场地四通一平和测量基准点资料。

2.施工单位在开工前应做好下列工作:

1）编制施工组织设计、 2）建立质量保证体系、3）制定平安操作规程、4）制定劳动爱护和文明施工措施、5）组织施工人员进行技术交底和培训、6）组织学习国家平安生产的法律、法规。

7）施工记录所用各种表格应符合规范要求。

4.2.2场地打算 

原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。

挖好排浆沟，设臵回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。

4.2.2机具设备打算 

喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必需满意施工须要。

管路系统的密封圈必需良好。

各通道和喷嘴内不得有杂物，并打算适量的常规配件。

 检查电源、线路，并做好照明打算工作。

4.2.3人员打算 

配齐全部管理人员和施工人员，并对全部人员进行技术交底、平安交底。

4.3施工流程

4.3.1高压旋喷桩施工工艺流程图

4.3.2施工工艺参数设定：

1）桩的基本参数：

单重管桩径600mm，双重管桩径800mm，桩长以进入不透水层3m为准。

2）单重管旋喷桩施工参数：

浆液压力20～40MPa，浆液比重1.30～1.5，喷嘴直径2～3mm，浆液流量80～100L/min。

3）双重管旋喷桩施工参数：

浆液压力20～40MPa，压缩空气压力0.7～0.8MPa，浆液比重1.30～1.5，喷嘴直径2～3mm，浆液流量80～100L/min。

4）旋转速度：

10～15r/min；提升速度：

15～20cm/min；

5）28天龄期后渗透系数小于1.0×10-7cm/s；

4.1.3三重管法高压旋喷桩施工技术参数表

4.4施工方法

4.4.1桩位放样 

施工前用全站仪测定旋喷桩施工的限制点，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。

4.4.2钻机定位

移动引孔机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。

就位后，起先钻孔，引孔深度大于导墙深度，直至原状土（如图4.02）。

然后旋喷机就位，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。

4.4.3制备水泥浆 

桩机移位时，即起先按设计确定的协作比拌制水泥浆。

首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。

4.4.4旋喷注浆 

当采纳旋喷注浆管进行钻孔作业时。

当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。

其过程为：

启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，视察工作电流不应大于额定值。

4.4.5旋喷提升 

喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格依据设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。

在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表限制压力、流量和风量，分别达到预定数值时起先提升，接着旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。

4.4.6桩头部分处理

当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m起先，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。

4.4.7清洗

向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。

并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。

4.4.8补浆

喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要刚好用水灰比为1.0的水泥浆补灌。

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。

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

5

桩身中心允许偏差

≤0.2D

开挖桩顶下500mm处用尺，D为设计桩径

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

水泥土强度

1:

1

试验检验

5.2 施工检查内容

5.2.1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）浆液协作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