三重管高压旋喷止水帷幕施工方案.docx
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三重管高压旋喷止水帷幕施工方案
施工组织方案审批表
工程名称
金茂梅溪湖国际广场住宅项目基坑支护工程
建筑面积
建设单位
长沙金茂梅溪湖国际广场置业有限公司
层数
设计单位
湖南省勘测设计院
结构类型
施工单位
湖南省地质建设工程（集团）总公司
合同工期
编制时间
2013年04月
编制人
编制部门
工程项目经理部
送审时间
2013年04月
项目及项目总工审核意见:
年月日
公司相关部门及总工审核（审批）意见:
年月日
备注:
审批意见:
（填写审核、批准的具体意见、建议；对于应修改的部份应明确、具体。
）
湘质监统编
施2002-10
施工组织设计（方案）审批记录
工程名称：
金茂梅溪湖国际广场住宅项目基坑支护工程
结构类型：
结构层次：
建筑面积：
致：
中航工程监理（湖南）有限公司
我项目部根据施工合同和施工图设计的要求已完成了金茂梅溪湖国际广场住宅项目基坑支护工程止水帷幕施工方案的编制，并经公司技术部门组织审查批准，请予审查。
项目经理：
项目部（章）：
年月日
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
年月日
监理（建设）单位审核意见：
监理单位项目总监理工程师监理（建设）项目部（章）
（建设单位项目技术负责人）：
年月日
金茂梅溪湖国际广场住宅项目
基坑支护工程
止水帷幕施工方案
编制人：
审核人：
湖南省地质建设工程（集团）总公司
二0一三年五月四日
一、工程概况
拟建场地位拟建工程场地位于梅溪湖片区，北靠梅溪湖路、南临环湖路、东侧为拟建A6路，西侧为拟建A7路。
场地原始地貌单元属龙王港河冲积阶地，现已经过多次人工改造，现场地地形略有起伏，北边略高于南边。
标高介于35.77～40.79m之间。
设计基坑底标高为：
31.60m。
本工程采用三重管高压旋喷灌浆方法对基坑进行帷幕隔水。
①锚管支护段：
单排，帷幕轴线与坡顶开挖线距离为1.0m。
旋喷桩桩心间距为0.80m，拐角处适当加密，分序进行，连续喷射作业，旋喷桩布置于开挖线外侧。
旋喷墙深度：
粉质粘土层（或隔水层）0.80m。
②钢管桩支护段：
孔心轴线与坡顶距离为2.30m；旋喷桩桩心间距为0.80m，拐角处适当加密，分序进行，连续喷射作业，旋喷桩布置于开挖线外侧。
旋喷墙深度：
粉质粘土层（或隔水层）0.80m。
③人工挖孔桩支护段：
采用桩间止水，旋喷桩桩心间距为0.60m，分序进行，连续喷射作业，旋喷桩桩中心点布置于相邻两根护壁桩之间向外侧30cm。
二、地质特性
根据野外钻探揭露情况，场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系冲积层、第四系残积层，下伏基岩为元古界板溪群（Pt）板岩，各地层野外特征按埋藏情况自上而下依次描述如下：
人工填土（Q4ml）①：
为素填土，褐黄、褐红等杂色，主要由粘性土混强风化板岩组成，局部含少量中风化板岩块，硬杂质含量约20%～40%，堆填年限1～2年左右，稍湿、松散状态，密实度不均匀。
层厚5.30～12.90米。
第四系冲积层（Qal）
粉质粘土②：
褐黄、灰褐色，稍湿、可塑状态，局部含少量砂砾石，无摇振反应，稍有光泽，中等干强度及中等韧性。
层厚0.70～5.70m。
第四系残积层（Qel）
粉质粘土③：
褐黄、褐灰色，系板岩风化残积而成，原岩结构可辨，局部含强风化块，呈可塑～硬塑状态，无摇振反应，稍有光泽，中等干强度及中等韧性。
层厚0.70～3.70m。
基岩：
为元古界板溪群（Pt）板岩，青灰色，风化后呈褐黄、紫红、灰、青灰等色，具典型的板状构造，主要组成矿物石英、绿泥石和绢云母等多呈隐晶质-微晶质产出，且重结晶现象不明显，变余泥质结构和显微层理构造较为清晰，微层理厚度变化极大，具有失水易干裂、浸水易软化的特性。
按其风化程度不同分为强风化、中风化两带，其野外特征分述如下：
（1）强风化板岩
：
褐黄色、青灰色，大部分矿物已风化变质，节理裂隙极发育，岩芯极破碎，呈碎块状、砂状，少量短柱状，岩块用手可折断，冲击钻进困难，回转钻进容易，局部夹中风化岩块。
岩体极破碎、属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
层厚0.70～15.10m。
由于不均匀风化作用，该层中局部分布有软弱夹层全风化板岩
-1：
褐灰、青灰色，大部分矿物已风化变质，节理裂隙极发育，不均匀夹少量的强风化岩块，岩芯呈土柱状，岩块用手易折断。
场地内局部分布，层顶底埋藏深度14.80～17.30m，相当于标高21.98～19.48m，视厚度2.50m。
（2）中风化板岩
：
褐灰、青灰色，部分矿物已风化变质，节理裂隙稍发育，岩芯呈短柱状、柱状夹碎块状，岩块用手难折断，合金钻进速度慢。
岩体较完整、局部较破碎，多属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ类。
揭露厚度4.90～25.30m，层厚不详。
四、施工主要技术参数
高压水压强：
35～38Mpa，排量：
70～75L/min
空压机压强：
0.60～0.80MPa,排量：
1.4～2.0m3/min
水泥浆液压强：
0.50～0.70MPa,排量：
70～85L/min
比重：
1.60～1.65
灌浆旋转速度：
9～11rpm,提升速度：
6～8cm/min
高压旋喷形成的防渗墙底部深入粉质粘土层（或隔水层）0.80m。
五、旋喷桩工作原理
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），利用三重注浆管以一定的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，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状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体，该工艺起到止水与土体加固的作用。
六、施工工艺
引孔、旋喷独立机流程图
引孔旋喷一体机流程图
6.1.桩孔测量定位
（1）依据规划红线图，总平面图及桩位布置图等资料，测量放出控制点轴线，请业主及监理复测验收。
（2）在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线，
根据总平面布置图及桩位布置图建立测量控制网。
（3）用经纬仪及水准仪测量定位，并经二次检测确认无误后方可确定旋喷孔位，并在孔位之上做上明显和稳定的标记。
6.2.钻孔施工
钻进成孔：
先采用工程钻机引孔。
钻孔直径和深度：
钻孔时，其引孔口径为Φ110mm，终孔深度为设计要求深度以下500mm。
引孔钻进时，原则上采用清水钻进，若出现垮孔，采用优质膨润土作为制浆用主要材料，新制泥浆配合比拟为：
水750L，粘土650kg，碳酸钠6～8kg。
施工时，分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统，防止串浆、混浆。
引孔旋喷一体机钻进参数同工程地质钻机。
6.3.水泥浆液制备
（1）浆液和水泥材料：
高喷灌浆采用P.032.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.8∶1，采用高速搅拌机搅拌，纯拌合时间不少于1min，且应连续制浆。
（2）浆液搅拌及浆液质量控制：
选用ZJ-400型高速搅拌机，进行浆液搅拌，由送浆工对浆液浓度、密度、温度和时间等进行检测和记录，据此控制浆液质量。
6.4.高压旋喷灌浆施工
（1）地面试喷：
钻孔验收、就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。
（2）开喷：
喷管至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。
待各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。
（3）高喷灌浆保持全孔连续一次作业，作业中因拆卸喷射管而停顿后，重复高喷灌浆长度不小于0.3m。
（4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后即使处理。
（5）当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理：
A．降低喷射管提升速度或停止提升；
B．降低喷水压力、流量进行原地灌浆；
C．喷射水流中掺加速凝剂；
D．加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆；
E．向孔内冲填砂、土等堵漏材料。
（6）在高喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定，确保350～400kg/m。
（7）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。
（8）装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。
（9）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止。
（10）施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。
七、质量保证措施
（1）设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。
（2）保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。
（3）高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。
（4）高喷管下至距孔底0.5m时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底（开喷深度）后，再启动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提升，提升速度控制在6～8cm/min。
（5）高压旋喷作业时各压力参数如下：
三重管：
浆压：
0.5～3MPa
水压：
35～38MPa
气压：
0.6～0.8Mpa
（6）浆液配制必须严格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做好记录。
（7）高喷作业中，必须注意观察水、气、浆压力和流量达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。
（8）分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。
（9）因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.1～0.5m处，重新开机作业，以避免回灌体出现新层。
（10）遇到较硬地层时应降低提升速度，高喷参数达不到要求孔段应进行复喷。
（11）采用两序施工（间隔一个）防止串孔。
（12）为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。
（13）遇漏水孔段，应停止提升，继续注浆，冒浆后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好记录。
（14）高喷作业时，各岗位要明确分工，统一指挥，协调一致。
（15）高喷结束后，要立即清洗管路设施。
（16）各种记录资料及时整理上报。
（17）质量控制
序号
检查项目
单位
规定或容许偏差
检查方法
1
孔平面位置
cm
±10
用经纬仪量测或钢尺量
2
钻杆倾斜度
%
≤1.5
用角度仪检查
3
深度
m
不小于设计
现场测量检查
八、施工注意事项
钻机就位后，应进行水平和垂直校正，钻孔位置与设计位置偏差不大于10cm，垂直度偏差不大于1.5%。
以保证桩垂直度正确。
在旋喷过程中往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面，如冒浆量小于注浆量，可视为正常现象，超过者或出现不冒浆时，应查明原因，采取相应的措施。
通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋喷速度等措施，来减小冒浆量；不冒浆大多是
地层中有较大空隙所致，可采取在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间或增大注浆。
九、安全措施
施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。
高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。
高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断施喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀。
本工程旋喷桩约9000m，投入3套设备，帷幕作业人数25人，计划作业时间为25天。
劳动力计划见下表：
劳动力计划表
工种级别
按工程施工阶段投入劳动力情况
0-4天
5-8天
9-12天
13-16天
17-20天
21-25天
旋喷桩技工
10
15
15
15
15
15
机电技工
2
3
3
3
3
3
普工
6
7
7
7
7
7
具体施工过程中根据施工情况增减人员。
十、设备、材料及人工安排
10.1机械设备
本工程拟投入的主要施工机械设备见下表：
序号
设备名称
规格型号
产地
计划数量
制造年份
额定
功率
功功
备注
1
旋喷钻机
XJ-100
湖北
3台
2009
30KW
自有
2
高压水泵
XPB-90D
湖南
3台
2012
90KW
自有
3
泥浆泵
BW-150
湖南
3台
2012
5.5KW
自有
4
浆液搅拌机
JDY-350
湖南
3台
2010
5.5KW
自有
5
高压喷管
TY-301
广州
3台
2012
自有
6
空压机
VY-12/7-B
江苏
3台
2012
35KW
自有
10.2主要仪器设备表
类别
型号
产地
数量
备注
全站仪
SET2C/2B
日本
1台
自有
经纬仪
J2
北京
1台
自有
精密水准仪
DJS3-1
北京
1台
自有
10.3材料
施工用材料必须有出厂合格证，按照要求进行送检，严格保证进场材料的质量，本工程拟进场主要材料计划如下表：
主要材料计划表
序号
材料名称
规格
用量
单位
主要用途
1
水泥
P.O32.5
约3300
吨
高喷注浆等
十一、工期及确保工期的保证措施
11.1施工总工期
本工程施工总工期为25个有效工作日。
为确保工程能够按照合同工期保质保量的完成，我们制定工期的技术保证措施和组织措施，对各阶段施工制定工期目标，将总工期目标分解到各个环节中，保证总工期的实现。
在本工程的施工中，保证合理组织和流水施工是完成本工程的关键，采用分阶段控制工期的方法来控制总工期的实现。
施工中加强各工序间的衔接，安排作业时间及进度，提前做好施工准备，合理组织人力、物力等各种资源，使各阶段的施工进度计划得以实现，从而保证工程总工期。
在合理安排承包范围内的施工进度外，对合同内与其他单位相互配合也排出控制工期，以保证整个工程施工的整体协调性。
11.2施工进度计划
根据合同要求，结合以往丰富的施工经验，在工程施工过程中，编制详细的进度控制网络，协调组织施工，合理配置资源，提高施工的连续性和严密性，确保工程总工期目标和质量目标的实现。
11.3确保工期的保证措施
建立强有力的项目经理部，配足项目管理人员，形成责任到位、指挥有序、雷厉风行、精干高效的管理机构，确保项目按预定安排推进。
实行项目经理班子成员现场24小时值班制度，果断决策、及时协调、切实解决生产中遇到的各种问题，保证施工的正常、有序进行。
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