高压旋喷桩基方案.docx

1、高压旋喷桩基方案表B.0.2 高压旋喷桩施工方案报审表工程名称：南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分及南宁港中心城港区民生旅游码头工程水工部分工程 编号： 监理机构：广西八桂工程监理咨询有限公司南宁港中心城港区旅游码头工程监理部现报上南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分高压旋喷桩施工方案，请予审查和批准。 施工单位：中交三航局第三工程有限公司南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程 第一期水工部分及南宁港中心城港区民生旅游码头工程水工部分项目经理部 项目负责人： 日期： 项目监理机构审核意见：总监理工程师： 日 期： 本表一式三份，经监理审批后，业主、监理、承包人各一份。南宁港中心

2、城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分高压旋喷桩施工方案编 制： 陈 彬审 批： 王敏华编制单位：中交三航局第三工程有限公司南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分及南宁港中心城港区民生旅游码头工程水工部分项目经理部（盖章）编制日期： 2016年8月10日目 录1 编制说明 11.1 编制依据 11.2适用范围 11.3编制原则 12 工程概况 22.1工程地点 22.2设计概况 22.3工程地质 23 总体施工方法 43.1施工方法 43.2施工安排 43.3施工进度计划 43.4资源配置 44 施工方法 54.1施工原理及工艺流程 54.2施工工艺参数 64.3旋喷桩施工方法 75 质

3、量标准及检查措施 85.1旋喷桩施工技术标准 85.2 施工检查内容 95.3 成桩检测要求 106 质量、安全、环境保证措施 106.1 质量保证措施 106.2 安全保证措施 126.3环境保证措施 147 消防、保卫保证措施 157.1 消防措施 157.2 保卫措施 168 旋喷桩施工预案 168.1固结体强度不均匀、缩颈 168.2压力上不去 168.3压力骤然上升 178.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆 178.5固结体顶部下凹 181 编制说明1.1 编制依据(1) 中铁建港航局集团勘察设计院有限公司提供南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分施工变更设计图；(2)现行有关法规、

4、标准、技术规范以及环境保护、水土保持方面的政策和法规；(3)建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）和地基处理手册(4)建筑地基基础工程施工质量验收规范(5)现场踏勘所掌握的环境资料；(6)我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；(7)中铁建港航局集团勘察设计院有限公司提供的南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程水工部分岩土工程详细勘察报告；(8)类似工程的施工实践经验。以及水运行业和国家现行的其他相关标准、规范等。1.2适用范围本施工方案适用于南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程水工部分桩基础旋喷桩的施工。1.3编制原则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

5、性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。技术可靠性原则根据本标段工程特点，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。经济合理性原则针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。环保原则施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀排放工作。2 工程概况2.1工程地点南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分在南宁市邕宁区蒲庙镇邕江右岸，蒲庙

6、大桥下游约1km处。2.2设计概况南宁港中心城港区蒲庙旅游码头工程第一期水工部分高压旋喷桩设计桩径A800，采用梅花形布置，旋喷桩中心间距1.65m，布置形式详见平面布置图和平面布置大样图。高压旋喷桩数量291根，有效旋喷数量2134.05m,空钻数量769.30m，桩长按桩端持力于风化岩层控制。其中有两排高压旋喷桩位于混凝土挡墙底部，挡墙底碎石垫层碎石粒径不大于50mm。详见平面布置图和平面布置大样图如下：高压旋喷桩平面布面置图平面布置大样图2.3工程地质经超前钻钻探查明，场地内的岩土层主要为填土、第四系冲、残积相的黏性土、碎石土以及石炭系灰岩等，其中填土及具胀缩性的黏土为特殊性岩土。根据场

7、地的地貌单元、岩土成因类型、风化程度及其物理力学特征，对场地内的岩土层进行划分，分为5主层、1亚层，现分述如下：(1)素填土（Qml）黄、灰黄，松散状态，各向异性，均匀性差；主要成份为块石、碎石角砾及黏性土，块石含量3050%，母岩成份主要为灰岩、硅质岩及石英碎块等，偶混少许砖瓦碎片或块石。新近回填，未完成自重固结，属于欠固结土，具高压缩性及湿陷性。分布于全场地表层，厚约1.111.5m。(2)粉质黏土（Q3al）灰色，呈软塑状态，具高压缩性；摇震反应无，光泽反应稍光滑，干强度中，韧性中；具触变性，易被人工扰动，具交错斜层理，为邕江级阶地冲积相沉积层。分布于场地大部份地段，埋深约1.16.3

8、m，厚约0.54.3m。(3)红黏土（Q3el）黄、棕黄色，局部夹灰白色，呈可塑状态，具中压缩性；摇震反应无，光泽反应光滑，干强度高，韧性高，具斜层理；该层为灰岩在原地风化形成的残积层，岩石的组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进。局部混少量风化不完全岩屑，发育网纹闭合状微风化裂隙，裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物。分布于场地大部份地段，埋深约8.29.8m，厚约1.35.3m。(4)强风化灰岩（C）浅灰、灰色，坚硬状态，裂隙块状结构，中厚层状构造。岩芯多呈碎块状，长约26，少许呈短柱状，长度一般约510，少量达2030，岩芯采取率7080%。强风化程度，岩石结构大部份被破坏，矿物

9、成份显著变化，风化裂隙很发育，部份裂隙为灰白色方解石脉充填；局部发育溶洞，洞体多被砾质黏性土充填，岩体表面溶蚀严重，呈蜂窝状；岩体破碎，用镐可挖，干钻无法钻进，岩芯水钻方可钻进；刀刻起粉，锤击声不清脆、无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕，岩石坚硬程度为较软岩，为不软化岩石，岩体完整程度为较破碎、节理发育程度为发育，岩体基本质量等级为级。该层分布于全场地，埋深约2.513.5m，揭露层厚1.26.4m。(5)黏土1（Q3 al）黄、棕黄色，呈可塑状态，具中压缩性；摇震反应无，光泽反应稍光滑，干强度高，韧性高；具胀缩性，亲水性强，失水干裂、湿水易软化，为红黏土经水流搬运后沉积而成的冲积层。分布

10、于场地局部地段，埋深约10.314.3m，厚约1.22.2m。(6)中风化灰岩（C）灰色，坚硬状态，中厚层状构造，裂隙发育，部份裂隙为灰白色方解石脉充填，局部发育裂隙。中长柱状岩芯，较完整，岩芯长度一般为515，少量达30100，岩芯采取率8090%。中风化程度，岩石结构部份被破坏，刀刻起粉，用镐难挖，干钻无法钻进，岩芯水钻方可钻进；锤击声较清脆、有轻微回弹、稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应，岩石坚硬程度为较硬岩，为不软化岩石，岩体完整程度为较完整、节理发育程度为不发育，岩体基本质量等级为级。该层分布于地表下部，埋深约7.316.6m，未揭穿，揭露层厚6.511.4m。3 总体施工方法3.1施

11、工方法本工程旋喷桩施工采用二重管法旋喷，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，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作，具体施工顺序依据现场实际情况确定。3.2施工安排根据工期要求及周围施工作业实际条件情况，采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。3.3施工进度计划根据施工周围条件、工期要求及实际情况，因场地限制，施工场地钻孔采用1台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作，采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。预计工期需要30天，具体施工时间待业主单位确定方案后，立即组织人员机械进场施工。3.4资源配置3.4.1劳动力计划劳动力具体分工如表劳动力组织表所示。表中

12、为每班组人员配置，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。 劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1施工班长1做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工1负责排除机械故障和管路的清洗3钻工3负责旋喷机的操作及注浆施工记录4制浆2负责浆液的配置5值班工程师1负责现场技术指导和管理合计83.4.2主要施工机械设备旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔，XP-30B

13、型旋喷机作业。主要施工机械设备如表主要机械设备配套表所示，本表为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。主要机械设备配套表 序号设备名称规格型号单位数量1地质钻机XY-150台12高喷台车XP-30B台13高压泵3D2-5Z栓塞泵台14灌浆泵HB-80台15空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台17拌浆机WJG-80台14 施工方法4.1施工原理及工艺流程双重法旋喷是一种气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用一层喷射管使空气横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅

14、拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的，其加固直径可达8002000mm，本工程设计桩径为800mm，水泥应采用新鲜无结块的42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量按25%控制，水灰比采用0.8:1.0，外加剂为聚羧酸盐高性能减水剂(掺入量为1%)。采用双重法旋喷施工时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于500mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。双重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。旋喷桩施工工艺流程见图。

15、图4-01 旋喷桩施工工艺流程图4.2施工工艺参数施工工艺参数见表旋喷桩施工主要技术参数参考表项 目技术参数压缩空气气压（MPa）0.7气量（m3/min）0.52.0水泥浆压力（MPa） 2030流量（L/min）100150水灰比0.8:1提升速度（cm/min）10旋喷桩施工前进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。试桩数量不少于3根，具体位置根据现场实际情况与监理一同确定。浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为： Q=(H/v)q(1+)式中 Q浆量（m3）； H喷射长度（m）； q单位时间喷浆量（m3/min）； 损失系数

16、，通常0.10.2； v提升速度（m/min）。根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。4.3旋喷桩施工方法4.3.1施工准备场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，竹桩标记，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。修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件

17、可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。4.3.2钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆倾斜度控制在1.5%以内；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。4.3.3引孔钻进钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。4.3.4拔出钻芯管、插入注浆管引孔至设计深度后，拔出钻芯

18、管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，要防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。4.3.5旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，先空转旋喷管直至孔口冒浆，再提升旋喷管由下至上旋喷注浆，直至桩顶设计标高，预留桩头0.3m。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转不少于3钟，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。现场试桩初定参数水泥浆压力宜控制在2530MPa；空压机气流压力宜控制为0.7MPa；旋喷提升速度应小于0.1m/min；喷射管旋转速度为10rmin，注浆过程中旋喷提升速

19、度应小于0.2m/min；喷射管旋转速度为10rmin，钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。4.3.6钻机移位旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。5 质量标准及检查措施5.1旋喷桩施工技术检查标准(1)水泥及外加剂的品种和质量，水泥浆的水灰比应满足设计要求。检验数量：施工单位和监理单位全部检查。检验方法：检查出厂质量证明文件和抽样检验报告。(2)旋喷桩的完整性检验和地基承载力检验的数量及结果应满足设计要求。检验数量：施工单位按

20、设计要求检验，监理单位见证检验。检验方法：检查检测报告。(3)旋喷桩施工的程序、压力、注浆量、提升速度及旋转速度等应满足施工参数的要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：检查施工记录。(4)旋喷桩允许偏差、检验数量和方法应符合表 2.3.10.4 的规定。 旋喷桩允许偏差 、 检验数量和方法 2.3.10.4 表序号项目允许偏差（mm）检验数量单元测点检 验 方 法1桩位中心50抽查 51拉线和用钢尺测量2垂直度（每米）151吊线和用钢尺测量5.2 施工检查内容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：原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂等外加剂）的

21、质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；浆液配合比是否合适工程实际土质条件；机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆、钻头及导流器畅通无阻；检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于3孔，必要时调整喷射工艺参数。施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。施工中检查施工中重点检查内容有：钻杆的垂直度及钻头定位；水泥浆液配合比及材料称量；钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速

22、度及注浆量；孔位处的冒浆状况；喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。施工后检查施工后主要对加固土体进行检查，包括：固结土体的整体性及均匀性；固结土体的有效直径；固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；固结土体的抗渗性。5.3 成桩检测要求(1)对旋喷桩固结体的质量检验内容主要有：固结体的整体性和均匀性；固结体的有效直径、垂直度、强度等。(2)旋喷桩质量检验应在喷射注浆结束30d天、60d分别进行,采用常规取芯或软取芯方法进行检验。(3)检测共布置7个钻探取芯孔，初步拟定喷射注浆结束30d时取芯数量为3个，若此时无

23、侧限抗压强度平均值均大于2.5MPa，则剩余孔位也进行取芯，无需等待至60d。否则需等待至60d时，再另行取芯。(4)钻芯取样孔取样深度为桩底标高下1.0m，检查水泥土芯样的完整性和桩径是否通长，以及抗压强度是否满足设计要求，每4m取一组芯样，每组试样需进行无侧限单轴抗压强度试验和抗剪强度试验。6 质量、安全、环境保证措施6.1 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，先在地表进行试喷实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。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

24、48小时。采用42.5R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,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。浆液水灰比0.8：1、浆液比重、水泥掺入量为25%等参数均以设计图纸要求为准。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。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。严格控制喷浆提升速度，其提升速度

25、应小于0.20m/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0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。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。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。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150mm成孔，钻芯管长不小于2.0米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下

26、套管护壁，以防垮孔。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。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。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。6.2 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

27、、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，为本工程安全目标的实现，争创水运工程标准工地提供必要的保证。6.2.1施工现场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。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。严禁违规操作，不得违章指挥。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。施工材料堆放有序，不侵入运输通道道施工界限。施工机械的转动部分有安全罩。所有吊装装置必须有安全检验证

28、书，并定期维修管理。配电箱开关有操作指示和安全警示。机械定期维修,确保作业安全。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。临时设施及变压器等供电设施，应按施工现场临时用电安全技术规范的规定，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。调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。6.2.2机械操作安全技术要点高压泥浆泵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。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

29、，能断销卸压，决不可安装未经试压检验的或自制的安全销。指定专人司泵，压力表应定期检修，保证正常使用。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。钻机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。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。人与喷嘴距离应不小于600mm，防止喷出浆液伤人。管路高压胶管：在使用时不得超过容许压力范围。胶管：弯曲使用时不应小于规定的最小弯曲半径。清洗及检修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。施

30、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。6.2.3施工用电安全保证技术要点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。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。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。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。所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。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。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。6.3环境保证措施为了适应当今社会的潮流，实现社会经济的可持