高压旋喷桩专项施工方案.docx

1、高压旋喷桩专项施工方案第一章编制说明1.1编制依据（1）建筑施工手册，第四版；（2）现场踏勘及旋喷桩试桩所掌握的地质及技术资料；（3）长沙市渔业路及延伸工程隧道工程施工设计图（隧道工程，第二册，设计号：2010-355）；（4）建筑基桩检测技术规范（JGJ1062003）；（5）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB502022002）；（6）我单位类似本工程的施工经验；（7）长沙市渔业路及延伸工程岩土工程详细勘察报告（长沙市勘测设计研究院，2011年8月）。1.2适用范围本方案适用于长沙市渔业路及延伸工程K0+240K0+406和K0+445K0+475段明挖隧道基坑围护结构高压旋喷桩（三重

2、管）的施工。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。（2）技术可靠性原则根据本工程特点，依据类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。（3）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。（4）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

3、污水、废浆经沉淀并达到规定的标准后方可排放。第二章工程概况2.1工程位置及设计概况2.1.1工程位置长沙市渔业路及延伸工程K0+240K0+406段明挖隧道位于京广铁路西侧（开福区政府南门南侧），K0+445K0+475段明挖隧道位于京广铁路东侧。2.1.2设计概况本工程K0+240406和K0+445475段共196m为明挖深基坑，开挖深度为8m11m，围护结构采用8001200的钻孔灌注桩+内支撑，坑外侧桩间采用一排8001200高压旋喷桩（三重管）与钻孔灌注桩咬合组成止水帷幕，旋喷桩桩底嵌入不透水层不少于2m。2.2工程地质与水文地质条件2.2.1工程地质根据地质钻探资料，本工程所处地层

4、从上至下主要为：杂填土、粉质黏土、中粗砂、圆砾、残积粉质黏土、强风化砾岩、中风化砾岩。（1）杂填土褐红色、褐黄色，湿，结构松散，主要由可塑-硬塑状粘性土回填而成，含砖渣、砾石、碎石等硬质物含量2530%，局部达3545%，该层除钻孔ZK129-ZK135为新近回填外，其余回填时间5年以上。该层分布于整个场地，层顶标高30.3336.75m，一般厚度0.505.0m，场地钻孔ZK129-ZK135厚度较大，为89m左右，该层平均厚度为4.5m。（2）粉质黏土褐黄色、黄色，局部夹灰白色条纹，可塑硬塑状，含少许黑色铁锰质氧化物，局部含少量砾石。稍有光泽，无摇震反应，具干强度中等，中等韧性。整个场地均

5、有分布，控制厚度0.309.60m，平均厚度3.57m，层顶标高24.5034.56m。（3）中粗砂褐黄色，黄色，湿润-饱和，稍密状，成分多为石英质，局部含少量砾石。主要分布于场地西部且局部分布，层厚变异较大，为0.505.10m不等，平均厚度为2.28m，其层顶标高在21.1127.28m之间。（4）圆砾褐黄色，黄色，很湿润-饱和，稍密-中密状，圆砾含量约55%，石英质，多为亚圆形，磨圆度一般，一般粒径0.51.5cm，最大粒径达34cm，中粗砂充填，混少许粘性土。主要分布于场地西部且局部分布，层厚变异较大，为0.506.80m不等，平均厚度为2.78m，其层顶标高在19.1225.16m之

6、间。（5）残积粉质黏土褐黄色，硬塑-坚硬状，含少量黑色的铁锰质氧化物，系砾岩和板岩风化而成。稍有光泽，无摇震反应，具干强度中等，中等韧性。该层主要分布场地东部，其余钻孔未揭露该层，16.8919.80m，厚度1.201.40m。（6）强风化砾岩褐红色，碎屑结构，泥质胶结，胶结差，极软岩。岩芯呈短柱状，碎块状，锤击易碎易断，浸水易软化。主要分布在里程K0+120K0+540段，层厚变异较大，为0.9011.5m不等，平均厚度为4.35m，其层顶标高在17.11-23.80m之间。（7）中风化砾岩褐红色，碎屑结构，泥质胶结，胶结较好，极软岩-软岩。岩芯多呈长柱状，锤击易断，浸水易软化，岩石质量指标

7、(RQD=85)。主要分布在里程K0+360K0+540段，层厚变异较大，为2.0017.5m不等，平均厚度为12.02m，其层顶标高在11.4920.57m之间。2.2.2水文地质根据钻探揭露，按地下水埋藏条件，场区地下水主要表现为上层滞水和孔隙水，场地地表水亦较多。场地地表水主要分布于场地里程K0+520至K2+340段，主要以鱼塘塘水形式存在，接受大气降水及人工地表排水补给，水面标高为28.829.8m。上层滞水主要赋存于表层杂填土层中，分布不连续,其动态变化大，水量甚微，补给来源主要为大气降水、居民生活用水、管道渗流的补给，排泄方式沿地形坡降向低处排泄。勘察期间钻孔内测得上层滞水水位埋

8、深0.806.00m，相应标高为26.7332.14m。孔隙水主要赋存于中粗砂、圆砾层中，分布不连续,其动态变化大，略具承压性，主要分布于场地K0+000K2+340段，水量较丰富，补给来源主要为地下径流形式补给，排泄方式沿地形坡降向低处排泄。勘察期间钻孔内测得孔隙水水位埋深3.608.90m，相应标高为22.9429.73m。场地在钻孔ZK67和ZK71进行抽水试验2次，场地含水层渗透系数为12.7415.1m/d，影响半径为51.052.1m,为强渗透性,弱富水区。在钻孔ZK69、73、88、95中各取地下水和场地取地表水水样4组，结合初勘所取水样6组进行水对砼的腐蚀性分析，根据岩土工程勘

9、察规范（GB50021-2001）（2009年版）有关标准判定：本场地环境类型为类，场区地表水和地下水对砼结构和砼结构中的钢筋具微腐蚀性。场地内的土对砼结构和砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀性。2.3主要工程数量K0+240406和K0+445475段明挖基坑围护结构旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表。主要工程数量表工程部位工程项目根数单根长（m）总长（m）800旋喷桩800旋喷桩800旋喷桩备注：本表工程量为估算值，不能作为最终工程量。第三章施工总体安排3.1总体施工方法3.1.1施工方法本工程旋喷桩施工采用三管法旋喷，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

10、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，围护桩内部按次序依次施工，具体施工顺序依据现场实际情况确定。3.1.2施工安排根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，东南场地和西北场地各采用2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。3.2施工进度计划根据实施性施工组织设计的工期要求、现场施工安排计划及实际情况，C东南口、疏散口、二号风道旋喷桩计划于7月20日开始施工，8月16日完成。一号风道及A西北口旋喷桩计划于7月20日开始施工，8月22日完成。因场地限制，每个施工场地钻孔采用2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。西北

11、场地：一号风道及A西北口800旋喷桩共计228根，单根长度约22.2m，东南场地：C东南口、疏散口、二号风道800旋喷桩分别188根、209根，单根长度分别约为10.9m、22.1m。西北场地旋喷桩每班完成7根,西北场地共需29天，考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,西北场地施工需要约32天，东南场地旋喷桩每班完成8根,东南场地共需26天，考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,东南场地施工需要约29天，3.3资源配置3.3.1劳动力计划劳动力具体分工如表下所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，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

12、，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工区主任1做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工2负责排除机械故障和管路的清洗3钻工6负责旋喷机的操作及注浆施工记录4制浆3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6值班经理1负责工程总体安排合计143.3.2主要施工机械设备旋喷桩施工采用。主要施工机械设备如下表所示，本表暂定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。主要机械设备配置表序号设

13、备名称规格型号单位数量1地质钻机XY-150台22高喷台车XP-30B台13高压泵3D2-5Z栓塞泵台14灌浆泵HB-80台25空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台27拌浆机WJG-80台2第四章施工方法4.1施工原理及工艺流程4.1.1施工原理三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，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、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的。4.1.2施工工艺施工工艺见施工工艺流程图。旋喷桩施工工艺流程图4.2施工

14、工艺参数旋喷桩施工采用的施工主要机具和参数如下表所示：旋喷桩施工主要技术参数参考表项目三重管法参数喷嘴孔径（mm）23喷嘴个数12旋转速度（r/min）515提升速度（mm/min）50150机具性能高压泵压力（MPa）2040流量（L/min）60120空压机压力（MPa）0.7流量（L/min）13泥浆泵压力（MPa）35流量（L/min）100150水泥浆液比1：1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4根，K0+320位置2根，K0+360位置2根，K0+360位置2根，具体位置根据见旋喷桩试桩方案。浆量计算:以单位时间喷射的

15、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，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（三重管）施工方法4.3.1施工准备（1）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”。（2）桩位放样施工前用全站仪对旋喷桩桩位进行放样，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。（

16、3）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，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵、高压泵，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钻进钻机施工前，应首先在地面

17、进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,边旋转边钻进，在钻进的同时为防止管外泥砂堵塞喷嘴，要一边钻进一边喷水，水压力一般不宜超过1MPa，钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确，钻至设计标高后停止钻进。4.3.4浆液配置高压旋喷桩的浆液，采用42.5R水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1.01.5，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3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。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喷钻机的喷管内，最后喷射注浆。4.3.5高压喷射注浆高压射浆自下而上

18、连续进行，先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压泵，然后同时向孔送风和水，使风量和泵压逐渐升高至设计值，开动注浆泵，估计水泥浆前锋已流出喷头后，才开始提升。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，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。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。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下表。旋喷桩施工技术检查表序号项目名称

19、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处用尺量，D为设计桩径6注浆压力按设计参数指标查看压力表7水泥土强度qu(28)1MPa。试验检验8桩体搭接200mm尺量5.2施工检查内容（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：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；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、高压泥浆泵、水泵等

20、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，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。（2）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。（3）施工后检查施工后主要对加固土体进行检

21、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成桩质量检查（1）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28天后进行，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%5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点，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：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均

22、匀程度，及其抗渗能力。第六章质量保证措施6.1质量保证体系图坚持“百年大计，质量第一”方针，项目经理部以贯彻ISO9000标准为主线，以保证和提高工程质量为目标，以强化责任和管理、施工过程控制为手段，建立一个从设计源头开始到工程计划、质量、安全环保、综合协调、物资设备采购，再到工程试验、项目施工保证的质量保证系统，把质量管理各阶段、各环节的质量职能严密组织起来，形成一个既有明确任务、职责、权限，又能互相协调、促进的质量保证体系。工程质量保证体系见质量保证体系框图。质量保证体系框图6.2质量管理组织机构质量管理组织机构见下图所示。质量管理组织机构图6.3质量管理职责质量管理职责表如下所示。质量管

23、理职责成员管理职责组长项目经理是本标段工程质量管理的第一责任人，对本标段的质量管理工作负组织领导责任；负责主持质量工作会议；组织经常性的质量检查，开展创优活动，行使质量一票否决权；严格执行质量奖罚规定，对质量问题，组织分析原因和整改落实措施；推行全面质量管理。副组长配合项目经理抓好本标段的施工质量管理，并根据本标段施工特点，指导和督促技术质量部制订相应的、行之有效的质量管理措施，并贯彻落实。安全质量部负责依据质量目标，根据本标段的工程特点，有针对性地制定相应的质量管理工作规划，负责质量综合管理与检查，行使质量检查职能。对试验、检测等专项技术工作直接检查，负责对本标段的工程质量进行检查、监督和指

24、导；负责全面质量管理，组织开展QC小组活动；确保本标段质量目标的实现。施工区段质检员驻扎施工现场在技术质量部的领导下对所在的区段工程质量进行巡检，执行技术质量部下达的关于质量方面的任务。施工队队长负责各自管段范围内施工项目的质量管理与创优工作，保证各分项、分部工程的施工质量，及时记录和报告质量检查情况，确保质量目标实现。队质检员负责本队施工的各项质量检查，定期向上一级质检部门汇报工作，协助施工负责人落实各项保障质量的规章制度，消灭施工中的质量隐患。6.4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

25、行射水实验，待喷射压力正常后，才能下注浆管施工。（2）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。（3）采用32.5R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。（4）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。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

26、淀。（5）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。（6）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于260mm/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。（7）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。（8）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。（9）实行技术人员随班作业制，技术人员必

27、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。（10）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。（11）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。第七章安全保证措施7.1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

28、、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、作业标准和长沙市承包工程安全管理规定，为本标段安全目标的实现，争创长沙市安全生产建筑工程标准工地提供必要的保证。7.1.1施工现场（1）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。（2）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。（3）严禁违规操作，不得违章指挥。（4）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。（5）施工材料堆放有序，不侵入运输通道施工界限。（6）

29、施工机械的转动部分有安全罩。（7）所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。（8）配电箱开关有操作指示和安全警示。（9）机械定期维修,确保作业安全。（10）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。（11）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。（12）调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。7.1.2机械操作安全技术要点（1）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

30、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。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。（2）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。（3）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。（4）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