金鼎站高压旋喷桩专项施工方案.docx

1、金鼎站高压旋喷桩专项施工方案金鼎站旋喷桩地基处理专项施工方案1编制依据1.1建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)；1.2国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规。1.3 广珠城际施图（结）0210-1-13（B）2编制原则确保施工方案针对性强、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。技术可靠性原则根据本站房工程特点，依据珠海市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。经济合理性原则针对工程的实际情况，本着可靠、经济、

2、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、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。施工过程实施ISO14000标准，进行环境管理。建设“绿色工地”，实施“环保施工”。3. 工程概况、地质概况及主要工程数量3.1.工程概况该站地处珠海市金鼎镇，属于主线中间站，车站中心里程为DK91+985，车站共二层，建筑高度为11.3m（至站台面），侧式站台，四股道。该站高峰小时客流量为1760人，属小型站规模。车站功能区（站厅及设备管理用房

3、）建筑面积：3653.4m2。其中: 站厅建筑面积：2521.3m2，设备管理用房建筑面积：1132.14m2。高压旋喷桩地基处理概述在既有站坪搅拌桩加固基础上采用双管高压旋喷桩处理站房地面，桩直径0.6m，间距1.5m、2.0m等边三角形布置，桩加固至硬底层面以下0.5m，桩顶至砂垫层以上0.1米，桩长约12米，共计650根高压旋喷桩采用425号普通硅酸盐水泥，水灰比1.0，注浆压力不宜小于20MPa,抗压强度设计不小于3.5MPa3.2.地质概况地质及地层概况本场地区土（岩）层由上至下分别为：1.素填土层：素填土，灰黄色，松散，稍湿，主要由黏性土组成。层厚5-7m2.淤泥：淤泥，灰黑色，流

4、塑，含少量有机质，稍有腥臭味。层厚4-6m3.黏土：黏土，褐黄色，切面光滑，粘性较强，硬塑。层厚3-5m4.粉质粘土：粉质黏土，褐黄色，硬塑，由花岗岩风化残积而成，原岩结构基本可辨。层厚7-10m5.全风化花岗岩层：花岗岩，全风化，褐黄色，坚硬，风化剧烈，大部分矿物已风化成土，局部含少量强风化岩块，岩芯呈土柱状。层厚10-20m6.强风化花岗岩层：花岗岩，强风化，褐黄色，风化裂隙发育强烈，岩芯呈碎块状，岩块手可折断或捏碎。层厚5-10m7.弱风化花岗岩层：花岗岩，弱风化，灰白色、肉红色，中粗粒结构，块状构造，岩质较坚硬，岩体较破碎，裂隙发育，岩芯呈短柱状，节长10-30cm，RQD=60%。层

5、厚10-11m 3、3 地下水的腐蚀性地下水对混凝土结构无腐蚀性，在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对混凝土结构无腐蚀性。3.4.主要工程数量旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表3.01 表3.01 地基处理主要工程数量表工程部位工程项目单位根数单根长度数量（m）站房地面范围600旋喷桩根65012m78004施工准备4.1.施工准备1、施工前技术、质检及现场施工负责人应组织班组作业人员熟悉图纸，学习规范、标准，以熟练掌握各种技术要求及施工方法。2、根据旋喷桩数量配备施工机械，旋喷浆液的原材料规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。3、按设计布桩形式，间距

6、及维护结构范围按设计原则布置桩位，并绘制平面布置图，对各桩进行编号。4、对施工机械设备进行检修与维护，使其符合使用要求。5、 通过试喷校验施工设备的技术性能、工艺参数、试喷效果及其技术措施是否适宜，试桩数量不少于3根。4.2.施工前的工艺试验旋喷桩正式施工前进行试桩3根。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：1、试喷结果能否达到设计所提要求；2、旋喷桩施工工艺参数；3、根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；注)：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

7、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。5. 工艺流程与施工程序5.1.工艺流程施工工艺流程见“高压旋喷桩施工工流程图”。5.2.施工程序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，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，其误差不大于2cm，。在高喷灌浆轴线拐

8、弯处应设固定桩，同时在施工轴线510m范围设控制桩。 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。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1.5%；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。3

9、、引孔钻进把钻机移至钻孔位置，对准孔位用水平尺掌握机台水平，立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求，经技术人员验测合格后方可开钻。如发现钻机倾斜，则停机找平后再开钻。钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录，钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后方可移位进行下一个孔的钻进。4、下喷射管 将喷射台车移至成孔处，先在地面进行浆、气试喷，检查各项工艺参数符合设计要求后将喷射管下至设计深度，经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工，喷射过程中如遇特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。5、喷浆材料

10、及制浆采用425普通硅酸盐水泥搅制浆，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于30S，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。6、喷射提升 当喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的浆、气，待注入浆液冒出孔口时，按设计的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到设计的终喷高程。喷射过程中，值班技术人员应随时检查各环节的运行情况，并根据具体情况采取下列措施： 接、卸换管要

11、快，防止塌孔和堵嘴； 喷射因故障中断，应酌情处理: a、因机械故障，要尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆； b、如中断时间超过1小时，要采取补救措施； c、恢复喷射时，喷射管要多下至少0.3m，保证凝结体的连续性。7.回灌 喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，保证高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。 8.记录 施工中钻孔、高喷灌浆的各道工序应详细、及时、准确记录，所有记录需按要求使用统一表格。5.3. 旋喷桩机械原理旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至地层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速

12、水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。二重管法主要为用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气二种介质，以浆液作为喷射流，但在其外围裹着一圈空气流成为复合喷射流，成桩直径1.0m左右。6.施工工艺参数施工工艺参数见表6.01表6.01 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）0.60.8气量（m3/min）0.52.0水压力（MPa）20流量（L/min）80120喷嘴直径mm23

13、.2水泥浆压力（MPa）2.0流量（L/min）100150水灰比1.0提升速度（cm/min）1015旋转速度（r/min）11147.质量控制及检验7.1质量控制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，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48小时。采用425#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

14、泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。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，其提升速度应小于0.15m/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0.3米重复喷射接桩，防止出现

15、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。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。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

16、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。配备备用发电机组。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。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。7.2质量检验7.2.1旋喷桩施工技术标准旋喷桩的施工技术要求见表7.01。表7.01 旋喷桩施工技术检查表序 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

17、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水泥浆液初凝时间不超过20小时/7水泥土强度qu(28)3.5MPa。试验检验8水灰比1.0试验检验7.2.2 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、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；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

18、钻杆（特别是多重钻杆）、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

19、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。7.2.3 成桩质量检查质量检验时间、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%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

20、学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。8.施工组织8.1.劳动组织 劳动力具体分工如表8.01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，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。8.01 劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1工区副经理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16负责旋喷机的操作及注浆施

21、工记录4制浆10负责浆液的配置5值班技术员2负责现场技术指导和管理6值班施工员1负责工程现场安排合计328.2.材料要求采用425普通硅酸盐水泥搅制浆，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。8.3.工期要求及设备机具配置为满足整体工期的要求，旋喷桩地基处理施工56轴须在210年5月29日开工，2010年6月5日完工。35轴须在210年6月6日开工，2010年6月20日完工，总工期为21天旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔，XP-30B型旋喷机作业。主要施工机械设备如表8.02所示，本表暂定为一个工作面设

22、备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。8.02 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42高喷台车XP-30B台43高压泵3D2-5Z栓塞泵台44灌浆泵HB-80台45空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台46泥浆泵BW-150台47拌浆机WJG-80台49 .安全措施9.1安全要求1施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。3为保证施工安全，现场施工人员必须配戴安全帽，现场设有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。4旋喷桩施工中，制定合理的作业程序和机械车

23、辆走行路线，现场设专人指挥、调度，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。9.2.安全生产检查开工前的安全检查主要内容包括：施工组织设计是否有安全措施，施工机械设备是否配齐安全防护装置，安全防护设施是否符合要求，施工人员是否经过安全教育与培训，施工安全责任制是否建立，施工中潜在的事故和紧急情况是否有应急预案等。定期安全生产检查每月组织安全生产大检查，积极配合上级进行专项和重点检查；班组每日进行自检、互检、交接班检查。经常性的检查安检工程师、安全员日常巡回安全检查。检查重点：施工用电、机械配备等。专业性的安全检查针对施工现场的重大危险源，对施工现场的特种作业

24、安全、现场的施工技术安全、现场大中型设备的使用、运转、维修进行检查。10.环保要求珠海市作为一个高速发展的城市，环境问题日益受到全社会的普遍关注。为了适应当今社会的潮流，实现社会经济的可持续化健康发展，在本工程施工的全过程中，系统地采用和实施一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的结果。根据客观存在的粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防控制，尽可能地减少或防止不利的环境影响。10.1.施工废水所有施工、生活废水在排放前必须取得相关部门的批准、同意。施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排入市政污水管，严禁直接排入市政污水管。废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送

25、到指定地点处置。各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。10.2.施工粉尘在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。由于施工产生的扬尘可能影响周围正常居民生活、道路交通安全的，应设置防护网，以减少扬尘及施工渣土影响。装有建筑材料、渣土等易扬撒物资的车辆，车厢应用覆盖封闭起来，以避免运输过程中的扬撒、飘逸，污染运输沿线的环境。施工场地硬及时洒水防止扬尘，遇大风天气，场地内渣

26、土应该覆盖。10.3.施工噪声施工期间严格执行珠海市对建筑施工噪声污染控制管理的相关规定。由于特殊原因须在夜间从事超标准的、危害居民健康的建设施工作业活动的，必须事先向作业活动所在地的环境保护主管部门办理审批手续，并向周围居民进行公告。根据施工项目现场环境的实际情况，合理布置机械设备及运输车辆进出口，搅拌机等高噪声设备及车辆进出口应安置在离居民区域相对较远的方位。合理安排施工机械作业，高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活的时段下进行。对于高噪声设备附近加设可移动的简易隔声屏，尽可能减少设备噪声对周围环境的影响。如发现有超标现象，应采取对应措施，减缓可能对周围环境敏感点造成的环

27、境影响。10.4.施工废气运输、施工作业所使用的车辆均通过当年机动车尾气检测，并获得合格证。运输、施工作业的的车辆在离开施工作业场地前,应对车辆轮胎、车厢、车身进行全面清洗，防止泥浆在车辆行驶过程对外界道路及空气质量。11旋喷桩施工预案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。11.1固结体强度不均匀、缩颈11.1.1产生原因喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。喷浆设备出现故障中断施工。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。喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。穿过

28、较硬的粘性土，产生颈缩。11.1.2预防措施及处理方法根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。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。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。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。控制浆液的水灰比及稠度。严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。11.2压力上不去11.2.1产生原因安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。泵阀损坏，油管破裂漏油。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。塞油

29、泵调压过低。11.2.2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。11.3压力骤然上升11.3.1产生原因喷嘴堵塞。高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。体或出浆管路有堵塞。11.3.2预防措施及处理方法应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。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。11.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆11.4.1产生原因遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。注浆量与实际需要量相差较多。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

30、的浆液所致。11.4.2预防措施及处理方法放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。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。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。控制水泥浆液配合比。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。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。11.5固结体顶部下凹11.5.1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。11