WSS工法桩试桩方案0403.docx

1、WSS工法桩试桩方案0403 南昌市轨道交通2号线一期工程土建5标青福区间东端头井WSS工法桩试桩方案编制： 审核： 审定： 上海城建市政工程（集团）有限公司南昌市轨道交通2号线一期工程土建5标项目经理部2015年3月30日一、工程地质概述 1二、试桩桩位 3三、施工参数 3四、施工工艺流程 4五、试桩位置、试桩桩长及试桩根数 4六、试桩桩机类型选择及数量 7七、试桩加固料品种 7八、质量检测 7九、质量控制措施 7十、安全控制措施 8十一、人员配备 9十二、进度计划安排 9十三、异常处理措施 9一、工程地质概述根据南昌市轨道交通2号线一期工程（二标）青山路口站福州路站区间岩土工程勘察详勘报告

2、，本工程穿越土层主要为：人工填土（Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、下部为第三系新余群（Ex）基岩。按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为杂填土、素填土、粉质黏土、细砂、中砂、砾砂、圆砾、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。各土层物理力学参数详见:杂填土：呈灰褐色、褐黄色、灰黄色等，主要由粘性土、砂土及碎石角砾组成。层厚0.401.30m，层顶埋深0.401.30m，层顶高程19.2020.52m。素填土：稍压实压实，呈灰褐色、褐黄色、灰黄色等，稍密中密，主要由粘性土、砂土及碎石角砾组成。层厚0.506.00m。粉质黏土：灰褐色、褐黄色、深灰色，软塑可塑，土质较均，局部含少量粉细砂

3、，粘性一般，切面较光滑，韧性中等。层厚0.201.10m。细砂：浅黄色、灰黄色、灰白色，饱和，稍密中密，矿物成分以石英为主，长石次之，级配一般，局部含粘土薄层.层厚0.100.40m。中砂：灰黄色、灰褐色，饱和，中密。局部夹细砂或粗砂。成分以石英、云母、长石为主，含少量砾石和粘性土. 层厚0.102.10m。砾砂：灰黄色、褐黄色、灰白色，饱和，中密密实，磨圆度好，矿物成分以石英为主，长石次之，含少量圆砾。层厚0.4010.40m。圆砾：浅黄色、灰褐色、褐黄色，饱和，以中密密实状为主，级配一般，砾石母岩成分以石英质岩、砂岩为主，偶夹粘土薄层。层厚0.402.20m。强风化泥质粉砂岩：紫红、暗红、

4、褐红色，多呈泥土夹岩块状，岩体基本质量等级为类。层厚0.402.20m。中风化泥质粉砂岩：紫红、暗红、褐红色，岩石风化强烈，节理裂隙极发育，岩芯呈半岩半土状、碎块状，遇水易软化、崩解，岩块手可掰断，局部夹有少量中风化碎块，岩体破碎、岩质软。单轴天然抗压强度为8.74 MPa，软化系数0.32。岩体基本质量等级为类。层厚0.402.20m。 勘察场地地下水类型分为分为孔隙微承压水、基岩裂隙水两种类型。 第四系含水地层主要以细砂、中砂、砾砂、圆砾层为主，分布广泛，厚度较大，透水性及富水性好，属中等透水强等透水层。勘察区砂砾层中地下水具统一的地下水面，属潜水，局部因上部有相对不透水层时，略具承压性，

5、地下水流速较小。始发端头地质剖面图二、试桩桩位 WSS工法桩三个试桩桩号为1#、2#、3#。三根桩所在位置在选在青山路口站东端头地连墙侧（叠山路立交桥西侧围挡内）。三、施工参数WSS工法桩施工前，按施工图纸的要求和结合以往类似工程WSS工法桩施工中总结的成功经验，拟选择二重管无收缩双液注浆的施工方法进行现场成桩试验，以便确定用于本工程施工的技术参数、浆液配比及选择合适的桩机类型。根据以往同类地层施工经验拟采用坑道钻机先进行化学浆液注浆（前进式），后进行双液浆注浆加固（后退式）施工方法可以确保注浆均匀性，同时具有施工可行性。试桩主要内容及拟采用的施工参数：1、钻进速度：采用二挡或三挡钻进，钻进速

6、度0.150.5m/min（需根据现场地质情况适当调整），严禁采用一挡钻进以免埋钻杆。注浆咬合要求：自下往上注浆、钻杆逐节拆除后重新下杆注浆咬合尺寸不小于0.3m/次。注浆时提升速度：0.10.3m/min。注浆期间采取注浆压力和注浆量双重控制(以注浆压力为主)，地面情况稳定时注浆压力达到1.5MPa，可停止注浆，如地面发生严重隆起可适当调整注浆压力和注浆量。2、在A液、B液、C液相互配制配比一定时，分别采取三种不同的水泥掺量10%、12%、15%进行工法桩试桩施工。3、注浆孔直径：44mm。4、浆液扩散半径：1.5m。5、浆液凝结时间：20s30s（可根据实际情况调整浆液凝固时间）。四、施工

7、工艺流程WSS工法桩试桩拟采用“前化学浆液注浆、后双液浆注浆”的工艺流程，试桩工艺流程如下图所示： 不塌孔 塌孔 不塌孔 五、试桩位置、试桩桩长及试桩根数为使试桩参数具一定代表性，WSS工法桩桩试验的试验区初步选在青山路口站东端头地连墙侧（叠山路立交桥西侧围挡内，但不在设计加固范围内）。试验根数初定为3根（每种水灰比各试桩1根），试桩长度为21.06m，具体的试桩情况如下表。 桩号项目1#2#3#所需时间min试桩长度（m）21.0621.0621.06/水玻璃：水（A液）1:11:11:1/磷酸：水（ B液）1:151:151:15/水泥浆（ C液）水灰比1.1:11.3:11.5:1/水泥

8、掺量（%）10%12%15%/水玻璃掺量（%）8.88%11.6%16.67%/A液:B液（体积比）1:11:11:1/A液:C液（体积比）1:11:11:1/钻进速度（cm/min）4040405060注化学浆提升速度（塌孔复喷）（cm/min）2030203020306080注双液浆提升（压力Ma）1.51.51.5150180注双液浆流量（L/min）464646双液注浆每次提升高度（cm）304030403040每根桩(12米)水泥用量(T)17.4620.9526.20/每根桩(12米)水玻璃用量(T)15.5120.2529.12/备注：1、因本次加固地层为细沙及砂砾，故提速均可一

9、致。2、掺量指的是掺入材料和加固土体的比值。掺量计算：1、水泥用量：水泥掺量为10%，M水泥=3.14*1.5*1.5*12*2.06*0.1=17.46T水泥掺量为12%，M水泥=3.14*1.5*1.5*12*2.06*0.12=20.95T水泥掺量为15%，M水泥=3.14*1.5*1.5*12*2.06*0.15=26.19T2、注浆量A、水灰比1.1、水泥掺量为10% 每立方米水泥浆水泥用量为：m1= 1/(1.1+1/3)*1000=697.7kg 水泥浆V1=17.46*1000/697.7=25.02mB、水灰比为1.3、水泥掺量为12%每立方米水泥浆水泥用量为m2=1/(1.

10、3+1/3)*1000=612.2kg水泥浆V2=20.95*1000/612.2=34.22m C、水灰比为1.5、水泥掺量为15%每立方米水泥浆水泥用量为：m3= 1/(1.5+1/3)*1000= 545.5kg水泥浆V2=26.19*1000/545.5=48.01m3、磷酸用量：M磷酸=1.69* 1/ (15*1.69+1)*23*21/0.4=77.44 kg（1.69为磷酸的密度，23为成孔时的喷浆流量，0.4为钻进速度）4、水玻璃用量：成孔时m1=1.45*1/ (1.45+1)*23*21/0.4=714.64kg（1.45为水玻璃的密度，23为成孔时的喷浆流量，0.4为钻

11、进速度）注双液浆时A、水灰比为1.1、水泥掺量为10% m2=1.45*1/(1.45+1)* 25.02=14.8 T水玻璃用量M水玻璃=15.514 TB、水灰比为1.3、水泥掺量为12% m2=1.45*1/(1.45+1)* 34.22=20.25 T水玻璃用量M水玻璃=20.964 TC、水灰比为1.5、水泥掺量为15% m2=1.45*1/(1.45+1)* 48.01=28.41 T水玻璃用量M水玻璃=29.124 T5、土体的重量M土=3.14*1.52*12*2.06=174.646 T（2.06为地层的密度）故: A、水灰比为1.1、水泥掺量为10% 水玻璃掺量为15.51

12、4/174.646*100%=8.88%B、水灰比为1.3、水泥掺量为12% 水玻璃掺量为20.25/174.646*100%=11.6%C、水灰比为1.5、水泥掺量为15% 水玻璃掺量为29.124/174.646*100%=16.67%磷酸掺量为0.077/174.646*100%=0.44%六、试桩桩机类型选择及数量根据南昌市轨道交通2号线一期工程（二标）青山路口站福州路站区间岩土工程勘察详勘报告资料显示，该端头主要由素填土、粉质黏土、细砂、中砂、砾砂构成。WSS工法桩试桩设备拟选用型号ZLJ-700D钻机和型号ZBSB-14823/4-15双液注浆机进行施工，双液注浆机配有压力表，施工

13、过程中可通过压力表控制注浆压力和注浆量。拟调配进场试桩设备型号为：ZLJ-700D钻机，数量1台。该钻机机配备42mm螺旋钻头、钻杆长度1.8m，一台双液注浆机，一台搅拌机。七、试桩加固料品种试桩选用普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，拟采用国内知名正规厂家出厂的并且检测合格的水泥，水玻璃采用45Be，磷酸浓度不小于85%。八、质量检测试桩施工完成后3d7d内，采用XY-2钻机对3根桩进行抽芯取样，检验桩身成桩均匀程度成桩完整性及抗压、抗渗性，并且根据检测报告确定最终加固的各项参数。检测指标：抗压强度0.8Mpa；渗透系数1*10-7cm/s。九、质量控制措施（1）试桩使用的水泥强度等级不得小

14、于42.5，试桩施工只能使用一种品牌的水泥，不允许混用。严禁使用受潮、结块、变质的水泥。（2）桩机就位应平整、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动；桩机钻杆垂直偏差不得大于1%，桩位偏差不得大于20mm。（3）在注浆成桩过程中，如因送浆管路堵塞或机械故障等原因而停止注浆，第二次注浆接桩时，搭接长度不得小于30cm。（4）注浆达到桩顶时，宜停止提升，继续注浆数秒，以保证桩头均匀密实。钻至设计桩底提升注浆之前，必须在孔底搅拌数秒以确保混合浆液送至孔底才能提升注浆。（5）注浆时，操作工应注意压力仪表的显示，及时调整浆液压力，以保证注浆工作均匀平稳；注浆施工过程中，值班技术人员应与机台操作人员、制浆工密切

15、配合，以确保桩长、桩身垂直度、水灰比等重要指标满足设计要求。（6）施工主要记录由机长记录完成，但必须有专业技术人员负责监控，施工中出现的问题和处理情况，均须如实记录在施工记录表备注栏中。（9）开工前，应由技术人员对各施工班组进行技术交底，明确各级岗位责任制度以及桩机规程等。（10）应定时对使用的钻头进行定期检查，其直径磨耗量不得大于10mm。十、安全控制措施 （1）进入现场进行WSS工法桩试桩的人员，严禁穿拖鞋、必须戴好安全帽，爬高人员必须配带安全带，特殊作业人员要配带专门的防护用品，如电焊工要配带面罩和目镜。（2）施工现场存放的设备、材料应整齐，堆放安全可靠，通道畅通。（3）进场施工人员严禁

16、在钻机机头正对面停留，并同注浆管保持适当距离，以防浆管突然断裂构成人员伤害。（4）WSS工法试桩施工人员必须严格遵守岗位责任制和交接班制度，并熟知WSS工法桩的安全技术操作规程，在施工中坚守岗位，严禁酒后上岗。（5）搬运材料和使用工具时，必须时刻注意自已、周围人员的安全；上、下传送器材或工具时，禁止抛掷。（6）遇有恶劣天气影响施工时，禁止进行露天高空、起重作业。（7）不得在架空电力线正下方施工、搭设作业棚、建造暂时设施和堆放物品。（8）供电及照明安全措施：a、夜间照明线路必须绝缘良好，布线整齐且应相对固定，并经常检查维修，照明灯悬挂高度应在2.5m以上，经常有汽车通过之处，灯线悬挂高度应在5m

17、以上。b、严禁将电源线芯弯成裸钩挂在电源线路或电源开关上通电使用。c、照明线路拆除后，不得留有带电的部分，如必须保留时，则应切断电源，线头包以绝缘，固定于距地面2.5m以上的适当处。d、WSS工法桩试桩配备的电气设备和线路等应装漏电保护器，做到一机、一闸、一漏电保护，以防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故。十一、人员配备（1）技术 1人（2）钻手 4人（3）制浆工 3人十二、进度计划安排 试桩进度计划安排如下： 2015年3月31日设备安装调试及挖填试桩施工平台；2015年4月1日4月2日试桩施工。十三、异常处理措施（1）桩位偏差控制桩位测量放样完成，通过移动桩机，使钻头中心对准桩位，桩位对中偏差不大于20mm，用水平尺调平桩机，确保钻杆的垂直度不大于1%。（2）浆量不足施工过程中，注意记录每个孔位的耗浆量，发现某个孔位注浆量不足时，应及时进行重复注入。（3）应对坚硬粘土、含砂率高淤泥质土措施拟采用适当降低提升速度、适当加大注浆压力的施工工艺。（4）保证桩长措施钻至设计桩底后，在设计桩底注浆数秒以确保浆液送至孔底才能逐步提升。（5）保证桩头均匀性措施 注浆至设计桩顶时，应旋转注浆数秒，以确保桩头均匀密实。