高压旋喷桩施工作业指导书.docx
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高压旋喷桩施工作业指导书
高压旋喷桩施工作业指导书
单位：
高压旋喷桩施工作业指导书
1．适用范围
适用于公司施工范围的高压旋喷桩施工。
2．作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3．技术要求
在旋喷桩施工前，首先进行试桩，以确定其施工工艺、参数、浆液配比。
试桩为3个桩，在路基处理范围内布置三角形间距2.0m。
待完成28天后，进行检测。
根据施工经验及质量标准，高压旋喷基本工艺参数为：
浆液配比（水：
灰：
添加剂）。
4．施工程序与工艺流程
4.1工艺选择
高压旋喷桩施工可分为单管法、二重管法和三重管法，一般根据成桩直径选择。
当成桩直径＜80cm时，可采用单管法施工，如采用复喷法，最大桩径可达100cm；对大直径桩则采用双管、三管或多管法施工，最大桩径可达200cm。
4.2工艺流程
高压旋喷桩施工工艺流程如图4-1所示：
图4-1高压旋喷桩工艺流程图
4.3操作要点
（1）钻机就位
钻机移至设计孔位，使钻头准确对准定位点，调平机械，使立轴、转盘与位对正。
（2）射水试验
采用低压（0.5MPa）进行射水试验，检查管路、喷嘴是否畅通，密封是否良好，压力是否正常。
（3）钻孔、制浆
射水试验完毕后即可开钻，同时根据配比的要求配制水泥浆液，并经过两道过滤筛过滤后，储入泥浆桶备用。
（4）旋喷
当钻孔至设计高程后，停止射水，拧下上面第一根钻杆，放人钢球，堵住射水孔，再重新将钻杆装上，即可向钻机输送高压泥浆，待浆液冒出后，钻杆开始旋转、提升，自下而上进行旋喷。
（5）补喷
喷射注浆作业后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹槽，应及时用水灰比为0.6的水泥浆补喷。
（6）机械清洗
补喷结束，提出钻杆及钻头，进行底压射水，冲洗钻杆、喷嘴。
（7）移机
钻后将钻机移至新孔作业。
5．施工要求
5.1施工准备
（1）测量放样，平整地表，设置回浆池。
（2）在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验，确定浆液最佳配比。
（3）进行成桩工艺试验，确定各项技术参数，检验成桩效果。
试桩数量不少于2根。
5.2加固机理
高压旋喷桩采用旋喷注浆形式，在地基中加固体成为均匀水泥土圆柱体或螺旋形圆柱体，在软弱土层中形成水泥固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。
加固后的地基承载力与旋喷桩的强度、单桩承载力、桩间土的性质以及面积置换率因素等都有关系。
加固机理除复合地基以外，还应考虑以下几个方面：
1、因旋喷桩的存在，使得软基土层由原来的无侧限状态转变为有一定的边界条件的应力状态，从而提高了桩间土的强度;
2、由于旋喷桩在自重作用下对桩周围有一定的挤密压实作用，即桩的侧壁磨壁力，也使得桩周围的软基承载力得以提高；
3、旋喷结束后，当水泥土将尚未凝结时，这种浆液将产生挤压力，对四周土有压密作用，并使部分浆液进入土粒之间的空隙中，形成脉冲板状结石体。
当水压喷射流在土介质中喷射时，压力呈衰减，桩边缘喷射切割土体所产生的剩余压力，即在桩周以外，对桩间土形成渗透及挤密，扩散半径可达0.5-1.5m，因而使桩间土的强度迅速提高，通常提高1.2-1.5倍。
5.3施工方法
高压旋喷注浆的基本工艺类型有单、二重、三重及多重管施工方法，在路基下的软基处理中，为防止进一步泥化，开源街立交桥桥头处理时采用单管旋喷法。
确定施工方法后将钻机放置于桩位上，用直径5cm的钻杆，钻至设计深度后，开始旋转喷浆，同时按一定速度提升钻杆，完成成桩。
这样在间距2.0m梅花布置的群桩，从而组成复合地基，提高地基承载力。
这样处理后，就在新路基的地基同等深度进行了地基处理，获得同等的地基承载力，从而避免纵向不均匀沉降的发生。
处理后的地基承载力可达到180kPa以上，桥头路基沉降可控制在1-2cm内，从而消除了困扰多年软土地基跳车的问题。
6．劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
高压旋喷桩单机作业每班由10人组成，其组织分工见表1-12-2
表1-12-2高压旋喷桩单机作业劳力组织
职务
人数（人）
职责范围
班长
1
负责指挥、协调，全面掌握施工质量和安全。
桩机司机
1
操作钻机。
泵工
1
操作高压泵。
钳工
1
维修、保养机械。
电工
1
负责电源、电路、照明及电气故障排除。
普工
4
浆液配制，协助钻机工作。
技术员
1
测量定位，掌握施工技术、质量，填写施工记录。
7．材料要求
高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号，应根据环境和工程需要确定，一般情况下，宜采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不宜低于32.5。
使用其他水泥注浆时应得到设计许可。
水泥必须符合质量标准，应严格防潮和缩短存放时间，施工过程中应抽样检查，不得使用过期的和受潮结块的水泥。
一般泥浆水灰比为1：
1～1.5。
为消除离析，一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9‰的碱。
浆液宜在旋喷前1h以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。
外掺剂的品种及规格根据设计要求选用，并有产品质量合格证。
严禁使用受潮、结块和变质的外掺剂。
所用水泥必须通过室内试验检验合格后方能使用。
搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63—89的规定。
8．设备机具配置
高压旋喷桩施工机具主要由钻机和高压发生设备两大部分组成。
由于喷射种类不同，所使用的机器设备和数量均不同。
常用的单管法主要机具设备见表1-12-1：
表1-12-1高压旋喷桩单管法主要施工机具设备表
序号
机具名称
型号
台数
作用
1
钻机
SH－30
1
钻孔、旋喷
2
高压泵
LZ500
1
加压
3
泥浆泵
BW-120
2
4
搅拌桶
1
制浆
5
高压管
φ20㎜
输送泥浆和水
9．质量控制及检验
9.1质量控制
为确保工程质量，施工中各工序要认真执行全面质量管理制度，确保重点工序的质量控制点，即“四度一压一补”：
“四度”是钻机的垂直度、提升速度、旋转速度和钻孔深度；“一压”是指旋喷的注浆压力；“一补”是指旋喷成桩结束后要及时足量地对钻孔进行补浆。
同时建立质量的“三检”制，即施工中质量“自检”、各工序“互检”和甲乙双方技术人员的“专检”制度。
施工注意事项：
（1）机械就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统应符合设计及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。
（2）喷射注浆应注意设备开动顺序。
二重管，三重管的水、气、浆供应应有序进行，衔接紧密。
（3）对深层长桩应根据地质条件，分层选择适宜的喷射参数，保证成桩均匀一致。
（4）在高压喷射注浆过程中，当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。
（5）注浆完毕应迅速拔出注浆管，桩顶凹坑应及时以水灰比为0.6的水泥浆补灌。
（6）钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的加固料及冒浆回收处理，防止环境污染。
（7）在钻进或喷射注浆中，需接长或拆除钻杆时，应先停止射水或压浆，待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。
（8）旋喷过程中，往往有一部分浆液沿着注浆管蹄冒出地面，冒浆量小于注浆量20％为正常，超过20％或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。
（9）重复喷射有增强固结直径的效果，主要随土质密度而定。
由于增径大小难以控制，因此不能把重复喷射作为增径的主要措施。
通常在发现浆液喷射不足，影响固结质墩时进行重复喷射。
（10）钻杆旋转和提升必须连续不中断。
在旋喷过程中，机械出现故障中断旋喷时，停机时间小于40min，可重新下钻0.5m后再开始喷射、提升；若停机时间超过2h，必须重新钻至设计深度后重新旋喷。
（11）浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀浓度降低会影响桩体强度；浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1／2。
拌制浆液用水应为饮用水，水泥需经试验合格后方可使用。
（12）施工过程中要填写好施工记录。
9.2质量检验
高压旋喷桩质量检验标准及方法如下。
高压旋喷桩质量检验
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检查方法及说明
1
桩位（纵横向）
50mm
抽样检验粉喷桩总数的10%，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩身垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
≮设计值
开挖50～100cm后，钢尺丈量
4
桩长
≮设计值
每根桩
测量钻杆长度，查施工记录
5
桩体无侧限抗压强度
≮设计值
抽验检验成桩数量的2‰，且不少于3根
桩头或桩身取样
6
复合地基承载力
≮设计值
平板载荷试验
注：
桩体无侧限抗压强度检验在高压旋喷桩完工后28d，在每根检测桩桩径方向1／4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。
钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
10．安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。
10.1.2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
10.1.3为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，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。
10.1.4施工中，制订合理的作业程序和机械车辆走行路线，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。
10.2环保要求
10.2.1在施工时，要注意环保，严格按照环保措施进行施工，施工的废水、废料不得乱倒（特别是废油）要运到指定的地方进行必要处理，严禁直接排往附近农田和南河，基坑开挖的废土运到弃土场。
10.2.2防止水质污染措施：
凡需要进行砼、砂浆等搅拌作业的现场，必须设置沉淀池，使清洗机械和砼等的废水经过沉淀后，方可沿排污流路线排出，并应防止蔓延。
10.2.3水泥等粉细散装材料，采取室内堆放，运至工点后用棚布遮盖，卸运时采取必要的措施，减少扬尘。
施工垃圾及时清运，适量洒水，减少扬尘。
10.2.4施工中生态保护措施：
根据要求，对施工场地内的特殊意义的树木及野生动物生长环境进行保护。
按照设计要求认真做好绿化工作。
在本工程施工中和完工后，对破坏的环境要及时整治，防止水土流失。
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