市政公路高压旋喷桩施工方案.docx

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市政公路高压旋喷桩施工方案

高压旋喷桩施工方案

1、编制依据及原则

1.1、编制依据

1）平潭综合实验区金井湾大道道路工程（坛西大道～潭城南路段）施工图设计文件

2）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7—89）

3）《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202—83）

4）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—81）

5）《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）

6）本企业从事类似工程所积累的施工经验和成熟的施工工艺；

7）本企业现有的施工机械设备及施工技术力量。

1.2、编制原则

1）确保“工期”的原则

根据业主对本标段的工期要求，编制科学、合理、周密的施工方案，合理安排进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。

2）“文明施工”原则

严格按照建设部《建设工程施工现场管理规定》和福建省省级建筑施工文明工地施工管理规定组织施工。

3）确保“安全第一”的原则

安全生产是企业永恒的主题，施工生产永远将安全放在第一位。

所有技术措施、施工方案和现场调度等以确保安全为主，进行编制和指挥。

4）严格遵守规范、标准的原则

严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。

贯彻执行国家和地方政府的方针政策、法律法规。

5）环境保护的原则

重视环境的保护，控制大气、水和噪声等污染。

2、工程概况

2.1、工程简介

金井湾大道为平潭综合试验区“一环两纵三横”城市快速路及城市主干道系统中的东西向快速路。

西起海峡一桥娘宫立交，东至澳前组团。

金井湾大道（坛西立交-潭城南路段）设计范围BK0+000～BK2+630，全长2630米，其中坛西立交-坛东大道红线宽度80米，双向八车道；坛东大道-潭城南路红线宽度60米，双向六车道；坛东大道设计范围TK0+000～TK0+700，全长700米，红线宽度80米，双向八车道。

道路范围内下卧淤泥厚度较大，地质条件很差，设计采用水泥深层搅拌桩进行处理，因BK0+220、BK0+720处高压线高度影响，无法进行水泥搅拌桩施工，设计变更为高压旋喷桩处理。

2.2、地质情况

2.2.1、工程地质概况

根据本项目地勘资料，拟建场地岩土体的分布按埋藏顺序分述如下：

杂填土、中砂、淤泥、砂混淤泥、中砂、粉质粘土、中砂、淤泥质土、残积砂质粘性土、砂砾状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩。

其中：

杂填土属欠固结土，该层力学强度较差；砂混淤泥、淤泥、淤泥质土属高压缩性土，力学强度较差；中砂、粉质粘土力学强度一般；砂砾状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩力学强度较高。

2.2.2、水文地质条件

拟建工程沿线地表水主要为水沟、塘水及海水。

勘察期间水深约0.5～1.0m，海水受涨落潮影响。

塘、沟底有较厚塘积淤泥，其余未见有明显的地表水系。

根据勘查资料，拟建道路沿线地表水对结晶类具弱腐蚀性，对分解类无腐蚀性，对结晶分解复合类具中等腐蚀性。

地下水类型仍与地貌相一致，可划分为基岩裂隙水、风化残积孔隙裂隙水和松散岩类孔隙水三种地下水，主要都直接或间接靠大气降水补给，但补给程度不同。

地处较高的基岩区一般完全接受大气降水补给，大气降水沿基岩裂隙下渗汇集成基岩裂隙水，覆盖层厚度较大的残坡地区的基岩构造带中的裂隙水，一般均具承压性质。

风化残积孔隙裂隙水除接受大气降水补给外，还有接受下部基岩裂隙水的侧向补给和托顶上渗补给。

残积土以上松散岩类地下水以接受基岩裂隙水、风化残积孔隙裂隙水侧向补给和大气降水共同补给。

总体由高处向低洼处迳流排泄。

2.3、高压旋喷桩设计概况

高压旋喷桩采用二重管法高压旋喷桩,桩径∅700mm，桩位间距2m正三角形布置。

采用的水泥为P.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥用量为每米250kg,高压水泥浆泵注浆压力为20MPa，空压机压力为0.7MPa，水泥浆液的水灰比1：

1～1：

1.5，钻杆提升速度为0.15～0.20m/min，旋转速度约15r/min。

3、施工准备、部署

3.1、总体施工流程

废水排放、沉渣外运

废浆排放

沉淀池

图3-1高压旋喷桩施工工艺流程图

3.2、施工准备

1）现场准备：

完成施工区段内场地整平及填石挖除，做好场地内临时截、排水设施、供水供电线路。

2）机械设备准备：

计划安排一套高压旋喷桩施工设备，进场后完成机械设备进场检验及报审。

主要施工机具型号及主要技术参数表

名称

型号

技术参数

备注

履带旋喷钻机

XY-50

可钻深度大于30m，φ130，泥浆护壁

高台喷车

GS500-4

提升速度15～20cm/min

空气压缩机

W1.6/10

压力0.5～1.0Mpa，排风量1.6m3/min

二重管

TY-301

φ91，喷嘴1.8mm

灰浆泵

PH-5

泵压0.5～1.5Mpa，流量60～80L/min

3）技术准备：

通过高压旋喷桩试验桩施工取得相关技术参数；对地基处理区域进行桩位放样。

3.3、施工部署

1）施工队伍安排。

安排一个作业班组进行两个地基处理区域高压旋喷桩施工。

2）总体施工安排：

先行施工BK0+707～BK0+760区域高压旋喷桩，完成后施工BK0+179～BK0+220区域高压旋喷桩。

3.4、人员配备

为保证工程质量，满足设计要求符合相关规范及强制性条文要求，我项目部选用具有丰富现场施工经验的作业及管理人员进行该工程施工，现场生产负责人1人，现场技术负责人1人，技术员2人，作业人员6人。

3.5、工期安排

该工程计划于2012年8月22日开工，8月22日至8月31完成BK0+707～BK0+760区域高压旋喷桩，9月1日至9月6完成BK0+179～BK0+220区域高压旋喷桩，共计15天。

4、施工工艺

4.1、施工工艺流程

4.2、高压旋喷桩施工技术参数

高压旋喷桩施工技术参数表

序号

项目

单位

参数值

备注

1

压缩空气

气压

MPa

0.5～0.7

气量

l/min

1500～3000

2

水泥浆

浆比重

kg/l

1:

1～1.5

浆量

l/min

60～70

3

提升速度

cm/min

15～20

4

喷嘴直径

mm

2.1

5

加浆比重

g/cm3

1.2

4.3、施工方法

1）测量定位

先采用挖机整平施工场地，再依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。

2）钻机就位，钻孔

根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。

同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。

在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。

钻进成孔，孔径为φ125mm，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。

3）插管，试喷

引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。

注浆材料：

P.o42.5水泥，水泥浆（单液）水灰比：

1：

1~1:

1.5。

4）高压旋喷注浆

（1）施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；

（2）旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。

注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。

注浆管接头的密封圈必须良好。

（3）做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；

（4）当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。

喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。

（5）每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。

（6）配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。

每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。

水泥浆应随拌随用。

（7）高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。

（8）一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。

（9）当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。

（10）喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。

5）废弃浆液处理

喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。

为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。

6）冲洗机具

当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞（因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道）。

7）移动旋喷机具至下一孔位。

5、质量保证措施

5.1、技术保证措施

1）旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5%，桩心偏差不大于5cm。

2）正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。

旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。

3）为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。

4）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。

5）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩。

6）在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。

7）制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。

在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。

不得使用受潮或过期水泥。

浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。

8）在旋喷过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩），避免畸形桩和断桩。

9）旋喷施工按规定作好记录，并按监理工程师批准的表格填写。

10）按规定作好质量检验，可采取钻孔取芯、标准贯入、静载试验等方法进行，检查点的数量按有关规范办理。

质量检验应在注浆结束28天后进行，对检验不合格的应复喷。

5.2、质量控制

1）桩位偏差≤5cm，钻孔垂直度≤1.5%。

2）钻杆要进行量测，并作记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。

3）严格按设计配合比拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过2小时不能使用。

4）旋喷桩施工中，严格控制高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。

5）提升过程中，拆卸钻杆后，继续旋喷施工时，保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。

6）经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求。

质量控制指标

指标名称

单位

指标值

允许偏差

桩位

mm

准确

50

桩机就位

mm

准确

50

垂直度

%

准确

≤1.5

桩深

mm

设计

+10

桩径

mm

700

±5

水泥用量

Kg/m

250

+5

5.3、质量检验

1）施工过程中必须随时检查施工记录，并对照规定的施工工艺对每根工程桩进行质量评定，检查重点是：

水泥用量、桩长、制桩过程中是否有断桩现象、搅拌提升时间和复搅次数。

2）水泥搅拌桩应在成桩七天内进行质量跟踪检验。

可用轻便触探器中附的勺钻钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度和判断桩身强度，或用静力触探测试桩身强度沿深度的变化。

检验桩的总数应不小于总桩数的2%。

3）若因工程需要，可在桩头截取试块或钻芯取样作抗压强度试验，必要时可取基础下500mm长的桩段进行现场抗压强度试验。

4）按要求作单桩承载力试验，复合地基载荷试验宜在龄期28天后进行。

5.4、施工应急措施

1）根据经验：

孔口冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。

2）若因地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短时间，使浆液在一定土层范围内凝固。

另外还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再后继续正常旋喷。

3）冒浆过大的主要原因一般是：

有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致，减少冒浆的措施有三种：

①提高旋喷压力。

②适当缩小喷嘴孔径。

③加快提升旋喷速度。

4）旋喷时，要做好压力，流量和冒浆量的量测工作，钻杆的旋喷和提升必须连续不断。

当拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有0.5m的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。

6、安全保证措施

1）一般规定

（1）进入现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋，不得赤脚作业。

高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。

施工时严禁嬉戏、打闹。

（2）进入施工现场人员一律佩带安全上岗证。

2）施工用电安全

（1）所有电力线路和用电设备由持证电工安装。

由专职电工负责日常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。

（2）现场施工用电线路一律采用绝缘导线。

移动式线路使用胶皮电缆。

使用时提前认真检查确保电缆无裸露现象。

地上线路架空设置，以绝缘固定。

（3）现场所有电动机械设备使用前按规定进行检查、试运转，作业完拉闸断电锁好电闸箱，防止发生意外事故。

3）机械设备安全

（1）电网电压低于350V时,应暂停施工,以保护电机。

（2）泵送水泥浆前,管路应保持湿润,以利输浆。

（3）水泥浆内不得有硬结块,以免吸入泵内损坏缸体,可在集料斗上部加细筛过滤。

（4）输浆管路应清洗干净,严防水泥浆结块,每日完工后需彻底清洗一次。

喷浆搅拌施工过程中,如果发生事故停机半小时,宜先拆卸管路,排除灰浆,妥为清洗。

（5）灰浆泵应定期拆开清洗,注意保持齿轮减速箱内润滑油的清洁。

7、工期保证措施

1）挑选精兵强将，早部署，早开工；

2）组织管理、科学安排施工

3）不断优化施工组织设计

4）做好机械设备的选型及配件供应工作

5）抓好材料供应工作

6）搞好与地方政府、当地村民的关系

7）搞好后勤保障工作

8、文明施工及环境保护措施

1）文明施工

（1）加强职工的教育工作，杜绝与地方的任何冲突现象的发生。

针对地区特点，有针对性的采取措施，最大限度的减少施工环境的破坏。

（2）采取有效措施，消除施工污染。

施工废水、生活废水采用沉淀池方式处理，清洗集料或含有油污的废水采用集油池等方式处理，不得污染水源。

2）环境保护措施

（1）施工中洒落的水泥应及时处理，避免污染环境

（2）施工中不得造成与施工范围无关的其他建筑物的稳定破坏，保持周围环境协调，严格保护施工用地以外的植被、树木。

（3）对沿线的水塘、水田保持清洁和畅通，严禁将生活废水、垃圾及废弃物倾倒于水塘、水田内。

（4）完工后及时清理施工场地，做到工完料净，工程中的弃碴、废料要在远离居民生活区设立弃碴场，不给周围环境遗留工程垃圾。

附：

高压旋喷桩桩位平面布置图

高压喷射注浆地基施工记录

高压喷射注浆地基施工记录

施工单位：

中铁五局（集团）有限公司合同标段：

金井湾大道道路工程Ⅲ标

监理单位：

福州成建工程监理有限公司编号：

工程名称

金井湾大道道路工程

施工单位

中铁五局（集团）有限公司

施工时间

设计桩径（m）

设备型号规格

钻机

水泥

名称

喷射型式

高压泵

强度等级

工艺类型

空压机

配合比

外加剂

名称

泥浆泵

水泥浆相对密度

含量（%）

桩号

时间

开始

终止

标高（m）

开始

终止

速度

钻进（r/min）

提升（cm/min）

旋转/摆动（r/min）

高压水

压力（MPa）

流量（L/min）

压缩空气

压力（MPa）

流量（m3/min）

喷浆

压力（MPa）

流量（L/min）

水泥浆量（m3）

施工异常情况记录

监理工程师或建设单位代表

施工项目技术负责人

施工员