高压旋喷桩施工方案.docx
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高压旋喷桩施工方案
榕江车站路基旋喷桩施工方案
1、编制依据
1.1《新建铁路贵阳至广州线贵阳-贺州段路基工程设计与施工专用图》
1.2《新建铁路贵阳至广州线贵阳-贺州段路施工咨询图榕江车站站场设计图》
1.3《新建铁路贵阳至广州线贵阳-贺州段路施工咨询图榕江车站路基工点设计图》
1.4《客运专线铁路路基工程施工技术指南》
1.5《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》
1.6《贵广铁路GGTJ-3标三项目部实施性施工组织设计》
2、工程概况
本段位于榕江冲积平原，地势开阔平坦，地形起伏小，多数地段地表覆上厚度不均，局部地区较厚。
大部分地段多位水田和少量旱地，地表水系较发育，沟渠纵横交错。
线路附近村庄较密集，测区内有308省道及县道，乡村道路四通发达，交通方便。
DK217+840-DK217+880段，长40米，DK217+895-DK217+970段长75米，总计长11800m。
基底采用旋喷桩加固，桩径0.5m，桩间距1.4m，采用正三角形布置。
旋喷桩桩长、加固范围、旋喷桩数量及布置见后附旋喷桩加固平面布置图和横断面图。
桩顶铺设0.6m碎石垫层夹二层双向土工格栅,设计高程以上预留0.5m作为旋喷桩施工高程，待桩身混凝土强度达到龄期强度的80%后，清楚桩头桩间的保护土层，凿除桩顶0.5m桩头至设计标高，待检测合格后进行桩顶垫层铺设和后续施工。
3、施工部署
3.1、在场地内设置1个施工所需的水泥库，水泥库储量应不小于30吨，防雨防潮设施要完善。
水泥库内地坪要高出自然地坪0.3～0.5m，周边排水要通畅。
3.2、主要机具设备
施工所采用机械设备主要包括钻机、高压泥浆泵、浆液搅拌器和操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统、各种管材、阀门、接头等辅助设备。
施工机械设备见下表（单管法）：
序号
设备名称
规格
数量（台）
1
旋喷钻机
1
2
贮浆桶
1000L
2
3
空压机
V6/7
1
4
高压泵
XPB-90D
1
5
拌浆机
1000L
1
3.3、技术准备
所有的施工人员应对本工程的施工难度、工期、技术、安全、文明施工要求做到心中有数，对所采取的技术方案、保证措施领会透彻，保证落到实处。
施工之前，对技术管理人员和机械操作人员进行技术交底和安全交底，同时办理开工前的有关手续。
3.4、测量放线
3.4.1、用于测量定位的经纬仪、水准仪必须是检验合格仪器，以确保量测精度。
3.4.2、开工前做好各角点的坐标、水准点的测设及其闭合工作，并请项目部测量室复核。
3.4.3、每条轴线上都要测设两个控制点，并用示意标明位置。
3.5、施工总体部署
旋喷桩施工设备、人员进场，场地清理→施工人员生活、后勤安排→设备就位、安装、调试→桩位放样→旋喷加固施工→施工设备完毕、设备拆卸、撤场→编制、提交竣工资料
3.6、施工进度计划
地基加固根据现场实际要求采用1套设备，按照施组要求进行施工，施工进度计划为30～40天。
4、施工程序与工艺流程
4.1、施工工艺流程
本标段拟采用单管旋喷法，施工工艺程序为：
施工准备→测量定位→机具就位→钻孔至设计标高→旋喷开始→提升旋喷注浆→旋喷结束成桩。
高压旋喷桩工艺流程图
5、施工方法及要求
5.1、施工方法
5.1.1、场地平整
先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟，设置好回浆池。
5.1.2、测量定位
首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
5.1.3、机具就位
人力缓慢移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1%。
对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。
为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于50mm。
5.1.4、启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：
采单管旋喷法施工。
该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，至设计标高后停止钻进。
5.1.5、浆液配置
高压旋喷桩的浆液，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1∶1～1：
1.1，根据水质侵蚀性需摻入水泥重量20%的粉煤灰，制作水泥浆时，可以适当摻入添加剂。
搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥和粉煤灰，每次灰浆搅拌时间不得少于2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，直到喷浆前。
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转振动钻机的喷管内，最后射出。
5.1.6、喷射注浆
在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。
各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。
旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。
旋喷桩高压水泥浆的压力应大于20Mpa。
喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为260mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。
保证桩顶密实均匀。
中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于30cm，防止固结体脱节。
5.1.7、冲洗：
喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。
管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
5.1.8、重复以上操作，进行下一根桩的施工。
5.2、施工注意事项：
5.2.1、施工前进行现场成桩实验，以确定满足设计要求的施工工艺和泵牙、泵量、提升速度、旋转速率等施工参数，要求旋喷桩桩身水泥块在标养条件下28天立方体抗压强度平均值不小于3.0Mpa。
5.2.2、施工前，要求检查旋喷管的高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液。
5.2.3、喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。
中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障。
5.2.4、旋喷过程中，冒浆量控制在10%～25%之间。
5.2.5、喷射孔和高压注浆泵的距离不宜大于50m。
钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
实际孔位、孔深和每个钻孔的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符合等情况均应详细记录。
5.2.6、当喷射注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆。
在喷射注浆参数达到规定值后，随即分别按旋喷桩的工艺要求，提升喷管，由上而下喷射注浆。
喷射分段注浆的搭接长度不得小于300mm。
在高压喷射过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，应查明原因并及时采取措施。
5.2.7、在卵石土或粗圆砺土较硬土层中，应先采用φ110mm钻孔后旋喷注浆。
5.2.8、高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。
5.2.9、施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。
5.2.10、相邻两桩施工时间间隔不小于48h，间距不小于4～6m。
5.2.11、质量检验在旋喷注浆结束28天后进行，检验桩的数量不小于已经完成桩数的0.2%，且不少于3根，抗压强度平均值不小于3.0Mpa。
不合格者进行补喷，钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注密实。
6、劳动力组织
6.1、劳动力组织方式
劳动力组织方式采用架子队组织模式。
6.2、施工人员配备
施工人员配备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。
每个工点配备施工人员、机械设备配备情况如表所示。
表1劳动力组织表
工种
数量
备注
技术人员
2人
现场测量放样、质量控制、试验等技术作业
机械操作人员
6人
按2个工作班配备
电工、维修工
4人
辅助人员
2~4
浆液制备
安全员、工班长由所属单位职工担任。
7、材料要求
所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求；检验数量：
同一产地、品种、规格、批号的水泥、粉煤灰，袋装每200t为一批、散装500t为一批，当袋装不足200t或散装不足500t时也按一批计;同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计;同一产地、品种、规格且连续进场的外加剂，每60t为一批，当不足60t时也按一批计。
各种原材料每批抽样检验1组。
检验方法：
检查产品质量证明文件。
在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。
为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方，必须取现场各层土样，在室内按不同含水量和配合比进行试验，优选出最合理的浆液配方。
在正式施工前现场进行喷射试验，查明喷射固结体的直径和强度，验证设计的可靠性和安全性。
8、设备机具配备
施工所采用机械设备主要包括钻机、高压泥浆泵、浆液搅拌器和操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统、各种管材、阀门、接头等辅助设备。
施工机械设备见下表（单管法）：
序号
设备名称
规格
数量（台）
1
旋喷钻机
1
2
贮浆桶
1000L
2
3
空压机
V6/7
1
4
高压泵
XPB-90D
1
5
拌浆机
1000L
1
9、质量控制及检验
9.1、质量控制
9.1.1、钻机就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统应符合设计与安全要求，防止管路堵塞，密封良好。
9.1.2、桩的数量、布置形式、桩长应符合设计要求。
9.1.3、喷射注浆应注意设备开启顺序。
二重管、三重管的水、气、浆供应有序进行，衔接紧密。
9.1.4、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。
9.1.5、在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。
大量冒浆等异常情况时，应及时停止提升和注浆，查明原因，采取相应措施，以防断桩。
9.1.6、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度及复合地基承载力应满足设计要求。
检验方法采用开挖检验、钻孔取芯、标准贯入试验、载荷试验。
检验点的数量应符合设计或者是验收标准的要求。
9.1.7、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穴，应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。
9.1.8、在冒浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。
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。
9.2、质量检验
9.2.1、施工结束28天后，按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002J220-2002）和《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）要求进行各项质量检测。
9.2.2、复合地基载荷试验检验数量：
总桩数的2‰，且每项单体工程不应少于3点。
9.2.3、开挖作桩身有效直径检查，开挖检验：
根据施工质量情况，经触探检验对桩身强度有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固柱体的有效直径，外观质量、搭接质量和整体性等。
检验点数量为施工孔数的2‰，并不应少于3点。
9.2.4、取芯检验:
在成桩28d后，在每根检测桩桩经方向1/4处、桩长范围垂直取芯，观察其完整性、均匀性，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验，抗压强度平均值不小于3.0Mpa，桩检测数量为施工总桩数的0.2%,且不少于3根，钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注密实。
9.2.5、桩体几何偏差技术标准及检测:
表2旋喷桩施工质量允许偏差、检验数量及方法
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的0.2%抽样检验，且每检验批不少于3根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm深后，尺量
4
桩长
不少于设计值
查施工记录，有怀疑时钻芯
5
桩体无侧限抗压强度
≧3MPa
取芯检查
10.雨、夜施工技术措施
10.1、现场在雨季安排专人值班，密切注意天气变化情况，做好防范工作。
10.2、配备若干块蓬布用于各水泥堆放场地的防雨保护。
10.3、临时道路及水泥堆放场地两侧找坡3‰，以防雨水流入道路和水泥堆放场地中央，保持道路平整、排水通畅，无淤泥积水。
10.4、六级以上大风和暴雨期间，应停止机械高空作业。
10.5、水泥应按不同品种、标号、出厂日期等分堆堆放，挂牌标识，施工中应遵循“先收先发，后收后发”的原则，避免久存的水泥受潮，影响工程质量。
水泥堆放场地上铺一层红砖和一层油毡，四周要排水通畅，且高于路面30cm。
10.6、备的电闸采取防雨、防潮的措施，安装接地保护装置，且防漏电、触电。
对现场电缆接头加强检查以防漏电，并架高明牌警示。
10.7、雨中严禁高空作业，雨后应对电气设备进行安全检查，经确认安全后方可继续施工。
10.8、夜间施工：
对水池、电箱等应设明显的标识，并派专门人员进行巡查，防止漏水、漏电及机械伤害事故的发生。
11、安全及环保要求
11.1、安全保证措施
11.1.1、建立健全安全生产规章制度和安全生产责任制度，贯彻管生产必须管安全的原则，牢固树立安全第一的观念，把安全生产责任落实到人。
使安全生产有章可循，有法可依，形成制度。
11.1.2、经常组织学习有关安全生产法规和安全生产操作规程，施工前进行安全技术交底，抓好安全教育，增强安全意识。
11.1.3、机械操作员等特殊工种人员必须经专门培训，经考试合格取得操作证，方可上岗作业。
11.1.4、高压旋喷桩等在进行作业时，严格按照机械技术操作规程进行作业；做到管理人员不违章指挥，作业人员不违章操作。
11.1.5、施工用电实行“三相五线制”和一机一闸一漏一保护的制度，并符合有关施工用电的规章制度。
11.1.6、施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。
11.1.7、高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。
11.1.8、高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内。
11.1.9、钻机作业中，电缆应有专人负责收放；如遇停电，应将各控制器放置零位，切断电源；如遇卡钻，应立即切断电源，停止下钻，未查明原因前，不得强行启动；严禁用手清除钻杆上的泥土，发现紧固螺栓松动时，应立即停机重新紧固后方可继续作业。
11.1.10、作业后，应先清除钻杆上的泥土，再将钻头下降接触地面，各部制动住，操纵杆放到空档位置，切断电源，清理打扫完现场，方可离开。
11.1.11、遇到六级以上大风，钻杆要下钻2米进行加固。
11.1.12、进入现场的所有人员必须戴好安全帽。
11.2、文明施工及环境保护要求
11.2.1、建立健全文明施工的各项规章制度，设文明施工专职负责人对全体工地人员进行定期的文明施工教育及文明施工交底，开展争创文明工地竞赛活动。
11.2.2、作业现场保持清洁整齐，水泥浆在储灰罐中集中拌制，施工过程中要经常检查管道的损坏状况，避免漏浆；施工完毕后不可随意排放多余泥浆。
水泥使用完毕后剩余的水泥袋要回收存放，不可随意丢弃。
建筑垃圾不乱堆、乱放，存放到业主指定的地点，做到垃圾日产日清。
11.2.3、对现场水泥进行集中堆放，运输和卸运时防止遗洒尘扬。
11.2.4、搬运和搅拌水泥作业人员必须带好防尘罩。
11.2.5作业人员统一着装，现场管理人员着统一制服。
11.2.6、施工现场的生产生活污水必须进行无害化处理后才能排放。
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