旋喷桩加固施工方案.docx
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旋喷桩加固施工方案
一、编制依据
根据业主提供的本项目相应的施工图纸、技术资料、工程现场调查资料等，结合现行的相关施工技术规范和我司以往同类工程的施工经验进行编制的。
现行的相关技术规范：
1）《工程测量规范》（GB50026）；
2）《建筑地基与基础工程施工及验收规范》（GB50202）；
3）《混凝土结构工程施工质量及验收规范》（GB50204）；
4）《建筑地基基础设计规范》（广东省标准）（DBJ15-31-2003）；
5）《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）；
6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
7）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2004）；
8）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；
9）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）；
10）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
11）《广东省标准建筑基坑支护技术规程》（DBJ/T15-20-97）；
二、工程概况
大学城教师公寓北区位于广州大学城中环东路和大学城中四路交汇处西南侧，中环东路和大学城中三路交汇处东北侧，交通便利，场地平坦，周边无中高层建筑，规划建筑设两层地下室，基坑开挖最大深度12.70m，基坑支护周长约360m，采用钻孔桩结合预应力锚索的支护方案，止水帷幕采用Φ550水泥土搅拌桩以其Φ600旋喷止水桩。
基坑东北面：
东北侧红线处已修建围墙，红线外为大学城中四路，地下室外墙边线距围墙约5m，围墙距道路边线约10m；
基坑东南侧：
东南侧红线处已修建围墙，红线外为大学城中环东路，地下室外墙边线距围墙约10m，围墙距道路边线约12m。
基坑西南侧：
西南侧红线处已修建围墙，红线外为大学城中三路，地下室外墙边线距围墙约5m，围墙距道路边线约5m；
基坑西北面：
西北侧红线处已搭建彩钢板，地下室外墙边线距彩钢板约5m，红线外为大学城N401，N402，N501地块住宅楼基坑工程，此临近基坑设两层地下室，靠近大学城教师公寓北区基坑域为喷锚支护、独立浅基础，彩钢板距住宅楼基坑的坑顶边线约5m。
三、水文地质
1、地质条件
根据本次勘察钻孔揭露的地质资料，场地地基土按成因类型可划分人工填土层（Qml）、冲积土层（Qal）、残积土层（Qel）和震旦系（Z）片麻岩等4大成因层。
现从上至下分述如下：
a）人工填土层（Qml）
﹤1﹥人工填土：
本层33个钻孔均有揭露，土性为以素填土为主，局部有少量杂填土，厚度0.50~7.90m，平均4.08m，土黄、灰褐色、浅红等杂色，主要由砂质粘性土堆填土而成，局部地段上部为碎石等，土质不均匀，呈松散状。
b）冲积土层（Qal）
按土性差异划分为4个亚层：
﹤2-1﹥淤泥质土；﹤2-2﹥粉质粘土；﹤2-3﹥淤泥质土；﹤2-4﹥粉质粘土。
详细描述如下：
﹤2—1﹥粉质粘土：
本层9个钻孔有揭露，灰—灰黄色为主，土质均匀，粘性好，软塑状为主，含少量粉细砂。
层厚0.60~3.50m，平均1.87m。
﹤2—2﹥淤泥质土：
灰—灰黑色，土质较纯，粘性较好，饱和，流塑为主，局部软塑状。
分布不连续，19个钻孔有分布，埋藏不深，层厚为1.00~4.90m，平均2.68m。
﹤2—3﹥粉质粘土：
本层29个钻孔有揭露，浅灰色，浅黄色，可塑，含粉细砂，粘性较好。
层厚0.70~6.60m,平均2.85m。
﹤2—4﹥淤泥质土：
粘性较好，灰—灰黑色，部分地段含较多含粉细砂，饱和，流塑状。
分布不连续，层厚为1.50~6.10m，平均2.85m。
c）残积土层（Qel）
﹤3﹥砂质粘性土：
本层有29个钻孔揭露（局部地段该层较薄未划出），为片麻岩风化残积土，棕黄色，砖红色、灰白色，以粉钻粒为主，局部含较多石英粒或碎岩屑状。
硬塑状为主，少部分上部为可塑，土芯遇水易软化崩解。
厚度变化较大。
局部夹有全风化岩。
厚度0.50~12.20m，平均4.33m。
d）基岩，为震旦系（Z）片麻岩
钻探深度范围内，按风化程度分为全风化岩带、强风化岩带，详细描述如下：
﹤4—1﹥全风化片麻岩：
砖红色，灰黄色，黄褐色，岩芯以半岩半土状为主，上部有坚硬土状，手捏即碎，遇水易软化，局部地段下部夹有碎块状强风化岩。
本层33个钻孔均有分布，层厚度1.00~23.50m，平均8.12m。
﹤4—2﹥强风化片麻岩：
灰黄色，灰色，黄褐色，麻黑色，细粒结构，岩芯以碎块状为主，夹有半岩半土状，风化不均匀，裂隙发育，遇水易软化，为软岩，局部夹有全风化岩或残积土。
本层32个钻孔有分布，层厚度1.40~27.60m，平均10.28m。
﹤4—3﹥中风化片麻岩：
青灰色，灰褐色，岩芯呈短柱状、碎块状、较玻璃，裂隙发育，为较软岩，岩体基本质量等级为V级，本层在场地33个钻孔均有揭露（未揭露到底），揭露层厚度0.60~3.30m，平均1.26m。
2、水文条件
勘察期间测得地下水位埋深为1.60~6.35m之间（相应的高程为5.10m、2.65m）。
根据钻探地层资料分析，场地上部的填土下部含有第四系松散岩类空隙潜水；淤泥质土层赋水性好但透水性一般较差，为含水层或相对隔水层，但局部地段含较多粉细砂，透水性中等；残积土含细中砂粒较多，为弱~中等透水层，粉质粘土为弱透水性；而下伏基层岩大部分地段上部风化裂隙及构造裂隙发育，分布广，含有较为丰富的基岩裂隙水，具有一定的连通性，为弱~中等透水。
地下水补给来源主要是大气降雨入渗、侧向渗流补给。
地下水位季节性变化较大。
四、旋喷桩加固施工方案
1、施工总体安排
本工程旋喷桩采用双管旋喷施工工艺，桩径为Φ600，相邻两桩相互咬合200mm，实际桩长约为12m。
旋喷桩从地面开始施作，可以根据现场情况适当调整初始施作面深度,共计426根桩。
旋喷施工分Ⅲ序进行，隔孔施工，相邻旋喷孔施工的时间隔不少于24小时。
具体见下图。
2、施工准备
为保证旋喷桩施工顺利开展，开工前重点做好以下几个方面的工作：
1）组织准备与技术准备
（1）组织准备
开工前，项目部成立旋喷桩管理小组，由项目副经理彭小坚任组长，项目副总工王世明任副组长，组织具有丰富经验和专业水平高的技术人员全面控制施工，项目部全体人员积极配合，服从调度，确保旋喷桩施工的安全、质量及进度符合要求。
（2）技术准备
旋喷桩施工前，组织具有较高水平的专业技术人员进行精心准备。
a、开工前，认真听取设计单位对设计要点、设计意图、施工注意事项进行的设计交底。
同时认真研究设计图纸，全面做好图纸会审准备，对图纸中不清楚、不明了的地方在图纸会审时请设计澄清，保证施工时不遗留问题，施工作业顺利开展。
同时安排技术人员配合项目测量工程师做好桩位施放前的数据处理工作，保证一声令下即可全面展开施工。
b、开工前组织好旋喷桩技术交底，由项目总工对本阶段施工内容与施工组织、工期要求、施工工艺和主要技术参数、工程质量要求和验收标准、容易出现的质量通病及其预防、安全技术要求等进行全面的交底。
保证所有管理人员与一线操作人员目标明确，技术全面。
c、开工前做好试桩工作，确定旋喷速度、喷射压力、提升速度、喷浆量和水泥浆水灰比等，确保成桩质量及桩径符合设计要求。
d、全面掌握内业与现场情况，及时上报分部、分项工程开工申请，确保分部、分项施工工作合法、有据。
2）场地、机械设备及材料准备
（1）场地准备
进一步研究场地内原有废弃管线井、管道，对相应位置的旋喷桩做好特殊处理的准备，保证旋喷桩施工时不因相应位置的困难而导致施工受阻。
（2）机械设备准备
根据施工进度需要，进场一定数量的旋喷桩机及其配套设备、易耗部件备用件等,组装调试好，并做好报验工作。
（3）材料准备
旋喷桩工程所需的材料主要为水泥，需用量较大。
开工前，要找好合格的水泥供应商，签订好供贷合同，确保施工时水泥供应能满足施工进度要求。
3）工期安排
根据目前施工场地条件和总体工期要求，旋喷桩计划施工时间从2011年月日至2011年月日。
4）施工顺序
旋喷桩总体施工顺序由东向西进行，先施工A-D段再施工F-E段。
3、施工人员安排
施工人员投入计划
序号
工种名称
数量
备注
1
施工员
2
2
质检员
1
3
安全员
1
4
钻孔工
5
5
旋喷桩工
15
五、施工机械设备配备
旋喷桩施工机械配备表
序号
设备名称
规格型号
数量
1
地质钻机
XY-100
1
2
高喷台车
PG-1800-2
1
3
高压泵
3D2A-SZ
1
4
灌浆泵
3D2A-SZ
1
5
空压机
3.5/7
1
6
泥浆泵
BW-150
1
7
拌浆机
WJG-80
1
六、旋喷桩施工工艺
1、施工工艺流程
三重管旋喷桩施工工艺流程见图：
双管旋喷桩施工工艺流程图
2、施工方法
（1）定位及成孔：
1）研究桩位平面布置图，进行桩位坐标计算，按照上述施工顺序用全站仪进行桩位施放，并用竹签做好标记。
注意引出控制基线，经常核对，保证桩位符合设计要求。
2）将钻机移到桩位，定位对中，桩位偏差不超过5cm。
同时从两个相互垂直的方向校正钻杆垂直度，确保桩身垂直度偏差不超过1%。
上述工作完成后即可进行成孔施工。
（2）制浆：
1）根据设计要求，本工程旋喷桩水泥选用42.5R普通硅酸盐水泥。
2）水泥浆水灰比：
0.65。
3）为保证水泥浆的稳定性，制浆采用二级搅拌系统，即下料、搅拌在一个搅拌罐（箱）里为一级，按定制配比配制出来的水泥浆流放至另一储料罐（箱）继续搅拌为二级。
一级搅拌分批进行，可以保证水泥浆配比恒定；二级搅拌不间断进行可以防止水泥浆发生离析，同时保证水泥浆输送泵的连续泵送，不发生供料中断的现象。
在配制浆液时，应先在搅拌桶内注入预定量清水，然后倒入定量水泥搅拌均匀，从而保证浆液的配比满足设计水灰比要求。
4）浆液过筛后再送浆，保证正常输浆。
（3）贯入注浆管：
本工程旋喷桩施工采用预成孔法进行。
先用钻孔机在预定桩位成孔，达预定深度后，移开钻孔机，桩机就位，用编织袋封住喷头后沿钻孔贯入旋喷管至预定深度。
（4）提升、旋喷注浆：
当旋喷管到达预定深度后，向喷管的水管内注入压力为30～40Mpa的高压水流，然后启动空压机，向旋喷管的气流管内注入压力为0.7～0.8Mpa气流，使高压水喷头的周围形成圆形高压保护气流，进行高压喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大半径的裂隙土体。
再另由水泥浆泵注入压力为2～5Mpa的浆液填充裂隙。
上述各项压力达到指标后，由下而上进行喷射作业。
施工作业注意控制以下几项指标：
1）严格控制提升速度在12cm/min左右，以利于高压水充分切削、破碎土体。
2）高压水射流的压力不小于25Mpa，水泥浆液压力要达到2～5Mpa，气流的压力达到0.7～0.8Mpa，以有效保证成桩半径。
（5）拔管
高压喷射注浆完毕，迅速拔出注浆管。
（6）清洗：
每施工完一条桩后，用清水清洗注浆管中残留浆液，以保证下一根桩施工时正常使用。
七、质量保证措施
1、桩位确定：
旋喷桩位按设计图纸布置。
经测量放线确定桩位。
2、保证旋喷桩成孔垂直度。
根据现场地质条件选择合适的成孔方法和钻速，最大限度地保证旋喷桩中心线与钻孔桩中心线平行。
3、用水泥浆液进行旋喷。
施工前先做好浆液的配合比，确定1min～20min凝固的各种配合比，根据地下水情况选择适当凝固时间的浆液，以减少浆液不被地下水稀释、冲走。
4、加大注浆量。
施工中注入地层的浆液量比计算大30%，注浆量由下式计算：
Ｑ＝（H/V）×q（1+β）
Ｑ－注浆量（L）q－泵的排浆量（L/min）
H－旋喷长度（m）V－旋喷管提升速度（m/min）
β-损失系数，一般取0.1～0.2
5、跳一孔旋喷。
保证两相邻旋喷桩相隔时间不小于24h，以避免相邻旋喷桩在强度发展过程中受到扰动。
6、中途发生故障时应停止提升和喷射，以防桩体中断，同时立即进行检修。
如发现浆液喷射不够，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。
7、施工常见问题与处理对策
高压喷射注浆法施工常见问题、产生原因、预防措施及处理方法如下表所示。
高压喷射注浆法施工常见问题
常见问题
产生原因
预防措施及处理方法
固结体强度不匀、缩颈
喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择；
喷射设备出现故障（管路堵塞、串、漏、卡钻）中断施工；
拔管速度、旋转速度及注浆量不配合，造成桩身直径大小不匀，浆液有多有少；
喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀，直接影响加固效果；
穿过较硬的粘性土，产生缩颈。
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，先进行压水压浆压气试验，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。
钻孔沉管困难，偏斜，冒浆
遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度进退过1.5%；
注浆量与实际需要量相差较多；
放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点；
喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1%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（一般为0.6~1.0）。
八、安全保证措施
1、坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针，并制订具体可靠的规则、办法，切实予以执行。
严格遵守国家、部、广东省、广州市颁发的有关安全生产的规定。
2、建立健全的项目安全生产保证体系，建立和实施安全生产责任制、项目经理是安全生产第一责任人，主管施工生产的项目副经理是安全生产主要负责人，项目经理部的技术负责人对劳动保护和安
作业班组安全员
全生产的技术工作负责。
工程项目部必须建立安全生产领导小组，各班组设安全员，各作业点应有安全监督岗。
工程项目部应建立具体的安全责任制，并将安全生产责任制层层落实。
3、组织工程项目施工的安全教育和技术培训考核，对管理人员和施工操作人员按其各自的安全职责范围对之进行教育，建立安全生产奖惩制度，并认真落实。
4、编制和呈报安全计划、安全技术方案和安全措施，并认真贯彻落实。
5、确保必需的安全投入。
购置必备的劳动保护用品、安全设备及设施，使之能完全满足安全生产的需要。
6、积极做好安全生产检查，发现事故隐患，及时整改。
7、工程施工中如发生死亡事故，或其他恶性事故，应立即组织人员抢救伤员、保护现场，并向上级主管、驻地监理及监理总部报告，严肃事故处理，提出预防事故重复发生和防止事故危害复延的有效措施。
8、工程在开工前必须编制有安全技术的施工组织设计（包括施工用电组织设计），技术复杂的专题方案必须严格执行审核批准手续和程序。
9、必须逐级进行安全技术交底，技术交底应有书面资料或有作业指导书（或操作细则）。
技术交底针对性要强，并履行签字手续，保存资料。
项目经理部安全员负责监督检查，严格按照安全技术交底的规定来进行作业。
10、特种作业人员，必须进行专业培训，按规定到有关主管部门经考试合格后，持证上岗。
操作证必须按期复审，方能继续从事特种作业。
特种作业必须严格执行各种安全技术操作规程，确保安全施工。
11、施工现场应实施机械安全管理及安装验收制度。
使用的施工机械、机具和电气设备，在安装前，应当按照规定的安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装；机械安装要按平面布置图进行；在投入使用前，应按规定进行验收，并办好验收手续登记；经验收并确认机械状况良好，能安全运行后，才允许投入使用。
所有机械操作人员都必须经过培训合格后，持证上岗。
机械操作人员要进行登记存档，按期复验。
使用期间，应当指定专人负责维护、保养，保证机械设备的完好率和使用率及安全运作。
12、施工现场临时用电要有施工组织设计或方案，应按《施工现场临时用电安全技术规定》的要求进行设计、验收和检查。
临时用电还要有安全技术交底及验收表，要有变更记录，健全安全用电管理制度和安全技术档案。
13、临时用电应落实三项技术措施：
第一，防止误触带电体的措施；第二，防止漏电措施；第三，实行安全电压措施。
所有接地和重复接地电阻值，必须经检验符合规范要求后方能使用，且要经常复测，并切实做好记录。
14、施工现场安全管理必须抓好施工平面布置和场地设施管理，做到图物相符，井然有序，状况良好，此外还应做好环保、消防、材料、卫生、设备等文明施工管理。
15、施工现场除应设置安全宣传标语牌外，危险地点必须悬挂按照《安全色》和《安全标志》规定的标牌，夜间有人经过的坑洞还应设红灯示警。
16、使用工程车作业，必须严格按照业主的有关规定要求进行，认真做好计划申报，作业防护和“清点”手续，做到组织、制度、措施三落实，以确保工程运输和轨行区作业的安全。
17、施工安全教育的重点是岗位生产知识和岗位安全操作规程，以及安全思想、施工纪律和安全生产制度。
施工安全教育应有针对性，应结合工地特点和生产的实际情况；施工安全教育应有计划，适时有效地进行，经过培训考核，颁发安全合格证，让工人持证上岗。
18、施工现场安全教育，包括定期教育及对新进工人（含民工）、变工种工人、特种作业工人的安全教育。
新进场的职工（包括民工），未经三级安全教育不准上岗。
采用新工法、新工艺、新设备、新材料及技术难度复杂或危险较大的作业，必须进行专门的安全教育及技术交底，才能进行作业。
19、施工现场特殊工种的安全教育、考核、复验，应按《特种作业人员安全技术考核管理规则》执行，必须实施安全教育和安全技术培训，培训后经考核合格，获得操作证者，方能独立作业。
20、对从事有尘毒危害作业的工人的教育，应进行必要的防治知识和技术的安全教育，同样须经考核，合格者方能获证上岗。
21、为了及时发现事故隐患，堵塞事故漏洞，防患于未然，项目经理部必须建立安全检查制度，实施定期的、季节的、专业性的安全检查，以及每周的安全巡检。
安全检查以查思想、查制度、查领导、查隐患为主，应结合季节和工地特点，结合生产的实际情况，结合防治惯性事故安排进行。
每次检查要有重点、有标准，要评比记分。
22、安全检查由项目经理或主管施工生产的项目副经理主持、项目经理部有关人员参加。
对查出的隐患，要建立登记、整改、验证等制度，要定人、定措施、定经费、定完成日期，在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。
如有危及人身安全的紧急险情，应立即停止作业。
23、安全检查应与完善和修订安全管理规章制度结合起来，应与安全生产责任制挂钩，做到奖罚严明。
九、文明施工保证措施
1、工程实施遵照国家、部、广东省、和广州市颁布的有关文明施工的规定。
2、建立健全文明施工检查考评制度。
项目部每周进行一次自检，同时要配合监理部门对文明施工的检查。
项目经理部指定一名副经理抓文明施工并将文明施工和各专业班组及管理人员工资挂钩。
3、场地按标准进行硬化，四周设置排水沟。
4、施工场地出入口设洗车槽，出场地的车辆必须冲洗干净。
5、场地内临时设施按平面布置的统一要求进行布设与修建，并建立工地文明、卫生、防火责任制，落实到人。
6、材料、机具分类堆放，摆放整齐，并设标志牌。
7、施工人员和管理人员均应佩戴胸卡上岗，工地设专职保安值勤。
8、散体物料及预拌混凝土运输执行广州市有关规定。
9、将日常整理列入文明施工管理的日常工作；工程完工后，按要求及时拆除所有围蔽及临时建筑、安全防护设施和其他临时工程，并将工地周围环境清理整洁，做到工完场清。
10、主动协调好周边关系，减少因施工造成不便而产生的各种纠纷。
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