新建浦城至梅州铁路旋喷桩试验方案终稿.doc

1、 新建浦城至梅州铁路 PM-5 标 DK376+950DK377+010 旋喷桩试桩施工方案 编制： 复核： 审核： 审批： 中铁二局浦梅铁路 PM-5 标工程指挥部 二一七年三月 目 录 一、试桩依据 . 1 二、工艺原理 . 1 三、试桩地点、试桩目的以及检验项目 . 1 三、工 程概况 . 2 （一）设计概况 .2 （二） 地质条件 .3 （三）水文条件 .4 四、施工安排 . 4 （一）施工人员及设备情况 .4 （二）内业资料 .6 五、施工方案 . 6 （一）施工程序 .6 （二）旋喷桩主要施工方法 .7 六、施工过程应急预案 . 9 （一）固结体强度不均匀、缩颈 .9 （二）压力过

2、低 .10 （三）压力骤然上升 .10 （四）钻孔沉管困难偏斜、冒浆 .11 （五）固结体顶部下凹 .11 （六）高压旋喷桩施工常见问题及应对措施汇总： .11 七、质量要求和检验 . 12 （一）主要检验项目 .12 （二）复合地基承载力检测方法 .13 八、质量保证措施 . 16 九、安全保证措施 . 17 十、雨季施工措施 . 18 1 旋喷桩试桩施工方案 一、试桩依据 1、 DK376+950 DK377+010 段地基加固工点设计图 2、浦梅施路专 -03 3、贰路（ 2014） 2028-18 4、铁路工程地基处理技术规程（ TB10106-2010J1078-2010） 5、铁路

3、工程桩基无损检测规程 6、建筑地基处理技术规范 JGJ79-2012 二、工艺原理 高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后（或引孔旋喷一体机），利用高压旋喷机把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高，利用高压设备使喷嘴以一定的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形 桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体，该工艺起到止水与土体加固的作用。 三、试桩地点、试桩目的以及检验项目 1.试桩目的 通过本次试验检验施工设备以及施工工艺的适用性、钻杆提升速度、浆压力、喷浆流量、提升速

4、度等参数为下步大面积施工提供依据；积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。 2.试桩试验段的选择 DK376+950 DK377+010 地基处理设计为旋喷桩，此段路基 地形起伏不大，地形叫平坦开阔，故 选取此段段作为试桩区段。试桩位置详见“旋喷桩试桩桩 位布置图”。 桩采用正三角形布置，桩间距为 1.30m，桩径 0.5m。根据设计要求，竖向承载力旋喷桩的长度应根据上部结构对承载力、变形和稳定性的要求确定，平均桩长 4.5m。 3.试桩要求 原状土样、地下水在工地现场取样送至中心试验室。 2 施工用水取样送检。 试桩位置：里程 376+960。 旋喷桩总数为 1043 根，根

5、据铁路路基工程施工质量验收标准相关要求，试桩根数不小于设计值的 2根，且不少于 3 根，故试桩根数为 3 根。加固完成后涵洞地基承载力 0.19Mpa，路基为 0.15Mpa。取地基加固处理后较大 的承载力处为试桩位置，故试桩位置选择在 DK376+960 涵洞段里程处，试桩编号为 S1 S3，对应里程分别为 DK376+959、 DK376+960.5、DK376+960.5，试桩时可根据实际地质情况进行调整。 旋喷桩加固后路基地基承载力 0.15MPa， DK376+960 涵洞地基加固后，地基承载力 0.19Mpa。 试桩过程中业主、设计、监理与施工单位一同到施工现场，通过试桩共同确定旋

6、喷桩施工的主要参数，部分施工参数由检定中心和实验室确定。为大面积旋喷桩施工提供施工参数。 三、工程概况 （一）设计概 况 1、本段属低山区丘陵地貌，地形起伏不大，地形叫平坦开阔，地表多为水田、旱地，段内覆盖土层厚度大，未见基岩出露，全段路基工程主要以填方为主，该段路基位于 204 省道右侧，几乎平行于 204 省道，交通条件一般。 2、桩的设计范围、桩长、桩间距详见“旋喷桩参数一览表”、平断面图、横断面图。 3 旋喷桩参数一览表 起止里程 加固措施 桩长范围 桩间距 复合地基承载力 DK376+950DK377+010 旋喷桩 详见横断面图 1.3m 旋喷桩加固平面设计图 地基加固代表性横断面

7、图 3、旋喷桩桩身水泥 采用 P.O42.5 级硅酸盐水泥，水泥水灰比为 1:1（旋喷桩采用掺粉煤灰措施，掺量为水泥用量的 25%，详见旋喷桩配合比报告）。 （二） 地质条件 段内上覆第四系更新统冲洪积粉质粘土、软粘土、碎石土。 4 地层岩性分述如下： （ 7-1-2）粉质粘土：灰黑色、褐黄色，软塑，含少量角砾，成分为强风化泥质砂岩，含量约 8%， 。 （ 7-1-3）软粘土：灰褐色，软塑状，土质不纯，含约少量砂岩、泥质角砾， 。 （ 7-1）粉质粘土：灰褐色、褐黄色，软塑状，主要以粘、粉粒为主，含石质成分以砂岩为主， 。 （ 7-10）碎石土：褐黄色 ，潮湿，稍密，碎石含量约为 55%，含石

8、质成为以砂岩为主， 。 （三）水文条件 地表水 段内地表水主要为季节性沟渠水，水量随季节而变化，以大气降水补给为主，向坡脚低洼处排泄。 地下水 地下水主要为赋存于覆盖层中的上层滞水及孔隙潜水，第四系土层中含少量孔隙潜水，埋藏浅，接受降雨，河水径流补给，地下水水位埋深在 15m 范围内。 水化学特征 段内地表水水质 型水，对砼具酸性侵蚀，等级为 H1。 地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀，侵蚀等级为 H2，鉴于区域地质资料该地层中含有膏盐、氯盐，且氯离子浓度较高，故其环境作用 类别按照 H2、Y2、 L2 考虑。 四、施工安排 （一）施工人员及设备情况 1、施工组织机构及人员配备情况 项目部将此区间

9、设为试验段，并配备技术负责人及若干技术施工人员，物资、设备均配有专人负责。人员配备情况详见 “主要管理人员一览表” 。 5 主要管理人员一览表 序号 姓名 职称 职 务 1 阚呈 工程师 现场技术负责人 2 袁博文 工程师 现场工程师 3 张教义 安全员 安全负责人 4 李俊 高级工程师 质量负责人 5 彭小姣 助理工程师 资料负责人 6 何彪 工程师 实验室主任 7 苏伟 工程师 测量队长 2、施工安排 根据地基条件、工程要求选择单管法、双管法或三管法进行施工。一般黏性土中设计桩径为 0.5 0.8，砂土中设计桩径为 0.5 1.0 时，宜采用单管法施工；高压水泥浆的压力宜大于 20MPa，

10、流量应大于 30L/min，提升速度为 0.1m/min 0.2m/min。 结合设计要求、相关施工技术规范 试桩区段，拟上一台 GZB-40 型桩机进行施工。 旋喷桩 试桩 施工参数如下： 试桩施工参数表 序号 项目 控制参数 备注 1 水泥浆水灰比 1： 1、 1： 1.1、 1： 1.2 2 水泥浆比重 1.48 1.50 3 水泥用量 60kg/m、 65kg/m、 70kg/m 6 转速 20 转 /min 7 提升速度 0.1cm/min、 0.15 cm/min、 0.2 cm/min 8 泥浆压力 20MPa、 23MPa、 25MPa 试桩施工机具 序号 设备名称 型号 单位

11、 数量 1 高压水泵 90kw 台 1 2 钻机 GZB-40 台 1 3 泥浆泵 BW-150 型 台 1 6 序号 设备名称 型号 单位 数量 4 泥浆搅拌罐 台 1 5 水泥搅拌机 台 1 （ 二 ）内业资料 1、现场技术员要及时填写原始资料， 不得后补、修改原始资料； 2、填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁； 3、现场钻孔记录表； 4、试桩报告； 5、检测报告。 （三 ）工期安排 试桩施工工期安排如下： 准备时间： 2017 年 3 月 30 日 2017 年 4 月 7 日 ； 施工时间： 2017 年 4 月 8 日 2017 年 4 月 10 日 ； 试桩时间： 2017 年

12、5 月 31 日 2017 年 6 月 10 日 ； 试桩总结： 2017 年 6 月 10 日 2017 年 6 月 12 日 。 五、施工方案 （一）施工程序 施工流程如下： 定位旋喷机就位（设备调试）钻进配送水和浆液旋喷提升泥浆外排清洗机具就新 孔位施工下一根桩。 7 高压旋喷桩施工工艺流程，见下图。 高压旋喷桩施工工艺流程图 （二）旋喷桩主要施工方法 1 技术交底工作 施工前首先熟悉施工设计文件，理解设计意图，做好技术交底。 2 施工准备 正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下 2 米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电

13、力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。 3 测量工作 施工前测量班要精确的根据技术交底的桩位平面图放出施工 桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，同时用石灰撒 出处理范围边线。 引 孔 钻 机 就 位钻 进 成 孔下 喷 射 管高 喷 作 业旋 喷 提 升泥 浆 外 排制 备 水 泥 浆浆 液 泵 送是 否 完 工是设 备 退 场否移 位 下 根 桩清 洗 机 具测 量 放 线 定 位8 4 钻机定位 移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差控制在 1%以内。就位后，首先进行低压（ 0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是

14、否正常。 5 制备水泥浆 桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌 10 20 分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为 0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为 0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中， 待压浆时备用。 禁止采用一只搅拌桶，一边配浆一边抽浆，否则难以控制浆液水灰比。在实际施工时，可使用比重计随时测量浆液比重，水灰比 1： 1 的水泥浆液比重为 1.49。 6 钻孔 当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为 15cm），拆卸钻杆继续旋喷时，须保持钻杆有

15、 20cm 的搭接长度。成桩中钻杆的旋转和提升必须连续。 7 插管 钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（ 0.5 1.0MPa）边下管边射水。 8 提升喷浆管、搅拌 根据桩机平台的高程扣减钻 杆的长度，与设计提供的深度指标进行核对，当喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（ 20、 23、 25MPa）， 座底 喷浆 30s 后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆 （ 0.1m/min、 0.15m/min、 0.2 m/min） 。在达到设计深度后，接通高压水管，开动高压清水泵、泥浆泵、钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量，分别达到预定数值时开始 提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。旋喷过程中，钻孔中正常的冒浆量控制在 20%以下。超过 20%或 完全不冒浆时，应查明原因，采取相