高压旋喷桩施工方案.doc

1、新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 1 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 高压旋喷桩施工方案 1 编制 说明 1.1 编制依据 （ 1） 建筑地基处理技术规范（ JGJ79-2002）。 （ 2） 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （ GB50202-2002）。 （ 3）黑塔车站岩土工程勘察报告（中心里程： DK107+000）。 （ 4） 新建宿淮铁路工程现场踏勘调查资料。 （ 5） 新建宿淮铁路黑塔车站综合楼设计施工图纸（宿淮施房 4 16）。 （ 6） 国家和铁道部现行的设计、施工、验收采用的规范、规程规

2、则和标准。 （ 7） 本工程项目所明确的现行有效的有关设计、施工、验收规范、规程、标准及有关 法律、法规等。 （ 8） 上海铁路局、宿淮公司关于铁路工程建设标准化管理的相关规定。 （ 9） 公司内部有关施工技术管理、工程质量管理、安全生产管理、文明施工管理的规章制度及办法。 1.2 编制 原则 （ 1） 确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。 （ 2） 技术可靠性原则 根据本工程特点，依据 类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术

3、方案进行施工。 （ 3） 经济 合理性原则 针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。 （ 4） 环保原则 施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并 达到规定新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 2 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 的标准 后方可排放。 1.3 适用范围 本方案适用于 新建宿淮铁路 SHZH-1标段黑塔站综合楼工程复合地基加固。

4、 2 工程概况 2.1 简述 新建宿淮铁路 SHZH-1 标段黑塔站综合楼工程为二层框架结构，建筑面积556.95m2， 0.000 相当于绝对标高 24.15m，既有地面标高为 17.69m，填土厚度 6.46m，基础坐落在填方上，填土厚度为 6.46m，需进行复合地基加固处理。 本工程采用高压 旋喷桩 加固，共有高压旋喷桩 512 根，桩径 D=500mm， 桩长取 13m，且桩端置于黏土 1 或粉质黏土 2，进入深度不小于 8m。加固后的复合地基承载力特征值不小于 130KPa。 2.2 地质情况 2.2.1 地形、地貌 场地 位于黄淮冲积平原，地势由西北向东南微倾，地形平坦，均为农田。

5、 2.2.2 地质构造 根据区域地质报告及 现场 调查， 工点范围 及周围 200m 范围内无构造影响。 2.2.3. 地基土的构成与特征 第四系全新统湖积冲积地层主要为黏土、粉质黏土，夹有透镜体状分布的粉土和粉砂，详述如下： 1 层黏土（ Q4l+al1）：黄褐色、褐黄色、灰褐色，软塑硬塑，含约 10%的钙质结核，粒径 120mm。厚度 1.2 7.1m。表层约 0.5m 为种植土，富含植物根茎。本层按照土的塑性状态分为二个亚层，硬塑状态为 12，软塑状态为 13。 2 层粉质黏土（ Q4l+al1）：灰黄色、黄褐色，局部为 灰褐色，土质较均匀。软塑 -硬塑。厚度 1.6 5m。本层按照土的

6、塑性状态分为二个亚层，硬塑状态为 22，软塑状态为 23。 新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 3 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 3 粉土（ Q4l+al2）：呈透镜体状分布，灰黄色、褐黄色，饱和，稍密中密，土质较均匀，厚度 1 2m。 4 粉砂（ Q4l+al4）：呈透镜体状分布，灰黄色、褐黄色，饱和，中密 密实，颗粒成份主要以长石、石英为主，砂质较均匀，厚度 0.6 1m。 3 管理机构及 资源配置 3.1 管理组织机构 本工程 实行项目经理责任制，项目经理受公司法人代表委托，在授权范围内代表公司处理与该

7、工程有关事宜，并 按上海局及宿淮公司关于标准化管理人员配备标准化的规定，构建作业架子队，设架子队长、技术负责人、技术员、安全员、质量员、试验员、材料员、领工员和工班长，规范施工管理，全面落实“六位一体”管理要求，实现各项管理目标。 项目经理 项目副经理 项目总工程师 工程部 安质部 物资部 计财部 综合部 试验室 架子队长 技术负责人 工班长 领工员 技术员 安全员 质量员 试验员 材料员 操作人员 图 3-1 组织机构框图 新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 4 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 3.2 劳动力

8、组织 劳动力配置见表 3-1。 表 3-1 序号 工种 人数 工作内容 1 领工员 1 负责协调、指挥，随时解决各种工作问题，作业前对班组作业人员进行工作安排和安全交底。 2 班长 2 负责协调指挥各工序的操作，控制加固质 量，排除施工中的各种故障。 3 操作员 3 按设计施工工艺，正确操纵钻机和提升检查维修机械。 4 制浆员 3 负责水泥浆的制作，保证施工的连续性。 5 统计员 2 统计材料用量，记录泵送时间，清洗输料管。 6 电工后勤 2 负责设备的安装和安全使用。 7 记录员 2 负责施工记录，操纵电器控制仪表，并进行质量检查。 3.3 主要机械设备 主要机械设备见表 3-2。 3-2

9、序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注 1 单管高喷 钻机 HT-150 台 1 高喷灌浆、先导孔 2 高压注浆泵 BWT120/30 型 台 2 高喷灌浆 3 发电机组 200W 台 1 4 潜水 泵 3.8KW 台 2 5 水泥浆搅拌机 1.2m3 台 1 6 水泥浆搅拌机 0.8m3 台 2 7 测量仪 C32 台 2 8 比重计 套 1 9 斗 车 部 2 4 施工部署 4.1 部署原则 （ 1） 满足施工安全、质量、进度、安全、文明、环保和职业健康要求。 （ 2） 满足业主和设计要求，结合我单位施工特长、技术装备、施工经验和施工能力。 劳动力配备一览表 主要机械设备一览表 新 建

10、 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 5 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 （ 3） 按照“确保安全，提高质量，均衡生产，文明 施工，降低成本”的思路进行。 4.2 管理目标 （ 1） 质量目标： 总体质量等级达到合格等级，杜绝质量事故，工程全部达到国家和铁道部现行的工程质量验收标准和设计要求；工程一次验收合格率达到100。 （ 2）安全生产目标： 认真贯彻“安全第一，预防为主”的安全工作方针，杜绝责任生产安全较大事故及以上事故；杜绝责任铁路交通较大事故及以上事故；杜绝责任工程质量大事故及以上事故；杜绝责任人身伤亡事故。

11、 （ 3） 工期目标 科学合理安排施工程序，抓好工序衔接，提高施工效率，加快施工进度，确保关键工期和合同工期目标如期实现。结合 现场实际情况归仁、郑楼、韩圩、袁北站计划： 开工日期： 2010 年 11 月 19日； 竣工日期： 2011 年 12 月 20日； 总工期： 30 天。 （ 4） 环保、水保目标 环境污染控制有效，土地资源节约利用，工程绿化完善美观，节能、节材和水保措施落实到位，努力建成一流的资源节约型、环境友好型工程。确保生态平衡不破坏、周围无集体投诉。 （ 5） 文明施工目标 争创“全线文明施工样板工地”，确保不发生影响社会治安的案件。做到“两通三无五必须”，即：施工现场人行

12、道畅通；施工工地出入口畅通。施工中无管线高放；施工现场排水畅通无积水；施 工工地道路平整无坑塘。施工区域与非施工区域严格分离，施工现场必须挂牌施工；管理人员必须佩戴胸卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐；工地生活设施必须文明；工地现场必须开展以创文明工地为主要内容的思想政治工作。 新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 6 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 （ 6） 职业健康安全目标 员工因工死亡率为零，因工重伤率小于 0.4，因工职业病发生率小于0.5。 根据国家和行业相关法规的规定，预防、控制和消除职业病危害，防

13、治职业病，预防、控制传染性疾病的发生，保护劳动者健康及其相关权益 。 4.3 施工方法 本工程旋喷桩施工采用单管法旋喷， 为防止 旋喷桩 施工时由于相邻 两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成 相邻高喷孔施工时串浆 ，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔 一 孔施作 。 4.4 施工安排 根据实施性施工组织设计的工期要求 及 实际情况，采用 1 台 HT-150 型单管高喷 钻机完成所有注浆孔的钻孔工作 。 5 主要施工方法、工艺流程、 控制要点 5.1 施工准备 5.1.1 施工用水用电 （ 1） 施工用水为 线路填方取土坑内的 水，施工前对水质进行了检测，符合使用要求，可以使用。 （ 2）

14、 施工用电采用发电机 现场发电 。 5.1.2 原材料的检测及进场储存 施工所用水泥 为甲控材料 ，标号为 42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥进场后必须进行检测，合格后方可用于工程施工。水泥进场后储存必须覆盖一层毡布对其进行严密遮盖，防止淋雨或受潮。 5.1.3 机械设备 本 工程使用的机械设备见表 3-2， 设备进场后，对其进行了调试、检验， 设新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 7 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 备处于良好的工作状态， 可 保证 其能 正常进行 ，并报监理单位验收通过 。 5.1.4 室内配

15、合比试验 根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过 2 5mm 筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工 喷浆量、水灰比。一般水灰比可取 1.0 1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。 5.1.4 工艺性试桩 试验 根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速

16、度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。 5.1.5 排、截水设施 根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在 施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。 5.1.6放线定位 按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。 5.2 施工 工艺 5.2.1 加固原理 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为 20 40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地

17、基或止水防渗的目的。 新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 8 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 5.2.2 工艺流程 本标 段拟采用单管旋喷法， 工艺流程为 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 （流程图见图 5-1） 。 5.2.3 施工方法 （ 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。 （ 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

18、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。 泥浆排放处理 钻机就位 调整钻架角度 钻 孔 插 管 试 喷 高压喷射注浆作 业 喷射结 束 拔 管 桩机移位 机具清理 准备工作 制 浆 一级过滤 二级过滤 高压泵对浆液加压 启动高压清水泵、空压机供水、风 图 5-1 施工工艺流程图 新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 9 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 （ 3） 机具就位 人力缓慢移动至 指定桩位 ，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

19、1.5%。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。 将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于 1% 1.5%。 为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于 5cm。 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，压力是否正常 （ 4） 钻孔、插管 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。 当第一阶段贯入土中时，借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动 钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应

20、大于额定值。 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 ， 至设计标高后停止钻进。 （ 5） 浆液配置 桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。 高压旋喷桩的浆液，采用 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，水泥浆比重 1.49。 搅拌灰浆时， 首先 将水加入桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌 10 20分钟， 浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。 喷浆时， 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

21、桶中 。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。 （ 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，并随时新 建 宿 淮 铁 路 安 徽 段 黑 塔 站 综 合 楼 高 压 旋 喷 桩 专 项 施 工 方 案 - 10 - 编制单位：中交二航局宿淮铁路工程指挥部 做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。 喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停， 喷射时， 高压泥浆泵压力增

22、到施工设计值（ 20 40MPa），坐底喷浆 30s 后 ，边喷浆，边旋转， 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 。 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 1m，防止固结体脱节。 （ 7） 桩头部分处理 当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下 1.0m 开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升 0.5m，直至桩顶停浆面。 （ 8） 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

23、水泥浆 。 向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。 （ 9） 重复以上操作，进行下一根桩的施工。 （ 10） 补浆 喷射注浆作业完成后，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，要及时用水灰 比为 1.0 的水泥浆补灌。 5.3 质量要求 旋喷桩施工质量要求应满足表 5-1的 要求。 表 5-1 旋喷桩施工质量标准表 项次 项目 规定值或允许偏差 检查方法 1 桩距（ mm） 100 尺量 2 桩径（ mm） 不小于设计 尺量 3 桩长（ m） 不小于设计 查施工记录 4 垂直度（ %） 1.5 查施工记录 5 单桩注浆量 不小于设计 查施工记录 6 桩体 28 天强度（ Mpa） 3.0 钻芯取样 7 单桩承载力（ KN） 300 荷载试验 8 复合地基承载力 （ Kpa） 间距 2.0m 130； 间距 1.8m 140； 间距 1.6m 150 荷载试验