三管高压旋喷桩工艺性试桩方案.doc

1、长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案目 录1、 工程概况 .12、 工程地质及水文地质条件 .22.1 工程地质条件 .22.2 水文地质条件 .32.3 气象特征 .43、 试验目的 .54、 试验地点 .55、 试验时间 .56、 人员组织 .57、 机械设备、材料选型 .68、 工艺原理 .69、 高压旋喷桩施工方法 .69.1 施工准备 .69.2 钻机就位 .79.3 切割成孔 .79.4 喷射注浆 .89.5 补充浆液 .89.6 成桩检测 .810、 高压旋喷桩试桩工艺流程 图及参数 .811、 高压旋喷桩质量标准及检查 措施 .1011.1

2、质量检查标准 .1011.2 施工检查内容 .1011.3 成桩试验检测 .1112、 高压旋喷桩试桩质量安全及 环保措施 .1112.1 质量保证措施 .1112.2.2 机械操作安全技术要点 .1312.2.3 施工用电安全保证技术要点 .1412.3 环境保证措施 .15长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案12.3.1 施工废水 .15长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 1 页 共 16 页劳动东路站旋喷桩试桩方案1、 工程概况劳动东路站位于万家丽路与劳动东路十字交叉路口南侧，万家丽高架桥东侧，其中左线围护结构全

3、部位于高架桥翼缘板下。本站为盾构站内过站,施工工法采用明挖顺作法。有效站台中心里程DK27+037.000，为地下三 层 11m 岛式站台车 站，采用地下三层公共区无柱单跨钢筋混凝土框架结构。车站总长度( 含主体结构)为177.4m，标 准段宽度(含主体结构)为 20.3m。有效站台中心里程处埋深为 27.619m。本站共设置 2 个出入口通道， 1 个换乘通道；3 个出入口，1 个消防口 (换乘通道)，1 个预留出入口。另设置 1 个安全出口、2组高风亭， 1 组矮风亭，1 组冷却塔。由于劳动东路站站位于万家丽路与劳动路十字交叉路口南侧，万家丽高架桥东侧，其中左线围护结构全部位于高架桥翼缘板

4、下。劳动东路站北扩大段围护结构距高架桥 PM340 最近处仅 2.86m。在万家丽高架桥墩四周做槽壁加固，加固采用 800mm间距 600mm 三重高压旋喷桩，加固深度按照图纸上设计要求。施做该加固措施可稳定槽壁土体，减少塌槽风险。旋喷桩加固数量及深度表见下图。长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 2 页 共 16 页旋喷桩加固深度及根数明细表2、 工程地质及水文地质条件2.1 工程地质条件（1）地形地貌本车站呈南北向布置于万家丽中路,位于万家丽路与劳动东路交叉口南侧。本站所处范围东侧由北至南分别为华菱新城地标、紫丹红红木古典家俬、中城丽景香山；西侧为万家

5、丽高架桥。车站南端150m处有一条下万家丽高架桥的匝道，车流量密集,交通繁忙。地貌单元为圭塘河级阶地，局部为丘陵，地势北高南低，高程约43.2-41.5m。（2）地层岩性劳动东路站车站范围内场地地层由第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4a1)、第四系残积层(Qe1)粉质粘土及白垩系强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩组成。根据设计图纸：地下连续墙嵌固深度，进入全风化岩层5.5m ，进入强风化岩层5m ，进入中风化岩3m，进入微风化岩2m。由工程地质详勘及设计图纸，本站地下连续墙全部进入中、微风化岩层，连续墙嵌入岩层深度为3-5m。场地内岩土分层如下：(1)沥青路面：厚度

6、为0.201.50m，平均厚度0.56m。(2)素填土：厚度为0.509.60m，平均厚度5.93m。长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 3 页 共 16 页(3)杂填土：厚度为1.008.40m，平均厚度5.66m。(4)粉质 粘土：厚度 为3.005.00m，平均厚度3.74m。(5)粉质 黏土：厚度 为1.2011.90m，平均厚度4.54m。(6)粉土：厚度为1.001.80m，平均厚度1.40m。(7)中粗砂：厚度为0.502.10m，平均厚度1.10m。(8)圆砾 ：厚度 为0.404.40m，平均厚度1.73m。(9)卵石：厚度为1.80m

7、 。(10)粉 质黏土：厚度 为0.501.20m，平均厚度0.73m。(11)含 砾粉 质黏土：厚度为0.3012.00m，平均厚度5.95m。(12)强风 化泥 质粉砂岩：厚度为0.9010.00m，平均厚度4.21m。(13)中 风化泥 质粉砂岩：5.6023.50m。(14)强风 化泥 质粉砂岩：厚度为0.705.30m，平均厚度3.22m。(15)中等 风 化泥质粉砂岩。2.2 水文地质条件（1）地表水本车站附近地表水主要为圭塘河，圭塘河位于劳动东路站西侧，由南向北流淌，河床宽约 23m，河深 6.50m，河床两岸为石挡河堤，并进行了注浆加固，水量一般较小，雨后暴涨，沿河无污染源，水

8、质较好，圭塘河距离劳动东路站最小距离约 5m。（2）地下水本工程场地包含松散土层孔隙水类型(孔隙承压水) 及红层风化裂隙水两大类。由于 浏阳河系湘江支流，平水期浏阳河、圭塘河补给湘江，丰水期易形成湘江“ 倒灌 ”浏阳河、圭塘河现象，故本车站沿线透水性地层与圭塘河透水性地层存在水力联系。长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 4 页 共 16 页地下水类型主要有孔隙潜水、孔隙承压水、基岩裂隙水三类，孔隙潜水水位埋藏深度 3.107.50m，相应标高 35.6040.397m ，孔隙承压水稳定水位埋深 6.809.70m，相应标高 31.0435.35m ，承压

9、水头约 2.43.0m；基岩裂隙水由于水量 较小且径流条件差，未形成明显的水位，承压水头约 6.38.0m。车站位置地势较低，地下水位受圭塘河水位影响大。每年 49月份为丰水期，河流水位抬高，地下水位升高；枯水期随河流水位降低而下降。枯水期时，地下水由两侧向圭塘河径流。以侧向渗流运动方式向河流排泄。汛期时，河流水位急剧抬升，河水向两侧补给地下水，场地内地下水水位的年 变化幅度为 2.004.00m。长沙市每年49 月份为雨季，大气降水丰沛，地下水水位会明显上升；而每年 10月至次年 3 月为地下水的消耗期，地下水位随之下降，历年水位变化最大幅度 24m。地下水位受圭塘河水域制约，一般较稳定。由

10、于圭塘河堤防影响，削弱了浅层地下水与地表水的水力联系。2.3 气象特征长沙地区属中亚热带湿润季风气候区，具有四季分明、温暖潮湿、雨量充沛、严寒期短等特点。据历年长沙市气象站资料统计：多年平均气温 17.4，日平均最高气温 38.1，日平均最低气温 0.4，7 月份平均气温 28.5。常年主 导风向为东南风，多年平均降雨量1394.6mm，最大年降雨量 1751.2mm(1998)，最小年降雨量708.8mm(1953)，每年 49 月为雨季，其降雨量约占全年的 80；多年平均蒸发量为 1206.9mm，仅 79 月蒸发 量大于降雨量，其他月份降雨量均大于蒸发量；地下水位主要受降雨影响，雨季随降

11、雨量增加地下水位上升，旱季随降雨量减少地下水位下降。长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 5 页 共 16 页3、 试验目的（1）通过试验确定高压旋喷桩设备的组合模式及配备数量，如钻机的钻头形式、高压注浆泵的类型等，为以后大面积施工进行设备选型、配置提供依据。（2）通过试验确定相关工艺性参数，如：浆液的配合比、泵送的时间、 压力、水泥浆的流量、 喷 嘴直径及钻机的提升速度及旋转速度等。（3）验证高压旋喷桩喷射均匀程度及成桩直径。4、 试验地点试桩桩号选在 pm346-1、pm346-9、pm346-19、pm346-29、pm346-39、pm346-49

12、 号旋喷桩，位于劳动东路站南端头 pm346号桥墩，原地面已经开挖至控制标高，并进行平整，使其满足施工机械进场施工条件。试桩根数 6 根，桩位具体布置见“ 劳动东路站万家丽高架桥旋喷桩编号图” 。5、 试验时间于 2016 年 10 月 15 日开始组织实施试验工作，采用三管法施工。待达到一定强度后组织相关检验工作，及时完成相关总结报告，指导后期大面积施工。6、 人员组织（1）生产副经理负责现场的总体协调和组织。（2）项目总工程师总体负责高压旋喷桩工艺性试验组织。（3）安质部和工程部负责施工技术和质量监督，并负责与监理、驻地设计联系。并负责监督水泥浆的制备。长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建

13、一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 6 页 共 16 页（4）试验室负责工艺性试验现场试验及检测取样。并负责现场原始记录及工艺性试验施工工艺参数的搜集、汇总及总结。（5）领工员负责机械设备的防护及加固工作。（6）钻机操作人员、拌浆人员、喷浆工人等共 8 人。7、 机械设备、材料选型高压旋喷桩工艺性试验施工机械设备计划如下表表 1 旋喷桩施工机械设备配套表 序号 设备名称 规格型号 单位 数量1 三重管喷浆机 台 12 高压注浆泵 台 13 空气压缩机 台 14 抗震压力表 台 15 高压泵 台 1选用采用42.5R普通硅酸盐水泥和自来水进行高压旋喷桩试验。8、 工艺原理三重管高压旋喷桩施工

14、技术是用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，冲 蚀切割地基土体，再借空气和水的上升力把已破碎的余土浆托举到地表排出；与此同时，另一个喷嘴将水泥浆以较低压力喷射注入到被切割、搅拌的土体中，使水泥浆与土混合固结成桩，达到加固的目的。9、 高压旋喷桩施工方法9.1施工准备场地平整长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 7 页 共 16 页正式进场施工前，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；整平标高=设计桩顶标 高。同 时 合理布置施工机械、 输 送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平 ”。桩位

15、放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋深钢筋标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩 孔中心移位偏差小于 20mm。修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生 1025%的返浆量，将 废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土与站内弃土一并运走。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储 存设备、灰浆输送设备组成。9.2钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中， 调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在 10mm 以内，钻 孔垂直度误差小于 1%；钻孔前应调试空气压缩机、注浆泵，

16、使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。9.3切割成孔钻孔过程中详细记录孔位、孔深及地层变化。射水试验后，中等水量钻进，射水压力逐渐增加（防止喷嘴被堵），进行高压切割成孔至长沙市轨道交通 5 号线一期工程土建一标二工区 劳动东路站旋喷桩试桩方案第 8 页 共 16 页设计深度。旋喷桩应间隔施工（一般间隔46m），保证相邻两桩的施工间隔时间大于48h。9.4喷射注浆注浆管下至设计位置后，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷射压力、喷浆 量后再边旋转、边提升、 边喷射。 浆液在喷射前进行二次过滤。成桩过 程中因故停止，应将注浆管下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3小时，应拆卸输浆管路，清洗干净，在原 桩位旁边补桩。9.5补充浆液旋喷注浆后，水份很快向桩体的底部和四周渗透，水泥土浆靠自重作用不断地往下沉因此在水泥土浆终凝前要及时补充浆液，同时用振捣棒上下捣固,直至填满。9.6成桩检测选择开挖、钻芯取样、荷载试验对旋喷桩的施工效果进行检验。10、 高压旋喷桩试桩工艺流程图及参数原地面处理测量放样钻机就位钻进至设计深度高压喷射注浆喷射结束拔管钻机移位泥浆排泄处理