高压摆喷桩综合项目施工新工法.doc

江苏省交通工程集团有限公司

高
压
摆
喷
桩
施
工
工
法

安徽裕溪船闸扩建工程项目部
05月10日

目 录

1、前言
2.工法特点
3、合用范畴
4、工艺原理
5、工艺流程及操作要点
6、材料与设备
7、质量控制
8、安全办法
9、环保办法
10、效益分析
11、应用

1.前言
高压摆喷桩持续墙是近些年发展起来一种地基解决加固并起到防渗效果施工工艺，其长处是防渗效果明显、施工技术可靠、适应性强，是堤坝防渗及地基解决有效办法。安徽裕溪船闸扩建工程基坑防渗工程施工中采用了高压摆喷桩持续墙，得到成功应用，效果明显。为进一步完善和系统总结高压摆喷桩施工办法，特结合本项目施工，编写本施工工法。
2.工法特点
2.1 施工办法简便，容易操作，适应性强。
2.2 有关施工设备生产工艺成熟，施工质量可控，效果明显。
3.合用范畴
3.1 土质合用范畴
合用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基解决。
3.2 工程合用范畴
加固地基，提高地基抗剪强度，改进土变形；保护临近建筑物、防止基坑底部隆起；防止小范畴塌方滑坡、锚固地基；堤坝基坑防渗、地下持续墙及止水帷幕补缺，防冒水；防止洪水冲刷。
4.工艺原理
高压摆喷桩持续墙是高压喷射注浆法中一种，采用三管法施工居多，是运用高压设备使水变成35-40Mpa高压射流通过喷嘴做一定角度摆动和提高运动喷射出来，冲击破坏土体，形成扇形断面空间。当能量大、速度快、呈脉动状喷射流动压超过土体构造强度时，土粒便从土体中剥落下来，一某些细小颗粒随着浆液冒出来，别的土粒在喷射流冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，按一定浆土比例和质量大小有规律重新排列，凝固后形成一种扇形断面固结体，起到土体固化、提高地基抗剪强度、截流防渗作用。
5.工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
高压摆喷桩施工工艺流程
现场准备、放桩位

引孔钻机就位

检查水压

钻进引孔

回灌
移位
成孔
设备、管线检查
启动空压机送气
启动高压泵送水
试喷检查

启动摆喷管

浆液配制泵送
提高摆喷作业
观测摆喷参数

孔内保持满浆

测量放大样

5.2 操作工艺
5.2.1 准备工作
施工前做到施工场地平整、稳定，作业面低洼、松散和紧临边坡处采用回填、夯实方式加固解决，检查作业机具与否正常运转。
5.2.2 测放桩位
按照设计规定放线定位，重复丈量孔距，误差不不不大于2cm，用木桩固定，标上桩号。

5.2.3 修建排污和灰浆拌制系统
摆喷桩持续墙施工过程中将产生10～20%返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后清水依照场地条件进行无公害排放。沉淀泥土在开挖基坑时一并运走统一解决。
灰浆拌制系统设立在水泥堆放地附近，便于作业，重要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备构成。
5.2.4 钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调节桩机垂直度，桩位偏差不大于20mm，垂直度误差不大于0.5%；钻孔前调试空压机、泥浆泵等设备运转正常；校验钻杆长度，保证孔深满足规定。
5.2.5 引孔钻进
钻机施工前，先在地面进行试喷，钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度精确。
5.2.6 下喷射管
将高喷台车移至孔口处，进行地面试喷并调准喷射方向。为防止水、气喷嘴堵塞，下管时须同步送水、气，直至喷射管下到设计深度。
5.2.7 制浆
按设计规定制备浆液，精确测量浆液浓度，过筛后使用。浆液使用过程中均匀上料搅拌，浆液比重保持在1.65~1.7之间为佳，经常测定做好详细记录。
5.2.8 摆喷提高
喷射管下到设计深度，开始送入符合压力规定水、气、浆。达到预定喷射压力后开始喷浆逐渐提高摆喷管，以防扭断摆喷管。为保证桩底端质量，喷嘴下沉到设计深度时，定喷2分钟左右，待孔口冒浆正常后再摆喷提高，底部1.0m范畴内应恰当延长钻杆喷浆旋喷时间。钻杆摆动和提高持续进行，不得中断，钻机发生故障，停止提高和旋转，以防断桩，并及时检修排除故障。在摆喷提高过程中，依照不同土层，调节摆喷参数。
5.2.9 回灌
喷射结束后，运用水泥浆进行回灌，直至孔内液面不在下降为止。
5.2.10 移机及设备清洗
喷射结束后，及时清洗注浆泵及输送管道，防止堵塞，然后移机进行下根桩施工。
6.材料与设备
6.1 材料准备
依照施工进度规定，拟定水泥采购数量，普通采用普通硅酸盐PO42.5水泥，其细度、安定性和凝结时间等应满足浆液性能规定，不得使用受潮结块水泥；并依照现场状况拟定合格水源。
6.2 机械准备
摆喷桩施工采用XY-1地质钻机引孔，GP-50型高喷台车作业，重要施工机械设备如下表所示（一种作业班组），施工前对进场设备进行检查调试，检查合格后使用。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
地质钻机
XY-1
台
1
2
高喷台车
GP-50
台
1
3
高压泵
GNB-90
台
1
4
灌浆泵
HBW-150
台
1
5
空压机
VF-6/7-A
台
1
6
泥浆泵
GZB-100
台
1
7
拌浆机
LJ
台
1
7.质量控制
7.1 浆液规定
7.1.1 灌浆采用水泥浆液浓度1.65~1.7g/cm3，水灰比0.7~0.8；
7.1.2 制浆材料采用重量或体积称量法，误差不应不不大于5%。
7.2 制浆规定
7.2.1 浆液搅拌时间：使用高速搅拌机不少于30s，使用普通搅拌机不少于90s。浆液存储时间：当环境温度10℃如下时，不超过5h；当环境温度10℃以上时，不超过3h。当浆液存储时间超过有效时间时，按废浆解决。掺加早强剂后浆液存储时间依照初凝时间拟定。浆液凝结时间应通过室内实验拟定（初凝和终凝）。
7.2.2 水泥浆液严格过滤后使用，可按喷嘴直径设立过滤装置：在水泥浆液搅拌罐和泥浆泵吸浆搅拌罐之间设一道过滤网，在泥浆泵吸浆管尾部设一过滤器。
7.2.3 使用过程中，每隔15~30min定期检测浆液密度，当浆液密度超过规误差时,停止高喷作业，重新调节浆液水灰比。
7.2.4 水泥浆随配随用，并在摆喷作业过程中持续不断搅拌。
7.2.5浆液质量除定期测量其密度外，设专人记录水泥下料数量和速率，以保证浆液密度和均匀性。
7.3 引孔
7.3.1 引孔孔径应与喷射管外径相适应，较喷射管外径大2~4cm，钻孔顺序应根据有助于摆喷成墙和以便施工为原则，开孔空位偏差规定不不不大于2cm。
7.3.2 引孔施工控制好孔径垂直度，单孔斜率不不不大于1%。
7.3.3 引孔前保证钻机基座水平，立轴垂直，钻进过程中，不定期进行复测。
7.3.4 引孔过程中详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等状况，便于摆喷时对不同地层采用相应技术规定。
7.4 喷浆提高参数
依照规范及常规施工经验来说，水压、气压、浆压等指标普通控制如下：
水压（Mpa）
浆压（Mpa）
气压（Mpa）
提高速度（cm/min）
摆速（次/min）
35-40
0.2-1.0
0.6-0.8
8-10
8-10
7.5 回浆规定
喷浆每提高2m检测一次回浆密度，当回浆密度不大于1.2g∕cm3时应停止提高，减小水压，提高浆液浓度，直至回浆达到规定后继续提高喷浆。
8.安全办法
依照《中华人民共和国安全生产法》及施工所在地法规和原则施工，详细办法如下：
8.1 实行安全责任制，建立安全保证体系，构成项目经理任组长安全领导小组，现场设专职安全员，班组设兼职安全员，逐级负责寻常安全工作。
8.2 操作人员进行职业健康安全教诲培训，掌握健康状况，培训合格后上岗操作。
8.3 依照工程特点、施工工艺、作业条件、队伍素质编制有针对性安全方案，列出危险源点和安全作业注意事项。
8.4 严格执行安全技术交底工作，按“施工组织设计”及“施工方案”规定进行细化和补充，并将操作安全注意事项讲明、讲清。
8.5 配备口罩、防水手套、防风眼镜等，作好施工人员劳动保护。
9.环保办法
依照《中华人民共和国环保法》及施工所在地法规和原则施工，详细有如下办法：
9.1 施工中将多余废料集中解决，所排污水均要达到国家排放原则。
9.2 施工过程中产生废弃物，按监理工程师规定并结合本地状况堆放至指定地点统一解决，不随意丢弃，避免污染。
9.3 施工场地及时进行恢复解决，剩余浆液选取适当途径解决，禁止将浆液直接向河道等水流倾倒，避免浆液对环境导致污染。
10.效益分析
该工法在安徽裕溪船闸扩建工程上闸首基坑支护及下闸首无为大堤截渗墙中应用，并应设计院规定做了有关围井实验，效果明显，各项指标能满足设计规定。操作以便，容易控制，施工成本费用较低；施工安全可靠，可有效改良土体，相对固化，提高承载力，提高抗渗能力。此工法可以在同类基坑开挖施工中使用，起到提高边坡稳定性、保护临近构造物、截流抗渗作用，具备一定社会效益。
11.应用
工法可推广应用于工程基坑开挖过程中需要提高边坡稳定性、保护临近建筑物、防止基坑底部隆起；防止小范畴塌方滑坡、锚固地基；堤坝基防渗、地下持续墙及止水帷幕补缺，防冒水；防止洪水冲刷等地基解决项目，有效提高有关工程施工中安全性。