高压旋喷桩试桩施工方案修编南.doc

目 录
一、编制依据 1
二、工程概况 1
三、设计规定及相关技术参数 1
四、试桩准备工作 1
1、室内配合比实验 1
2、室外实验 2
3、试桩设备的选用 2
4、人员配置 2
五、试桩的施工工艺流程 4
1、施工工艺流程 4
2、施工准备 4
3、钻机就位 5
4、引孔钻进 5
5、拔出岩芯管、插入注浆管 5
6、旋喷提高 6
7、旋喷的施工工艺 6
8、钻机移位 7
六、试桩注意事项 7
七、旋喷桩施工质量检查 8
八、质量保证措施 9
1、组织保证措施 9
2、技术保证措施 9
九、安全、环保及文明施工措施 11
1、安全施工组织措施 11
2、环境保护方案及措施 11
一、编制依据
1、《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212-2023）；
2、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2023]160号）。
3、广西沿海铁路南宁至钦州北段扩能改造工程施工图，区间路基设计图DK10+859.4～D2K14+045.62。
4、自行踏勘施工现场了解的情况和收集的相关资料。
二、工程概况
D2K13+625～D2K13+658，D2K13+795～D2K13+870线路以路堤通过，最大填高为11.89m。上覆粉质黏土、软粉质黏土、松软土层，下部是灰岩风化层。
旋喷桩设计直径50cm，三角形布置，桩间距为1.4m、1.5m，桩长按施工设计图进行控制。旋喷桩加固基底铺设0.6m厚中粗砂垫层夹二层80KN/m土工格栅加固。
三、设计规定及相关技术参数
1、桩长：桩长根据区间路基设计图进行拟定，桩的加固深度最深深度为20.3m，打穿软弱层至其下灰岩层不小于0.3米。
2、桩径：0.5 m。
3、布置形式：设计规定采用正三角形（梅花形）布置，桩间距为1.4m、1.5m，实验桩采用1.4m的间距。
4、水泥掺入量：掺量根据实验拟定，水泥浆水灰比为0.8～1.5；根据实验室现场取样进行的室内配合比实验结果，实验桩按18%(72kg/m)配合比进行试桩，每种配合比实验桩数为3根，其水灰比均采用1.0。
5、水泥品牌及强度等级：采用广西华宏“古庙”牌P.O.42.5普通硅酸盐水泥。
6、水泥土室内标准养护条件下强度规定：28d立方体抗压强度平均值不小于3.5Mpa；同时规定桩身压缩模量Es不小于120Mpa。
7、试桩的地点初步选在D2K13+800附近，原地面中桩高程为81.95m。
四、试桩准备工作
1、室内配合比实验
（1）实验目的：了解加固水泥品种、掺入量、水灰比对水泥强度的影响，求得龄期与强度的关系，从而为设计计算和施工工艺提供可靠的参数。
（2）实验设备及单位：工区委托中心实验室在工地现场取样进行水泥土配合比的检测，监理现场见证取样。
（3）实验结论和建议：中心实验室在D2K13+790～D2K13+860段取样1次。通过28天龄期抗压强度检测，水泥掺入量18%的28天后抗压强度为4.3Mpa。符合设计规定的3.5Mpa。
2、室外实验
（1）实验目的
运用室内水泥土配比实验结果进行现场成桩实验，以拟定满足设计规定的施工工艺和泵压、泵量、提高速度、旋转速率等施工参数。
（2）各种实验桩参数的选用
l 水泥掺入量选用72kg/m 、100kg/m、130㎏/m,三组共6根。
l 水灰比采用1.0。
3、试桩设备的选用
采用一台PH-5B 型深层高压旋喷桩机进行试桩工作。其正常钻进搅拌深度为30m，可以保证设计桩长的规定。严禁没有水泥用量计量装置的搅拌机投入使用，必须采用流量泵控制输浆进度。
4、人员配置

试桩管理领导小组长：吴拥军
组
组

员
：

郑

雷

组

员
：

朱

靖

华

组

员
：

孙

露

组

员
：

张

剑

组

员
：

安

果

林

副组长：罗兵、周俊

⑴、一台桩机配置如下人员：
①机长1名，负责现场总体指挥与调度工作；
②桩机操作工2名，负责桩机的操作并及时维护，保证其平稳运营，保证桩机能准拟定位、钻进、提高搅拌及移位工作；
③后台制浆、注浆工2人，负责制浆、输浆工作、保证水泥浆液的水灰比准确、输浆压力满足规定、供浆量能与桩机搅拌协调同步；
④技术员1名，负责现场检查、指导试桩的各种技术工作、保证试桩方案进行；
⑤安全员1名，负责试桩过程各种安全、文明检查与指导工作，保证高空、地下及工作场面无障碍物与危险隐患，保证桩机施工环境安全、文明；
⑥专职纪录员1名，负责试桩中需要具体纪录的各种技术参数，保证其真实准确；
⑦发电机组运营与维护人员1名，电工1名、机修工1名，保证机组正常运营，不发生故障。
五、试桩的施工工艺流程
1、施工工艺流程
高压旋喷桩施工流程如下图所示。

钻机移位
拔管

喷射结束
高压喷射注浆
原地面解决
测量放样
钻机就位

钻进至设计深度
插入注浆管至设计深度

泥浆排泄解决理

2、施工准备
⑴场地平整
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、输送管路和电力线路位置，保证施工场地的“三通一平”。
⑵桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，通过复测验线合格后，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50mm。
⑶修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%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。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水解决系统。
灰浆拌制系统重要设立在水泥附近，便于作业，重要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
3、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0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，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。
4、引孔钻进
钻机施工前，应一方面在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要具体记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
⑴钻孔方法：采用泥浆护壁、回转钻进的方法施工。
⑵钻孔直径和深度
钻孔直径一般为80mm,大于喷射管外径20 mm以上；在卵石土、碎石土和角砾土等较硬的土层中，应采用直径为100mm的钻机引孔、高压清空后旋喷注浆。对于持力层为土层的情况加固深度为打穿软弱层至其下持力层不小于0.3米。
⑶钻孔施工时采用防止孔斜的措施，钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次，孔位偏差≤5cm,孔斜率≤1%。
⑷钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采用加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。
⑸固壁泥浆
采用优质粘土作为制浆用重要材料，钻孔时孔上返出的冒浆经沉淀重新运用，当泥浆中的含砂量超过规定期，予以废弃，以防孔内事故发生。
⑹钻进暂停或终孔待喷时，孔内应充满泥浆，防止塌孔，孔口加以保护。
⑺钻进时应具体记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其解决措施。
5、拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
6、旋喷提高
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达成预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提高旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提高。钻杆的旋转和提高应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提高钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增长钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提高过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
7、旋喷的施工工艺
⑴地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，一方面应进行地面试喷；
⑵开喷：喷射管下到设计深度后，拌制水泥浆液，供浆、供水开喷。等各压力参数和流量参数均达成规定，且孔口已返出水泥浆液时，即可按设计的提高速度进行旋转喷射灌浆。
⑶高喷灌浆应保持全孔连续一次作业，作业中拆卸喷射管等停顿后，反复喷射灌浆长度不小于0.3m。
⑷在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增，孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明因素后及时解决。
⑸当孔内出现严重漏浆，应停止提高，向孔内冲填粗砂、土等堵漏材料，并减少水压力、流量，在喷射水流中掺加速凝剂，加大浆液密度或进行原地灌水泥砂浆、水泥粘土浆。孔口冒浆正常后，方可继续提高。
⑹供浆正常情况下，孔口回浆密度变小，不能满足设计规定期，拟采用加大进浆密度的措施予以解决。
⑺如灌浆过程中发生串浆，则一方面填堵被串孔，继续串浆孔的高喷灌浆；待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔，喷射。
⑻在旋喷注浆过程中，要观测冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量的20%时，仍为正常现象，如超过20%或完全不冒浆时。则要查明因素，采用相应措施。
⑼喷浆必须连续不中断，高喷灌浆因故障后恢复施工时，停机小于40分钟，可重新下入0.5m后开喷、提高；若停机大于2小时，必须重新钻至设计深度后重新旋喷。
⑽高喷灌浆结束后，充足运用孔口回浆或水泥砂浆对已完毕孔进行及时回灌，直至浆液面不再下降为止。
⑾施工中要如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及解决措施等。
误差不大于1%。桩径不小于设计值。
8、钻机移位
旋喷提高到设计桩顶标高时停止旋喷，提高钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
六、试桩注意事项
1、场地平整：在机械设备进场前平整好场地，并开挖合适的排水沟，其位置以不影响深层搅拌桩机施工为原则。
2、施工位置：实验桩选在与成桩相同施工工艺和相近地质条件下进行。
3、机械进场后，检查设备的完好情况和性能，压力和排浆量应满足设计规定。
4、机械就位时精确对正桩位，机座要平稳牢固，主轴倾斜度≯0.5°。
5、严格遵守操作程序，先压水检查注浆管路，保证畅通。
6、按设计配合比制备水泥浆液，检查合格备用。不许使用受潮或过期水泥。浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀，浓度减少会影响桩体强度；浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1/2。
7、注意钻头振入情况，估算出各土层厚度，以便决定旋喷速度和注浆参数。
8、在旋喷注浆过程中，要观测冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。单管注浆时，冒浆量小于计算注浆量20%时，仍为正常现象，如超过20%或完全不冒浆，则要查明因素。采用相应措施。
9、在钻进和喷射注浆中，需接长或拆除钻杆时，应先停止射水或压浆，待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。
10、钻杆的旋转和提高必须连续不中断。在旋喷过程中，机械出现故障中断旋喷时，停机时间小于40min，可重新下钻0.3m后再开始喷射、提高；若停机时间超过2h，必须重新钻至设计深度后重新旋喷。
11、对冒浆要妥善解决，及时清除沉淀的泥渣，保持良好的作业环境。
12、为防止浆液凝固收缩影响施工桩顶标高，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆措施。
13、对于持力层为土层的情况加固深度为打穿软弱层至其下持力层不小于0.3米。
七、旋喷桩施工质量检查
1、高压喷射注浆所用的水泥和外加剂品种、规格及质量应符合设计规定。
2、浆液应严格按设计配方和实验拟定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。每根桩施工过程中检查2次，观测并用浆液比重计检测浆液密度。
3、高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。
4、高压旋喷桩的长度应符合设计。通过测量钻杆长度进行检查。
5、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计规定。旋喷桩竣工后28d，在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯。观测其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度实验。取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
6、高压旋喷桩解决后的复合地基承载力应满足设计规定。按验标频率进行平板荷载实验。
7、高压旋喷桩施工的允许偏差、检查数量及检查方法应符合下表的规定。
高压旋喷桩施工的允许偏差、检查数量及检查方法
序号
检查项目
允许偏差
施工单位检查数量
检查方法
1
桩位(纵横向)
50mm
按成桩总数的10%抽样检查，且每检查批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
经 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm深后，钢尺丈量

八、质量保证措施
1、组织保证措施
⑴项目部将推行全面质量管理方法，按《建筑地基解决技术规范》（JGJ79－2023J220－2023）和《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2023]160号）规定进行各项质量检测。
⑵项目经理部成立质量管理领导小组，质量领导小组由项目经理挂帅，项目总工程师主管，成员由项目经理部、技术、质检、测量、物资、供应等职能部门成员、作业班组长等组成。
⑶三检制：严格执行“三检制”，层层把关，做到质量不达标准不交验收，上道工序未经验收不得进行下一步工序的施工。
⑷严把材料关：工程质量的优劣，原材料的质量是关键，为保证整个工程质量达成优良，在保证材料合格率方面应严格把关。
⑸认真做好原始记录及资料整理工作，做到资料齐全、准确、工整。对质量事故应及时上报监理工程师，不合格工程坚决返工，不留隐患。
⑹对连续作业的工作，实行交接班制度，并做好交接班记录。
⑺制定切实可行的质量奖罚制度，并按各项工程验收情况，每月考核兑现，责任到人，奖罚分明。
2、技术保证措施
为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计规定和相关行业规范，拟采用如下质量保证措施达成施工质量目的。
⑴放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才干下注浆管施工。
⑵高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。
⑶采用32.5R普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才干投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。
⑷浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，天天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以保证浆液配比的对的性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。
⑸施工前进行成桩实验，由设计、业主、监理、施工单位共同拟定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。
⑹严格控制喷浆提高速度，其提高速度应小于0.14m/min 。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.4米反复喷射接桩，防止出现断桩。
⑺高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计规定。
⑻因地下孔隙等因素导致返浆不正常，漏浆时，应停止提高，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才干提高。
⑼引孔钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷导致钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用Φ150mm成孔，岩芯管长不小于2.0米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。
⑽实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提高速度等参数是否满足设计规定，及时发现和解决施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应具体记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。
⑾根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以保证桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经批准后调整。
⑿配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。
⒀施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，可以及时抢修。
九、安全、环保及文明施工措施
1、安全施工组织措施
（1）建立以工程项目经理为第一负责人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。
（2）安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实行安全生产奖惩制度做到层层贯彻。
（3）坚持“安全第一，防止为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时以发现和解决安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。
（4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，严禁机械设备带病工作，防止意外事故发生。
（5）机械设备操作运营人员电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。
（6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽，安全工程师及安全员及时观测施工现场情况。根据不安全苗头采用相应的临时措施，做到防患于未然。本工程安全保证体系图见附页
2、环境保护方案及措施
在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及监理人员制定的有关本工程环境保护的规则，加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力减少噪声，控制粉尘和废气浓度以及做好废水和废油的治理的排放，遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护、防火及废弃物解决的规章制度，随时接受业主、监理及本地政府环境机构的监督检查。
（1）自然环境的保护
保护施工区外的场地及植被，未经允许不自行砍伐树木，合理设计开挖区的边坡，并采用防护措施，以免引起滑坡而破坏植被。
凡没有使用价值的可燃物，经有关部门批准后尽快将其烧毁。无法烧尽的废物，严重污染环境的按照专门的规定进行解决，其它废物必须堆砌在监理工程师批准的弃碴场。
对于协议规定的施工活动界线之外的植物、树木尽量维护原状，不使有害物质（如燃料、油料、化学品、酸以及超过允许剂量的有害气体和尘埃、污水、弃碴等）污染土地、河川。
堆体采用开挖碴料或土料覆盖，其覆盖厚度不小于0.6m，且堆体不妨碍天然排水或污染河川。
在工地配置专业人员和专用工具，保持施工区和生活区的环境卫生，及时清理生产、生产垃圾，并将其运至指定地点进行掩埋解决或焚烧解决。施工车辆经冲洗后离开现场。
水泥等粉状建筑材料设专门库房堆放。
定期保养施工设备，减少噪音。
检查钻机、汽车、装载机、吊车等用油设备的废气排放量，不合格者不使用。
施工期间，不随意燃烧树木及废物，以免污染空气。
（2）水源污染防治措施
采用措施防止任何污染物质直接或间接地进入河道、水源，各种施工用的燃料、油料、化学品、酸等做到严格管理、特殊保管。储存地应远离地表水源，并距离任何地表水源至少150m。
做好施工生产、生活区排水系统的设计、生产、生活废水、污水都通过解决达成排放标准后才排至河道，严格防止废水、污水直接排入农田和河道。
（3）防止水土流失措施
采用有效措施，对施工开挖的边坡及时进行保护和做好排水措施，避免由于施工导致的水土流失。
防止在工程运用或占用的范围内发生土壤冲蚀，以及对土地、河床或河岸的冲刷，并防止由于工程施工而导致开挖料或其它冲蚀物质在任何河流或支流中的淤积。
生活区、拌和楼的废水用排水沟排指定地点。
生活垃圾集中堆放并定期运至场外指定地点。
在施工平台设立排水沟、集水池，将施工废水、废浆排至指定点。
3、现场文明施工方案及措施
本工程文明施工方案及措施如下：
（1）成立文明工地施工领导小组，由管生产的项目副经理主持工作，由综合办公室指派一人专门负责文明工地建设，由值班工长负责贯彻施工现场的文明施工工作。
（2）工地布置建设时，按安全文明标准工地进行。
（3）开展文明工地、文明班组建设活动，按照各单位的施工范围进行分区卫生包干，将责任贯彻到人。
（4）认真做好施工现场和生活区的规则，现场材料、工具摆放整齐有序，电缆、水管分别架设，不乱扔垃圾和废弃材料，做到工完料尽场地清，生活区定期进行卫生清洁和消毒杀菌，进行必要的文明礼貌宣传和文明共建活动，创建一流的卫生文明的生活环境和施工环境。
（5）指派专人统一管理和协调工地的治安保卫、施工安全和环境保护等有关文明施工事宜，形成良好的生产、生活环境。
（6）搞好现场施工道路的维修工作，做到路面平整、干净、保证道路畅通，危险地段设立明显标志，及时清除路障，同时规定所有车辆驾驶员文明礼貌驾车，且对车辆经常进行维护、冲洗，保持良好车容、车貌。
（7）教育现场全体人员遵纪守法，坚决杜绝打架斗殴、赌博等不良行为。
（8）尊重本地民风民情和生活习惯，与本地政府、本地人民群众以及监理人员、设计代表等机构建立良好的关系，为文明施工发明良好的氛围。
（9）全体上岗人员进入工作场地，身着统一的服装，来往于工区的施工机械，车辆均涂刷醒目的标志。
（10）工程竣工后，将迅速撤离施工现场并彻底清除施工临时建筑物和其它一切废弃物。