高压旋喷桩施工作业指导书12.18(待审).doc

深圳地铁7号线7303标 沙尾站～石厦站区间工程临时竖井
旋喷桩施工作业指导书

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中国水电深圳地铁7号线7303标项目经理部
2012年12月18日
目 录
1．适用范围 - 1 -
2．作业准备 - 1 -
2.1技术准备 - 1 -
2.2场地准备 - 1 -
2.3施工参数 - 1 -
3．推荐使用的主要机具设备 - 1 -
4．劳动力组织 - 2 -
5． 施工工艺流程及操作要点 - 2 -
5.1高压旋喷施工工艺 - 3 -
5.2布置形式 - 3 -
5.3施工方法 - 4 -
5.4施工要点 - 5 -
5.5施工过程中常见问题的处理 - 6 -
6．成桩质量控制及检测 - 6 -
6.1成桩质量控制 - 7 -
6.2桩检测 - 7 -
6.3检验标准 - 7 -
7．安全、文明施、环保保证措施 - 8 -
7.1安全保证措施 - 8 -
7.2文明施工保证措施 - 8 -
7.3环境保护措施 - 9 -

- 2 -

1．适用范围
本作业指导书适用于深圳地铁7号线7303标土建施工。可用于地基处理，也可用于帷幕支护、止水起到防渗作用。
受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层，但对粒径过大、含量过多的砾卵石以及有大量纤维质的腐殖土地层，须通过现场试验确定施工方法。
2．作业准备
2.1技术准备
1）详细查阅图纸，了解施工区地质情况。
2）根据设计意见、地质情况及规范要求确定旋喷试桩施工的相关参数。
3）确定施工方案编制作业指导书。
2.2场地准备
1）施工前应保证场地的三通一平，确保用电安全及人员、机械施工要求。
2）泥浆的排放，经泥浆分级沉淀池。
2.3施工参数
本工程旋喷桩采用双管法。根据各工程经验和工程地质特点选定施工技术参数，在生产性试验时需对所提供的技术参数是否合适进行验证并调整，施工参数以现场试验或设计具体要求为最终标准。拟定的施工参数见表2-1。
表2-1 双管法旋喷施工参数表
序号
项   目
参   数
1
旋喷种类
二重管旋喷
2
浆压
≥25Mpa
3
气压
0.6～0.8Mpa
4
转速
20转/min
5
水泥浆流量
≥45L/min
6
气流量
60～80m3/h
7
提升速度
10～25cm/min
8
浆液材料及配比
42.5#普硅水泥，水灰比1:1，水泥浆比重1.42

3．推荐使用的主要机具设备
主要机具设备见表3-1。
表3-1 主要机具设备表
序号
设备名称
型号
功率
单位
数量
备注
1
履带式高喷桩机
YGL-20X钻机
45
台
1

2
高压泵
GZB-40b
90
台
1

3
搅拌器

15
台
1

4
空气压缩机

5
台
1

4．劳动力组织
单机作业每班人员组织分工见表4-1。
表4-1 单机作业每班人员组织分工表
序号
职务
人数
职 责
1
班长
1
全面掌握施工进度、质量和安全
2
钻机司机
1
操作钻机，卸接钻杆，维修保养和排除故障
3
泵工
1
操作泥浆泵、清水泵及维修保养
4
空压机司机
1
操作空压机及维修保养
5
灌浆工
1

6
电工
1
负责钻机、电源、电路、工地照明及电气故障排除
7
钳工
1
全面维修保养机具设备
8
普工
2
倒运水泥，操作泥浆搅拌罐及倒灰和过滤
9
普工
2
协助钻机工作（卸接钻杆、冲洗等）
10
技术人员
1
掌握施工技术、质量，填写工程日志和记录
合 计
12

5． 施工工艺流程及操作要点
5.1高压旋喷施工工艺
设备安装调试
钻机就位
测放桩位
启动钻机
水泥浆搅拌、制备
启动高压泵
启动空气压缩机
输送高压气流
主机钻进
钻孔至设计标高
高压旋喷注浆
停喷、停气
冲洗、钻机移位
场地平整

图5-1 高压旋喷施工工艺流程图
5.2布置形式

图5-2 旋喷桩的平面布置图
5.3施工方法
高压旋喷桩的施工采用钻机引孔，然后插入旋喷管进行喷注水泥浆的方法来完成，其施工工序主要包括孔位放样、钻孔、浆液配制、旋喷注浆。
1） 施工准备。水电装接、挖余浆排放池、查地下管线、机具调试、材料准备、技术交底等。
2）孔位测放。按设计要求放线定孔位，误差不大于2cm，并准确测量孔口地面高程。
3）钻孔。采用履带式YGL-20X钻机钻孔机成孔，引孔直径为130mm，钻进过程中，须随时注意观察钻机的工作情况，钻孔垂直度偏差控制在1.0％范围内，钻孔深度达到设计要求。
本工程旋喷桩设置在两钻孔桩之间，施工钻孔及喷射可按连续施工的方法，即无需分两序孔跳孔施工，注意记录实际地层分布情况，如在砂层钻孔时出现垮现象，会导致喷管无法插入孔中，应加大泥浆比重确保泥浆护壁效果。施工时认真填写钻孔记录表，作为喷浆时控制提管速度的依据。引孔完毕应将纤维袋裹粘土临时封闭孔口，避免泥水流入空中。
4）插管。移动喷射机架，将喷射管对准钻孔，下插孔底，如插管困难时应向管中送风，利用风冲力边旋转边下插喷射管，风压力一般不超过0.7MPa，否则易将孔壁冲塌。
5）喷射作业。 按照设计喷射工艺参数自下而上连续施喷，对不同的地层，宜据实调整提管和旋转速度，其中砂层宜稍快，下部含卵石砂层、粘土层中宜慢，提速以0.1cm/min为宜。喷射孔在管尖位置，管尖即为控制旋喷深度的起止界点，当喷管管尖提升至桩顶位置（旋喷桩顶）时即停止送浆和高压空气。施工参数具体根据现场实喷情况（根据返浆比重等）各参数作适当调整。
 先进行地面试喷以调整喷射压力，下喷射管到喷射深度。
6）水泥制浆。按要求制备浆液，并准确测量浆液比重。高喷灌浆采用42.5#普通硅酸盐水泥。根据地层条件，通过灰浆浆液比重适当调整水泥加入量。
7）喷射提升。 喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的压缩气、水泥浆。待浆液冒出孔口后，即按设计的提升速度、旋转速度，自下而上开始喷射、旋转、提升，到设计的终喷高度停喷，并提出喷射管。
8）拔管、清洗器具、移机进行下一孔喷射作业。喷管拔出孔口时应提前关闭高压水，避免高压水流伤人。如喷管堵塞应拆卸喷管，逐节清理，如堵塞时间超过1小时，应及时清洗注浆机及注浆管道。
9）回填注浆：为防止水泥浆析水、干缩引起帷幕顶部尺寸达不到设计要求，移机施工下一孔后，应让本孔喷射余浆环流前面的喷浆孔，对其进行补浆。
高压旋喷桩施工过程所产生的废浆经沉淀处理后，废水经处理后排入下水道，余碴堆至临时堆碴场，旋喷注浆产生的废浆，则排至废浆池硬化后及时外运。
5.4施工要点
1）根据工艺试验规定的桩位进行防样定位，其中心允许误差不大于2cm。
2）钻机或喷射机组就位后，采用水平尺及垂球来检查钻杆的垂直度以及转盘与孔位中心是否对正。同时，在钻杆钻进过程中对钻孔垂直度进行检查；施工过程中成孔偏斜率控制在1%以内。
3）做好钻孔施工详细记录，以指导后期施工参数。
4） 水泥浆液水灰比为1:1。
5）高压喷射注浆应自下而上、匀速提升，注浆过程中应达到：高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工设计要求，并确保管路系统的畅通和密封。
6）中间发生故障时，应停止提升和喷射以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障，如发现浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。
7）水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷射作业时堵塞。
8）经常用比重计来测试水泥浆液密度，当施工中浆液密度超出此指标时，应立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。
9）因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间。停机超过3h时，应对泵体输浆管中进行清洗后方可继续施工。
10）施工过程中，应经常检查泥浆泵的压力、浆液流量、钻机转速、提升速度及耗浆量；当冒浆量超过注浆量20%时，应提高注浆压力或复喷进行处理。
11）喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到浆液面稳定为止。
12） 旋喷完毕后，泥浆泵和高压泵应用清水洗净，各管路内不得有残余浆液和其他杂物。管路拆下后采用清水冲洗，泥浆泵停止运转后，拆洗缸室和双通阀。损坏部件及时修理和更换，运转部分要涂抹黄油以利润滑和防锈。
5.5施工过程中常见问题的处理
高压旋喷施工过程中常见问题的处理方法见表5-1。
表5-1 施工过程中常见问题的处理方法表
常见问题
分析主要原因
解决方案
固结体强度不均、缩颈
①喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择
②喷浆设备出现故障（管路堵塞、串、漏、卡钻）中断施工
③拔管速度、旋转速度及注浆量没能配合适，造成桩身直径大小不均，浆液有多有少
④喷射的浆液与切削的土粒强制拌合不充分、不均匀，直接影响加固效果
⑤穿过较硬的粘性土，产生缩颈
①根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具
②喷浆前，先进行压水压浆压气试验。一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行。配浆时必须用筛过滤
③根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量
④对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法
⑤控制浆液的水灰比及稠度
⑥严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果
压力上不去
①安全阀和管路接头密封圈不严而有泄漏现象
②泵阀损坏，油管破裂漏油
③安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏
④栓塞油泵调压过低
应停机检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到要求的压力为止
压力骤然上升
①喷嘴堵塞
②高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路
③泵体或出浆管路堵塞
①应停机检查，首先卸压，入喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通
②其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷
钻孔沉管困难偏斜、冒浆
①遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超过1.5％
②注浆量与实际需要量相差较多
①放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点
②喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1.5％以内
③利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆
④控制水泥浆液配合比（一般为0.6～1.0）
固结体顶部下凹
旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异
在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固结体的顶部0.5～1.0m范围内再钻进0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强
6．成桩质量控制及检测
6.1成桩质量控制
1）桩径控制：施工过程中要按技术交底参数操作，对桩个别部位可进行复喷，以满足桩径要求。
2）桩长控制：当钻至桩底深度以下0.2m时，将喷浆管插到桩底层位。在插管过程中，为了防止泥砂堵塞喷嘴，可边喷水边插管。
3）喷浆控制：要严格按照配合比控制浆液并严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力及钻杆提升速度，保证喷浆量，随时观察返浆情况。
6.2桩检测
1）检测方法和内容
高压喷射注浆可根据工程要求和施工经验采用开挖检查、取芯、标准贯入试验、载荷试验或围井注水试验等方法进行检测。
对旋喷桩施工质量的检验，在高压喷射注浆结束后28天，检查内容主要为：桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体均匀性等。
2）检测数量及部位
检验点的数量根据设计而定，规范一般要求为施工孔数的1%，并应不小于3点。检验点布置在：①有代表性的桩位；②施工中出现异常情况的部位；③地基情况复杂，可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位。
为施工注浆孔数的2%～5%，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
6.3检验标准
表6-1 高压喷射注浆地基质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数量
主控项目
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
查看流量表及水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检验
设计要求
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
钻孔位置
mm
≦50
用钢尺量
2
钻孔垂直度
%
≦1.5
经纬仪测钻杆或实测
3
孔深
mm
±200
用钢尺量
4
注浆压力
按设定参数指标
查看压力表
5
桩体搭接
mm
﹥200
用钢尺量
6
桩体直径
mm
≦50
开挖后用钢尺量
7
桩身中心允许偏差

≦0.2D
开挖后桩顶下500mm处用钢尺量，D为桩径
7．安全、文明施、环保保证措施
7.1安全保证措施
1）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需要满足施工图要求。泵体灌浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须完整良好无泄露现象。安全阀中的安全销要进行试压检验，必须保证达到规定压力时，能断销卸压，决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。高压泵必须指定专人操作，压力表应定期检修验定，保证正常使用。
2）在钻进及旋喷过程中，要防止灌浆管和喷嘴被堵。采取的措施有：浆液加以前进行两次过滤，严防杂物混入；钻孔时边射水（水压1MPa）边钻进。
3）施工现场布置合理，各种电缆、管道、器材布置应清晰明了；施工前查明地下管网位置，防止损伤。
4）必须经常检查管道及接头有无破损，若发现破损，应立即更换，否则停止施工操作，以防发生高压液体喷出造成损失或安全事故。
5）现场施工人员必须配戴安全帽及其他安全防护用具。
7.2文明施工保证措施
1）严格遵守国家、深圳市有关文明施工的规定。认真贯彻业主有关文明施工的各项要求，制定出以“方便居民生活，利于生产发展，维护环境卫生”为宗旨的文明施工措施。
2）本工程建设将全面开展创建文明工地活动，切实做到“两通三无五必须”。
两通：施工现场人行道畅通；施工工地沿线单位和居民出入口畅通。
三无：施工无管线事故；施工无重大伤亡事故；施工现场周围道路平整，无坑塘和积水。
五必须：施工区域与生活区域必须严格分离；施工现场必须挂牌施工和工作人员配卡上岗；工地现场材料必须堆放整齐合理；工地生活设施必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
3）施工现场的用电线路、设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程，并按施工组织设计进行架设，严禁任意拉线接电。施工现场必须设有保证施工安全要求的电压和工地照明。
4）对施工废水、泥浆应经预处理后排放，采用专用运输车进行废水、泥浆的运输，运输时必须覆盖，不得沿途撒落。
5）现场实行安全、保卫制度，进入施工现场的人员一律要戴安全帽。管理人员与作业人员分颜色区别，建立来访制度，经常对工人进行法律和文明教育。
7.3环境保护措施
1）施工过程中对周围建筑物的保护及对工程弃渣、污水排放、机械噪声控制和生活垃圾处理，均应按照国家环保部门的环保要求执行，各项控制指标均不超过规定的允许值。
2）施工现场应配备洒水降尘器具，设专人负责洒水降尘并及时清除浮土。
3）施工中溢出的浆液应回收处理，防止污染环境。
4）旋喷灌浆前，注意各类地下管线，提前处理。
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