侯家塘站-南门口站区间端头加固施工方案.doc

侯家塘站-南门口站区间端头加固施工方案

长沙市轨道交通1号线一期工程5标
侯家塘站~南门口站区间端头加固专项施工方案

编制：　　　　　　　　
审核：　　　　　　　　
审批：　　　　　　　　

中铁十六局集团有限公司
长沙市轨道交通1号线一期工程5标项目经理部
二〇一二年三月
目 录
一、编制说明 1
1.1编制依据 1
1.2编制目的 1
1.3编制原则 1
二、工程地质及水文 2
2.1工程地质 2
2.2水文地质 4
三、端头加固方案 4
四、施工总体部署 7
4.1临时供水及供电 7
4.2设备配置计划 7
4.3劳动力计划 8
4.4施工进度计划 9
4.5施工对策 9
五、端头加固施工方法 10
5.1高压喷桩施工 10
5.2袖阀管施工 14
六、质量标准及检查措施 17
6.1旋喷桩施工技术标准 17
6.2旋喷桩施工检查内容 17
6.3旋喷桩成桩质量检查 17
6.4袖阀管质量检查 17
七、质量、安全及环境保证措施 17
7.1质量保证措施 17
7.2安全保证措施 17
7.3环境保证措施 17
八、施工预案 17
8.1旋喷桩施工预案 17
8.2袖阀管施工预案 17

29

一、编制说明
1.1编制依据
(1) 本工程施工的设计图纸和设计技术要求；
(2)《长沙市轨道交通1号线一期工程初步设计专家组评审意见》（2010年7月）；
(3)《长沙市轨道交通1号线一期工程KC-2标段南门口站至侯家塘站区间详细勘察阶段沿途工程勘察》中国有色金属工业长沙勘察设计研究院；
(4)《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-2002；
(5)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
(6) 业主提供的设计基础资料（包括地形、管线、地质及物探报告等）；
(7) 业主、总体和政府部门提供的各种技术联系单和会议纪要等基础资料；
(8) 国家、行业、长沙市以及现行工程建设领域的规范、规程、标准等。
1.2编制目的
侯家塘站车站东西段均为盾构始发井，本区间盾构从侯家塘站车站西端头始发进洞，沿着劳动路自西掘进，在劳动广场右转进入黄兴路，从中铁十二局施工的南门口站南端头出洞，为保证盾构机进出洞安全，隧道进出洞端头土体必须有良好的稳定性和防水性，加固区间两端的车站端头土体，使盾构机进出洞时端头土体不坍塌不渗漏。
1.3编制原则
⑴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。
⑵技术可靠性原则
根据本工程特点，依据本地及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。
⑶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，从而使旋喷桩和袖阀管加固施工达到既经济又优质的目的。
⑷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、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。施工过程实施ISO14000标准，进行环境管理。建设“绿色工地”，实施“环保施工”。
二、工程地质及水文
2.1工程地质

图2-1 侯家塘站西端头左线地质剖面图

图2-2侯家塘站西端头右线地质剖面图

图2-3南门口站南端头左线地质剖面图

图2-4南门口站南端头右线地质剖面图
根据地质资料，车站端头自上而下地质情况描述如下：
<1-2-1>杂填土：主要由粘性土、砂土混碎石、砼块等建构筑物垃圾等，杂色，硬质物含量介于30~50%，地表表部多分布有0.20~0.80m厚的砼，全线均有分布，其分布厚度与地貌特征、沿线建筑物分布有关，层厚0.40~11.5m，平均3.76m。
<3-1>粉质粘土：褐红、褐黄色夹灰白色，硬塑状态，局部呈可塑状态，底部含约15%砂或卵石，切面稍有光滑，具网纹状结构，摇震无反应，具中等干强度及中等韧性。该层在场地内均有分布，一般位于隧道结构顶板之上，层厚0.55～5.80m，平均2.62m，顶面埋藏深度0.40～11.50m，相当于标高31.82～54.22m。
<3-8>圆砾：褐黄色，浅灰色、灰白色，饱和，呈中密状态，局部呈稍密或密实状态，石英质，亚圆形，混10~30%粘性土及10~20%的中粗砂，分选性较差，级配良好。局部夹透镜体状粉质粘土。该层局部分布，主要位于隧道结构顶板之上，层厚0.60~6.10m，平均2.72m，顶面埋藏深度2.30~13.10m，相当于标高26.82~52.50m。
<3-9>卵石：灰白色，褐黄色，饱和，呈中密状态，局部呈密实状态，石英质、砂岩质，亚圆形，不均匀含砂、砾石及粘性土约30%，分选性较差，级配良好，卵石粒径为2~5cm，最大径大于15cm。该层沿线普遍分布，位于隧道结构顶板之上，层厚0.30~5.10m，平均1.89m，顶面埋藏深度2.20~15.10m，相当于标高24.82~52.89m。
<5-1>粉质粘土：紫红、褐红色，系泥质粉砂岩或粉砂质泥岩风化残积而成，呈硬塑、局部坚硬状态，遇水易软化。摇震无反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等。该层在沿线均有分布，层厚0.40～6.30m，平均1.46m，顶面埋藏深度4.20～16.90m，相当于标高23.02～50.00m。
<7-2-1>泥质粉砂岩（Ks）：褐红色，岩性主要为泥质粉砂岩，泥质胶结，已风化成土状，岩石组织结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化崩解。层厚0.90～8.90m，平均2.99 m，顶面埋藏深度5.30～11.86m，相当于标高33.72～49.00m。
<7-2-2>泥质粉砂岩（Ks）：紫红色，泥质胶结，成岩矿物显著风化，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构清晰，岩石风化节理裂隙很发育，岩芯多呈土夹碎块状，遇水易软化。岩体破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ类。层厚0.55～13.7m，平均3.60m，顶面埋藏深度5.60～16.40m，相当于标高27.67～48.40m。
<7-2-3>泥质粉砂岩（Ks）：紫红色，局部为灰绿色粉砂岩，粉砂状～砂状结构，中厚层状构造，泥质胶结，岩屑成分主要为粉细砂，岩石组织结构部分破坏，少部分矿物风化变质，节理裂隙发育且密闭，多为钙质或泥质物充填，裂隙面见褐色铁锰质浸染，岩芯上见溶蚀小孔，岩芯较完整，多呈柱状，偶呈块状，场地内均有分布，揭露厚度8.00~27.86m，顶面埋藏深度15.80~26.80m，相当于标高9.43~27.94m。
<7-3-3> 砾岩（Ks）：紫红、灰绿色，砾状、角砾状结构，块状、土块状构造，泥质、钙质胶结，岩屑成分主要为砂质、硅质或灰质，砾石呈棱角状，粒径2.0cm~4.0cm，岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，节理裂隙发育，多泥质物充填，裂隙面较光滑，岩芯较完整，多呈柱状，偶呈块状，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ类，遇水易软化、崩解。顶面埋藏深度8.40~37.40，相当于标高6.97~41.07m。
2.2水文地质
(1)地表水
区间线路位于城市中心地段，地貌单元属湘江Ⅱ～Ⅲ级阶地，距湘江最近约0.44km，地表水对隧道施工较小。
(2)地下水
区间地下水类型主要为第四系孔隙潜水及基岩。
第四系孔隙潜水含水层顶面埋深介于地表下10.20~14.50米，黄兴南路段主要为湘江冲积阶地的第四系中更新统冲洪积<3-8>圆砾层，上部多为网纹红白土相隔，故地下水具弱承压性，水量较丰富，常年水位变化幅度8～12米，为地下水径流区，主要接受大气降水及地表水补给，流向近西，向湘江排泄，根据现场抽水试验结果，砂卵层的抽水试验渗透系数7.47~19.46m/d，属中等~强透水性地层。
黄兴南路段南门口车站南端头加固范围隧道地段穿越圆砾层层且上覆地层为多为土层，地下水丰富，施工中可能会发生涌水、涌砂、甚至造成局部坍塌等工程危害。
表2-1 侯家塘站~南门口站区间端头地质及水文情况分析表
端头
位置
地质情况
埋深（m）
地表
状况
稳定性评价及对策
五一广场站南端
头
右线
拱顶为3-1粉质粘土，3-4细砂；洞身为3-8圆砾，5-1粉质粘土；洞底为7-2-2泥质粉砂岩；以下为<7-2-2> 强风化泥质粉砂岩：<7-2-3> 中风化泥质粉砂岩。
10.75
黄兴路步行街
左右线的隧道洞身及拱顶土层强度低，自稳性差，隧道大部分地段穿越圆砾层且上覆地层为多为土层，圆砾层渗透系数大，地下水丰富，需全面加固。
左线
黄兴广场站北端
头
右线
拱顶为3-1粉质粘土，3-4细砂；洞身为3-9卵石，5-1粉质粘土；洞底为7-2-2泥质粉砂岩；以下为<7-2-2> 强风化泥质粉砂岩：<7-2-3> 中风化泥质粉砂岩。
6.91
黄兴路步行街
左右线的隧道洞身及拱顶土层强度低，自稳性差，隧道大部分地段穿越卵石层且上覆地层为多为土层，卵石层渗透系数大，地下水丰富，需全面加固。
左线
三、端头加固方案
五一广场站车站南端头采用袖阀管（约405根）注浆加固结合地面旋喷桩（约172根）注浆方式加固地层及止水。加固范围为线路纵向15.0m（在五一广场站南端头，由于五一广场站1号线为侧式站台，车站端头线间距为8.5m，因左、右线距离较小，为保证盾构施工的安全并结合盾构端头加固综合考虑，端头加固纵向长度按15m）施工加固。横向隧道外轮廓以外3.0m，竖向拱顶以上3m、拱底以下3m，外侧采用两排Ф800@600三重管旋喷桩进行地层加固，内侧采用袖伐管注浆，袖阀管中心距0.8m，梅花形布置。旋喷桩采用强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥。水泥浆液水灰比为1.0~1.5，控制三重旋喷桩的压力，尽量减少旋喷桩对土层的干扰。

图3-1 五一广场站南端头加固平面示意图

图3-2 五一广场站南端头加固断面图
黄兴广场站车站北端头采用袖阀管（约272根）注浆加固结合地面旋喷桩（约144根）注浆方式加固地层及止水。加固范围为线路纵向10.0m，横向隧道外轮廓以外3m，竖向拱顶以上4m、拱底以下深入中风化层1m，端头外侧采用两排三重管旋喷桩Ф800@600加固，内侧采用袖伐管注浆，袖阀管中心距0.8m，梅花形布置。旋喷桩采用强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥。水泥浆液水灰比为1.0~1.5，控制三重旋喷桩的压力，减少旋喷桩对土层的干扰。

图3-3 黄兴广场站北端头加固平面示意图

图3-4 黄兴广场站北端头加固断面图

图3-5 旋喷桩平面布置示意图

图3-6 袖阀管注浆孔平面布置方式及扩散半径示意图
四、施工总体部署
4.1临时供水及时供电
4.1.1临时供电
五一广场站端头加固范围在中铁十二局施工的2号线五一广场站围挡内部，现场施工用电与中铁十二局洽商接入中铁十二局施工场地内施工用电，目前中铁十二局场地内部有两个1000kw箱变，用电存在富余，本次端头加固需要施工用电约300kw，施工用电满足施工要求。黄兴广场站车站北端头加固也在中铁十二局施工的黄兴广场车站施工围挡内部，临时使用十二局施工用电可以满足施工要求。均用五芯电缆沿围档内侧铺设供电线路，并设置二级配电箱，供电电缆场内部分采用套钢管埋地铺设进行保护。
4.1.2临时供水
施工用水同上接中铁十二局施工用水，用φ50钢管接至端头加固施工现场。
4.2设备配置计划
端头加固的主要工程量五一广场车站南端头旋喷桩172根，袖阀管404根，黄兴广场站车站北端头旋喷桩约144根，袖阀管约272根。根据工期计划要求及场地实际情况，其主要设备投入见表4-1：
表4-1 拟投入的主要设备
设备名称
型号
功率
数量
单位
旋喷钻机
XY-20型
30KW
2
台
地质钻机
XY-100型
25KW
3
台
高压柱塞泵
GPB三桩塞高压旋喷桩泵
90KW
2
台
空气压缩机
0.5MPa，1.0m3/min
37KW
2
台
浆液搅拌机
立式，100L/min
4KW
2
台
泥浆泵
BW-150型
7.5KW
3
台
注浆泵
BW-150
7.5KW
3
台
4.3劳动力计划
劳动力具体分工如表4-2所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，钻孔人员作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。

表4-2 施工人员计划表
序号
工 种
人数
责 任
1
生产副经理
1
工程全面负责
2
安全副经理
1
主抓现场安全施工
3
技术负责人
1
工程技术指导、交底、负责
4
质量负责人
1
施工质量检验、监督、负责
5
技术员
1
生产技术、资料管理、实施监督
6
质检员
1
质量检查、监督、验收
7
施工队长
2
负责组织施工、现场管理、监督
8
安全员
2
安全检查、监督、执行
9
材料员
1
采购材料、保管
10
高压注浆施工人员
16
制浆及注浆作业
11
钻机手
4
操作钻机
12
电工
1
现场生产、施工用电，照明等
13
机修工
2
现场设备检修及维护
14
测量工
2
测量放线、定桩位、标高
15
杂工
6
现场文明施工
合计

42

4.4施工进度计划
端头加固的施工计划，按照盾构掘进施工的基本要求，满足车站从五一广场站南端头出洞要求，以实现总工期为目标。
计划2012年5月1日前完成前期准备工作，先施工五一广场站南端头加固区，主要工程量为旋喷桩约172根，袖阀管约404根。配置2台三重管高压旋喷桩机施工，计划每天完成6根旋喷桩，29天可以完成旋喷桩作业。配置3台地质钻机和3台高压注浆泵进行袖阀管施工，每天完成9根袖阀管注浆，45天可以完成袖阀管施工。本端头加固总计需要约45天时间，预计2012年6约14日完成。
为保证端头加固效果，黄兴广场站车站北端头加固待黄兴广场站北端头处围护结构地下连续墙施工完成后进行端头加固，预计6月20日可以开始加固施工。本端头加固旋喷桩约144根，袖阀管约272根。配置2台三重管高压旋喷桩机施工，计划每天完成6根旋喷桩，24天可以完成旋喷桩作业。配置3台地质钻机和3台高压注浆泵进行袖阀管施工，每天完成9根袖阀管注浆，31天可以完成袖阀管施工。本端头加固总计需要约31天时间，预计2012年7月20日完成。
两个端头加固区旋喷桩施工和袖阀管施工均同时开始施工，结合现场实际情况，合理安排施工顺序。具体工期计划见表4-3。
表4-3 施工进度计划表
工作内容
工期（d）
开始时间
结束时间
4月
5月
6月
7月
施工准备
16
2012年4月15
2012年4月30

五一广场站南
端头旋喷桩施工
29
2012年5月01
2012年5月29

五一广场站南
端头袖阀管施工
45
2012年5月01
2012年6月14

黄兴广场站车站
北端头旋喷桩施工
24
2012年6月20
2012年7月14

黄兴广场站车站
北端头袖阀管施工
31
2012年6月20
2012年7月21

4.5施工对策
1、根据场地移交的情况，合理安排施工投入，保证端头加固施工服从盾构施工的场地要求。
2、精心组织、科学管理、以公司整体的技术优势、以ISO9001质量管理体系、确保按期、保质、保量完成本工程。
3、密切配合业主和监理，做好各方面工作，按国家验收标准对各工序进行验收。
五、端头加固施工方法
5.1高压喷桩施工
5.1.1三重管高压旋喷施工原理
浆桶

水箱

搅拌机

水泥仓

旋喷固结体

注浆管

钻机

喷头

图5-1 三重管旋喷注浆示意图

空压机

高压泥浆泵

高压清水泵
三重管法高压旋喷是是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达0.8m～2m。
采用三重管法高压旋喷，先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，立即停止当前桩的高压旋喷工作，并将高压旋喷管拔出并清洗管路。三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土排除，减轻加固体单位体积的重量。
5.1.2工艺流程
引孔钻机就位
钻进成孔
换浆清渣

清孔
回灌
移位
移钻
开孔检查
启动空压机送风
启动高压泵送水
试喷检查

插入高喷管
浆液配制泵送
高喷作业
观察高喷参数

孔内保持满浆

测放桩位

图5-2 高压旋喷桩施工工艺流程图
5.1.3高压旋喷桩施工方法
1、施工准备
（1）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2m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，确保施工场地的“三通一平”。
（2）桩位放样
用全站仪测定高压旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用直径5mm水泥钢钉钉紧，一桩一钉，保证桩孔中心移位偏差小于20mm。
（3）修建排污和灰浆拌制系统
高压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。灰浆拌制系统主要设置在水泥库附近，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。
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20mm以内，钻孔垂直度误差小于1.5%；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。旋喷桩采用跳孔施工方法施工。

图5-3 旋喷桩跳孔施工示意图
3、引孔钻进
钻机施工前，首先在地面进行试钻，在钻孔机械试运转正常后，开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
4、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，边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
5、高压旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上高压旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升高压旋喷管，以防扭断高压旋喷管。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高压旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，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范围内应适当增加钻杆喷浆高压旋喷时间。在高压旋喷提升过程中，根据不同的土层，调整高压旋喷参数。
6、钻机移位
高压旋喷提升到设计桩顶标高时停止高压旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
5.1.4技术参数及注浆量选择
1、技术参数选择
高压水：压力P=20~25Mpa，水量Q=60~70L/min。
压缩空气：压力P=0.5~0.7Mpa，风量Q=0.8~1.0m3/min。
浆液：压力P=0.3~1.0Mpa，浆量Q=70~80L/min，水灰比1.1~1.5，提升速度：10~20cm/min。
旋转速度：10~20rpm。
开工前，首先试桩，按桩距600mm定出2个桩位，然后钻机钻孔，高喷设备就位以上述参数进行试喷实验，依据现场试喷开挖后搭接情况，确定适当的施工参数。
2、浆液注入量
以单根旋喷桩为例，采用喷量法进行计算。

式中 Q ——需要的喷浆量（m3）；
ν——提升速度（m/min）；
H——喷射长度（m）；
β——损失系数，0.1～0.2；
q——单位喷浆量（m3/m）。
根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比，即可确定水泥的使用数量。
5.1.5施工技术要求
1、测放桩位：按图纸要求进行，在确定桩位时，力求准确，并进行复核，桩位打入直径5mm水泥钢钉作标记。
2、钻机安装：钻机安装后必须稳固周正，安置在标定的桩位上，使钻头中心对准桩中心，桩位偏差不超过20mm，用水平尺调整钻机水平及钻杆垂直，确保孔斜率不大于1.5%。在钻进过程中，经检查发现孔斜过大，及时调整桩机水平度及钻杆垂直度，终孔后校量钻具，孔深精度控制在±20cm以内。
3、钻孔：钻孔直径Φ110~130mm，钻进至设计深度要求。旋喷桩采用跳孔施工。
4、桩机就位：成孔完成后将钻机移走，换用旋喷桩机。安置桩机在已成孔桩位上，使钻头中心对准孔位中心，对位偏差不超过20mm，确保最终桩位偏差不大于20mm，用水平尺调整桩机水平及注浆管垂直度，确保成桩重直度不大于1.5%。
5、地面试喷：下喷射管前，在地面进行试喷，检查技术参数是否达到设计要求。
6、浆液配制：拟用1.0~1.5的水灰比用灰浆搅拌机拌制水泥浆液。
7、旋喷注浆：将注浆管下置至设计深度后，启动高压水射流泵、注浆泵和空压机进行旋喷作业，在桩底停浆约半分钟后按60～150mm/min的速度徐徐提升钻杆，借喷射旋转提升的协调作用，将水泥浆和原土中的粗颗粒及新的冲切体旋转成一体，固化后成桩。在注浆过程中，施工人员检查水泥浆的水灰比和流量、高压泵压力和钻杆的提升速度及回转速度等施工参数，并及时作好现场施工记录。
8、回填灌浆：喷射结束后，水泥浆不断析水固结，浆面随之下降，及时向孔内补充水泥浆液直至液面不再下降为止，本工程采用自流回灌。
9、喷射施工完毕后，将注浆管等机具设备用清水冲洗干净，管内不得残存水泥浆。现问题应及时补救，直至满足设计要求。
5.2袖阀管施工
5.2.1袖阀管工艺原理
袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入岩土层中，注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆，可由施工需要选择联系或跳段注浆。此工法在需要全程注浆的施工中，通过分段注浆，使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果，避免了以往的注浆工艺在松散地层和较密实地层同时存在时，松散地层注浆量大、较密实地层注不进浆的现象的发生。
5.2.2工艺流程
测量定位
钻机定位
钻孔
下套壳料
安设袖阀管
注浆作业
配置浆液
满足要求
钻孔
N0
Yes

图5-3 袖阀管工艺流程图
（1）测量放样：根据已布设好的控制点坐标，计算引孔的坐标位置，使用全站仪放出孔位，用水准仪测量地面高程，确定引孔深度。
（2）钻孔：采用套管护壁水冲法钻进成孔，钻进深度应达到注浆固结段。钻进过程中要做好记录，为注浆作业提供参考数据。
（3）下管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。
（4）洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减少孔内沉渣和泥浆比重；
（5）封口：在孔口周围的地面到地面一下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。
（6）注浆：采取分段式注浆，每段注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度，注浆步距一般选取0.8m，梅花形布置。采用袖阀管分段后退式注浆工艺，注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将芯管移动。每完成3~4m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上口盖上闷盖，以便于复注施工。
5.2.3袖阀管施工方法
（1）测量放样：根据已布设好的控制点坐标，计算引孔的坐标位置，使用全站仪放出孔位，孔位中心距0.8m，梅花形布置。用水准仪测量地面高程，确定引孔深度。
（2）钻孔：采用套管护壁水冲法钻进成孔，钻进深度应达到注浆固结段。钻进过程中做好记录，为注浆作业提供参考数据。
（3）下管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。
（4）洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减少孔内沉渣和泥浆比重；
（5）封口：在孔口周围的地面到地面一下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。
（6）注浆：采取后退式分段注浆，每段注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.6~1.0m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层，注浆步距宜采用低值；对卵石或破碎岩层，注浆步距宜采用高值。注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将芯管移动。每完成3~4m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上口盖上闷盖，以便于复注施工。
5.2.4技术参数及注浆量选择
1、技术参数选择
（1）注浆孔布置：间距800mm，梅花形布置，浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm；孔口管采用直径76mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。
（2）套壳料：配合比采用水泥：粘土：水=1:1.5:1.88（重量比），粘土中不含沙砾等杂物。
（3）浆液材料：42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比：1:0.5～1:0.6。
（4）孔口注浆压力：初压0.3~1.0 MPa；稳压：1.0~2.0MPa。
（5）袖阀管注浆工艺及注浆分段长度：采用袖阀管分段后退式注浆工艺。
（6）袖阀管注浆顺序：先周边后中间，隔孔交替注浆,严禁同时进行多孔注浆。
（7）袖阀管注浆方法：以后退式分段注浆为主的方式进行注浆。
（8）袖阀管注浆结束标准：注浆压力逐步升高，当到达设计终压并继续注浆30分钟左右。
（9）袖阀管注浆加固结束后，应对袖阀管注浆加固土体进行检验，其渗透系数应小于1.0×10-6cm/s。
2、浆液注入量
本端头加固范围自上而下主要为<3-1>粉质粘土、<3-4>细砂、<3-8> 圆砾、<5-1>粉质粘土和<7-2-2> 泥质粉砂岩（Ks）五种地质。
按照水灰比1:0.5计算，每L水泥浆水泥量为：1/(1/0.5+1/3)=0.429kg/L
则每m3浆液水泥量429kg。
（1）局部的粉质粘土和粉细砂层每米孔深注浆量
粉质粘土、粉土的孔隙比为（0.764＋0.719）/2=0.742，
孔隙率为0.742/（1＋0.742）=0.426。
Q=1000vnβα
=1000×0.525×0.426×0.45×1.15
=115.7 L/m
浆液注入率为115.7/525=0.22=22％。
水泥用量t=115.7×0.429=49.64 kg/m
Q－每米注浆量（L）；
v－加固土体积（m3）;
n－土的孔隙率；
β－浆液填充系数，中密粉土取0.45；
α－浆液损耗系数，一般取1.15～1.30。
粉质粘土、粉土、粉细砂层每米孔深水泥注入量设计取值为95.0kg/m。
（2）粗砂、砾砂、卵石层每米孔深注浆量
粗砂、砾砂、卵石层均为中密状。参考《岩土注浆理论与工程实例》提供的指标，孔隙率为0.35。
Q=1000vnβα
=1000×2.1×0.35×0.8×1.05
=617.4 L/m
水泥用量t=617.4×0.429=264.86 kg/m。
浆液注入率为617.4/2100=0.294=29.4％
粗砂、砾砂、卵石层每米孔深注入量设计取值为264.86kg/m。
六、质量标准及检查措施
6.1旋喷桩施工技术标准
旋喷桩的施工技术要求见表6-1。
表6-1 旋喷桩施工技术检查表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
1
钻孔垂直度允许偏差
≤1.5%
实测或全站仪测钻杆
2
钻孔位置允许偏差
20mm
尺量
3
钻孔深度允许偏差
±200mm
尺量
4
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
5
桩身中心允许偏差
≤0.2D
开挖桩顶下500mm处用尺量，
D为设计桩径
6
水泥浆液初凝时间
不超过20小时

7
水灰比
1.0~1.5
试验检验
6.2旋喷桩施工检查内容
⑴施工前检查
在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面：
①原材料（包括水泥、速凝剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；
②浆液配合比是否按照设计值进行；
③机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆、钻头及导管畅通无阻；
④检查喷射工艺是否按照试验喷射工艺参数设定。
⑤施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。
⑥施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。
⑵施工中检查
施工中重点检查内容有：
①钻杆的垂直度及钻头定位；
②水泥浆液配合比及材料称量；
③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；
④喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；
⑤孔位处的冒浆状况；
⑥喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；
⑦施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。
⑶施工后检查
施工后主要对加固土体进行检查，包括：
①固结土体的整体性及均匀性；
②固结土体的有效直径；
③固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；
④固结土体的抗渗性。
6.3旋喷桩成桩质量检查
⑴质量检验时间、内容
施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后28天，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。
(2)质量检验数量、部位
检验点的数量为施工注浆孔数的1%，至少应检验3个点，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
(3)检验方法
旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。
钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。
高压旋喷桩的长度应符合设计要求，检验方法、频次见表6-2。
浆体喷射搅拌桩成桩深度及复搅长度应符合设计
表6-2 检验方法、频次
项目
方法
频次
成桩
长度
测量钻
杆长度
全部检验。监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验
高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度、复合地基承载力应满足设计要求，检验要求见表6-3。
表6-3 桩身质量检验项目、方法、频次
序号
项目
方法
频次
1
完整性、均匀性、无侧限抗压强度
取芯、无侧限抗压
抽样检验旋喷桩总数的2‰，且不少于3根。监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验，且每检验批不少于3根
2
复合地基承载力
平板载荷试验
注：完工后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，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。要求无侧限抗压强度不小于1.0Mpa。钻心取样在上中下各部取岩心送到实验室做抗压试验即得出抗压强度，然后在钻出的孔做注水试验要求抗渗系数小于1.0×10-6cm/s。
6.4袖阀管质量检查
注浆压力逐步升高，当到达设计终压并继续注浆30分钟左右。袖阀管注浆加固结束后，应对袖阀管注浆加固土体进行检验，其渗透系数应小于1.0×10-6cm/s。
七、质量、安全及环境保证措施
项目经理部成立文明质量、安全、环境施工领导小组，负责本工程的施工，其人员由项目部的主要管理人员组成，分工明确，各负其责。
组 长：李怀亮
副组长：丛恩伟 张广辉
组 员：彭向升 许彦旭 杨立廷 刘建浩 周 雷 王连富
安全员：黄建设 陈 民
技术员：曹星光 袁 帅
材料员：王海林
7.1质量保证措施
7.1.1旋喷桩质量保证措施
为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。
(1)注浆前，先在地表进行射水试验，待气、浆压正常后，才能注浆施工。
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42.5R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，合格后才能投入使用。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，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。搅拌桶做明显标记,以确保浆液配比的正确性.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施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参
数，保证成桩直径不小于设计桩径。
⑹严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.2m/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0.4m重复喷射接桩，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要求。
⑻因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。
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造成钻孔垂直度偏差过大。
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，压力，旋转提升速度等参数是否满足试验要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。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，应详细记录，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，现场设置沉降观测点随时观测原地面的标高变化，防止注浆过程引起对周边既有设施的损坏。以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。
⑿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，能够及时抢修。
7.1.2袖阀管质量保证措施
（1）将孔位附近场地整平后，再测量放样；
（2）在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果；
（3）孔口止浆率不得