高压旋喷桩施工方案(1).doc

佛山市高明区沧江四桥建设工程

高压旋喷桩施工方案

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中国中铁股份有限公司沧江四桥项目经理部

年 月 日

目 录

第一章 概 述 1
一、工程概况 1
二、地质水文情况 1
三、编制依据 2
第二章 施工总体规划 2
一、工期安排 2
二、主要机械设备配备 2
三、主要施工人员计划表 3
四、施工准备 3
第三章 主要施工方案 4
一、施工工艺流程 4
二、施工工艺 4
第四章 施工安全保证措施 7
第五章 文明施工及环境保护措施 8

第一章 概 述
一、工程概况
佛山市高明区沧江四桥建设工程位于佛山市高明区沧江工业园内，跨越沧江河(高明河)，是杨西线人和至西安河村段公路工程的组成部分。起点位于高明河人和岸，起点桩号K4+197.9，自南向北跨越高明河，终点位于西安岸，终点桩号K4+991，路线全长约0.793公里。本项目公路等级为一级公路标准兼顾城市道路功能，双向八车道，设计时速80km/h，路基宽度47.5m。路线所经区域有大量软土分布，以有机淤泥质为主，含水量较高。由于桥梁9、13#墩桩基位于河堤迎水坡面上，需在桩基周围施工高压旋喷桩进行加固。每根钻孔桩周围各施工11根高压旋喷桩，合计88根/1351m。
高压旋喷桩技术要求：（1）桩径不小于600mm；（2）桩身混合土强度不小于1.50MPa。
高压旋喷桩施工技术参数：
（1）注浆压力为20～25MPa；
（2）提升速度15～18cm/min；
（3）旋转速度15～18R/min；
（4）水泥（C32.5）用量150kg/m。
二、地质水文情况
1、地质情况
项目区内特殊性岩土为软土，软土全场地分布，软土物理力学性质差，若不处理将危及路堤、涵洞、桥台稳定及运营安全。根据勘测资料，项目区软土主要为淤泥
2、水文情况
本工程项目区内地势较低，地下水埋藏浅，埋深1～1.6米。
路线地下水分为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水及碳酸盐岩裂隙溶洞水三大类。以第四系松散层孔隙水为主，四系底部砂砾卵石层为主要含水层位，局部发育基岩裂隙水和碳酸盐裂溶洞水，水量不丰富，地下水质类型为HCO3-CaNa型和HCO3Cl-CaNa型，据2个河水水样试验结果：PH值7.3—7.4，SO4²-含量24.7～32.90㎎⁄1，侵蚀CO22含量0mg/l 。根据上述四项指标进行水质分析，地表水对混凝土不具腐蚀性，地下水与河水有密切水力联系，两者呈互补关系，地下水迳流形式为水平迳流和垂直蒸发，以垂直蒸发为主。雨季地下水主要靠大气降水补给。
三、编制依据
《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG D63-2007）
《公路桥涵施工技术规范》 （JTJ 041-2000）
《公路工程质量检验评定标准》 （JTG80（1）-2004）
《公路工程施工安全技术规范》 （JGJ076-95）
《公路工程施工监理规范》 （JTGG10-2006）
《佛山市高明区沧江四桥建设工程（K4+197.9～K4+991）两阶段施工图设计（修编）》（第一册 共二册、二0一0年六月）
《佛山市高明区沧江四桥建设工程施工图设计阶段工程地质勘查报告》（K4+197.9～K4+991全长793.1m 2010年6月）
第二章 施工总体规划
一、工期安排
开工时间：2011年2月10日
结束时间：2011年2月25日
计划工期：15天
二、主要机械设备配备
主要施工机械如下表：
序号
设备名称
型号
功率(KW)
单位
数量
1
钻 机
PH-5C
50
台
1
2
高压泵
BWT100/30
75
台
1
3
泥浆泵
3NL-9
3
台
2
4
搅浆机
JB01
1.5
台
2
5
水准仪
DS3
/
部
1
6
全站仪

/
部
1
7
电焊机
BX1-400
/
套
1
8
气焊机
/
/
套
1
三、主要施工人员计划表
主要人员如下表：
序号
职 务
人数
职责
1
项目经理
1
全面管理
2
项目副经理
1
生产、文明管理
3
项目技术负责人
1
技术管理
4
质检员
2
质量检验
5
施工员
2
施工管理
6
安全员
1
安全管理
7
材料员
2
材料进场及堆放
8
试验验员
1
原材料取样复验
9
资料员
1
资料整理归档
10
测量员
1
工程测量放样
11
施工组
12
工程施工
12
电 工
1
电工操作
四、施工准备
1、根据现场情况，进行场地平整。在施工13#墩高压旋喷桩时，将压浆机及水泥摆置于南岸11#墩中间，压浆管从栈桥上拉到13#墩施工位置进行施工，在施工9#墩高压旋喷桩时，将压浆机及水泥摆置于9#墩旁边进行施工；
2、严格按照设计要求及有关规范规定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育；
3、经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，以期确定以下技术参数：①实际地质情况；②喷嘴型号及规格；③进尺及提升速度；④注浆压力；⑤注浆流量；⑥水灰比值及水泥掺入量；⑦成桩直径；⑧成桩强度；
4、熟悉图纸，作好图纸会审前期工作； 加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体要求； 做好通水、通电及硬化道路工作；
5、设立临时生活设施； 检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作； 按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台； 按顺序对旋喷桩进行编号。
第三章 主要施工方案
一、施工工艺流程
成桩移架
喷浆提升
重复提升
喷浆提升
清水扩孔
标高测量
桩位放样
钻机就位
测量放线
场地平整

重复旋转下沉
水泥复检
高压喷浆成桩
旋转下沉成孔

注入水泥浆
注入水泥浆

二、施工工艺
1、测量放样
依据提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用全站仪进行主轴线的放样，其精度要求：距离中误差：±5mm，角度中误差：±10s； 参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护； 在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30mm； 及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性；
2、注浆工艺
高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之
后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。
① 旋喷
高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需
向下搭接不小于 500mm 的长度，以保证固结体的整体性。 由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特征，要采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。
② 复喷
在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位）能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷 时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。
3、水泥用量控制
在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：
① 若水泥量剩余措施如下：适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度；
② 若水泥量不够措施如下：保证桩径的情况下适当减少压力；嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值；
针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求；
针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向下 3.0m 进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。
4、冒浆处理
在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，
通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等， 根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量 20%为正常现象，超过 20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。
① 流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查 其封密性能。
② 出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如 系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液 凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。
③ 减少冒浆的措施
冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。
5、固结体控形
固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予
以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑 到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速 度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达 到匀称，保证桩径差别不大。
6、确保桩顶强度
当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，造成固结体顶部出现一个凹穴，凹穴的深度随地层性质、 浆液的析水性、固结体的直径和成孔深度因素不同而不同。单管旋喷的凹穴深度一般为设 计桩径的 1～1.5倍。这种凹穴现象，对于地基加固是极不利的，必须采取有效措施予以清 除。
为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，便于地基加固达到理想的效果，可采取超 高旋喷、返浆回灌等措施。
7、防止串孔的措施
① 在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法；
② 在高压缩土层适当减小喷浆压力；
③ 加快提升速度和旋转速度。
8、加强质量点的控制
高压旋喷注浆加固地基，属隐蔽工程，虽在施工时不能直接观察它的质量，但可通过
施工过程中的各工序操作、工艺参数和浆液浓度等因素的实际执行情况和土层的各种反应

（冒浆量大小和冒浆浓度，冒浆的通道位置，土体开裂状态） 来控制高压旋喷注浆的质量。
① 确保桩位准确性
桩位由专业技术人员进行放样，并经监理人员复验合格； 施工时，钻机就位必须在定位员的指挥下准确对准桩位，由质检员复核，监理工程师认可后，钻机方可开钻； 施工完毕，及时做好施工记录，并在施工图上做标记；
② 确保桩身垂直度
钻机开钻前必须调平，依机架两边所吊线锤平行机架为准； 钻进过程中，若因故钻机下陷倾斜，需及时调整；
③ 确保桩顶标高
各桩位点放出后，按施工现场平整度划分若干个区，每个区用水准仪准确测出标高， 算出其钻孔深度和空喷深度；
每开钻前，应将深度盘指针对零，确保钻深准确性；

钻头离桩端 1m 时提前喷浆，防止桩底部因送浆距离较远不能准确到达，而缩短桩长；
④ 提高桩顶强度
对桩头进行复喷；自桩顶向上超喷不小于 1 倍的桩径；
⑤ 材料质量控制
水泥采用 32.5 级普通硅酸盐水泥，要求每批水泥有出厂合格证、化验单，并且对每批号水泥做进场抽样复验，袋装每 200 吨复验一次，合格后方可使用。禁止使用过期、雨淋、受潮、结块水泥； 水泥浆液必须搅拌均匀，对超过初凝时间 4 小时的水泥浆液严禁使用。

第四章 施工安全保证措施
认真、坚决贯彻“安全第一、预防为主”的方针，并结合本工程实际，采取以下安全技术措施：
一、结合安全管理目标，开展安全技术教育。教育职工确立“安全第一的思想，开展定期安全技术学习，实现各工种、特别是特殊工种培训后持证上岗。认真建立安全教育台帐，实行“一人一卡”制度，使安全教育不留死角。
二、建立健全施工现场安全生产保证体系。

三、建立分部分项工程开工前的安全技术交底制度，技术人员制定针对性的安全技术方案及措施，并认真进行交底，履行交底签字手续。使施工人员熟悉安全措施和增强自我保护意识。
四、建立定期和不定期的安全检查制度，定期检查制度为项目经理部每周一次，作业班组每天班前、班中、班后各一次。
五、每次检查均记录备查，检查中发现的事故隐患由检查人员填发整改通知单，做到定人、定措施、定时间进行整改，要害部位由检查人员现场蹲点督促整改，整改后用书面反馈。
六、施工用电安全防护措施
（1）制定电气安全操作规程、安装规程和运行管理规定，电气维修检查制度，电气交接班记录，接电电阻测试记录和漏电开关测试记录。
（2）现场临时用电线路按施工组织设计的要求进行布置，并采用三相五线制。严禁乱拖乱拉。
（3）施工现场使用统一的标准配电箱。严格做到三级配电二级漏电保护。
（4）施工电器设备的保护接地、接零措施必须严格按照规定实施。工作照明灯使用安全电压。
（5）经常对现场用电设备进行安全检查，定期测试漏电开关及接地电阻，发现隐患立即整改。

第五章 文明施工及环境保护措施
1、按照文明工地建设有关要求，建立良好的工作、生活环境，树立施工企业的良好形象。
2、各种材料、机具等，要分类、分品种、分规格堆码，放置整齐。机械设备清洁干净，排列有序。
3、各工点施工要有计划有步骤地进行，做到有序展开，工完料尽，场地恢复平整。
4、设置必要的固定安全警示牌、宣传牌。
5、施工中的取土、弃土、排污、排水、垃圾须事先合理规划，按规定进行处理，不得污染当地水源与环境。