高压旋喷止水桩施工作业指导书.doc

高压旋喷止水桩施工作业指导书
  编号：002

1、适用范围：
适用于城际铁路综合Ⅱ标树木岭隧道旋喷止水桩施工。
2、作业准备：
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3、技术要求：
3.1旋喷止水桩水泥浆液的拌和在现场集中拌和。
3.2施工使用的原材料均需按照设计图纸、标准及规范等要求进行检验，确保原材料合格，水泥浆液施工前需对水泥等材料进行试验,浆液严格按照设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。以确保水泥浆液质量满足设计要求。
3.3在大范围施工前，根据现场情况进行试桩，不少于3根，确定各项参数（注浆流量、空气压力、注浆泵压力、钻杆提升速度、转速等），用以指导施工。
4、施工程序及工艺流程
4.1施工程序
每个施工单元为一个完整的作业区。
施工程序为：管线调查—施工准备→测量放样—试验桩→确定工艺—钻孔—旋喷台车就位—试喷—下入喷具—搅拌水泥浆液—高压旋喷灌浆—终止高压旋喷灌浆—封孔。
4.2工艺流程
设备安装调试
引孔钻机就位
测放桩位
启动引孔钻机
水泥浆搅拌、制备
启动高压泵
启动空气压缩机
输送高压水、气流
主机钻进引孔
钻孔引孔至设计标高
三重管旋喷注浆
自桩底匀速旋转提速高压喷浆至桩顶
停喷、停水、停气
单桩施工完毕
施工准备

高压旋喷桩施工流程图

5、施工要求
5.1施工准备
5.1.1施工场地应做好三通一平；
5.1.2 泥浆池布置：
泥浆池沿结构边线内侧布置，距结构边线2m距离，尺寸4*8*6m,每30m一个。施工前沿旋喷桩桩轴线，开挖基槽，深宽各一米，与泥浆池联通，保证旋喷施工时冒浆流至泥浆池中，基槽经常清理保证贯通。
5.1.3旋喷止水桩全面开工前，根据地质、现场等情况针对性的选择钻机型号并进行试桩施工，不少于3根，确定不同地段不同地质的确定不同的施工参数，用以指导此项工程的高压旋喷止水桩施工。
5.2施工工艺
5.2.1管线探查
施工前对加固场地内地下管线进行探查，如有地下管线，及时沟通产权部门进行管线改迁工作。
5.2.2测量放样
旋喷加固施工前，测量人员应根据测量基准点对桩轴线、孔位、孔口高程进行测量放样，将各轴线的基准点投影到安全可靠且便于观察的位置，用水泥钉在原混凝土路面标出孔位，并清除周围杂物，用喷漆标记，随后对钻孔按轴线进行统一编号。
5.2.3钻孔
孔位测量放样后，钻孔采用地质钻机钻孔。
钻孔方法及注意事项如下：
1)钻孔就位前，将场地修理平整，钻机就位后安装稳固在设计的孔位上，用水平尺进行校正。然后调整钻机的立轴和天车，使它们与孔位中心三点成一线，保证孔位偏差≤+5cm，钻孔倾斜度≤1%；
2)钻孔前应编制每一轴线孔深表，并对施工作业班组进行交底，钻孔孔深误差≤+5cm。
3)开孔时，轻压慢转，钻进过程中随时用水平尺校正钻孔倾斜，发现偏斜及时进行纠偏。
4)在钻进过程中，为防止出现垮孔现象，采取泥浆护壁或跟管钻进的施工工艺，以确保旋喷灌浆时的喷杆顺利到达钻孔底部。
5)钻进时要进行详细的现场原始记录以及不同地层钻速变化和孔内的变异情况。
6)各单孔钻孔完毕后，机组操作人员先对钻具钻杆进行测量自检，然后报请现场施工员及监理进行复检，经验收合格后方可停钻终孔。
5.2.4旋喷台车就位
首先将台车移位到达钻孔的大概位置后，调整旋喷台车的转盘和天车，使喷杆能自然垂直通过转盘中央与钻孔孔口对齐。
5.2.5试喷
钻孔验收合格后，准备向钻孔内下入喷头和喷杆之前，须进行试喷，以检查高压泵运行是否良好，输浆管路是否密封通畅，喷杆、喷嘴有无泄漏。
5.2.6下入喷具
地面调试好后，设法将喷嘴加以保护（先用透明胶包扎浆气水嘴，再用现场废弃的水泥包装袋包裹喷头。），防止喷具在下入孔内过程中泥砂进入喷嘴。
5.2.7搅拌水泥浆液
灌浆材料采用P32.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比采用1：0.6～1：1，搅拌水泥浆所用的水，应符合〈混凝土拌和用水〉（JGJ63-89）的规定。制浆采用高速搅拌机搅拌，首先按规定的水灰比向搅拌桶中投放水和水泥，经过充分搅拌后，用比重计测量水泥浆液的比重，符合要求后方可使用，禁止使用配制后时间超过4h的浆液。
5.2.8高压旋喷灌浆
1)开始旋喷灌浆时，应按照浆、气、水的先后顺序启动机械设备，先由注浆泵向钻孔中输送水泥浆，再用空气压缩机输送气体，最后用高压泵输送清水；停止旋喷灌浆时，则按照水、气、电、浆的先后顺序关停。如果先后顺序颠倒，泥砂很容易进入喷杆中的浆管而导致堵杆现象；
2)喷具到达孔底后，尽快调整好压力，使之迅速达到正常施工所需的压力。开始时，保持喷杆停留在孔底不断的旋转，当孔口冒出水泥浆液时，再按照施工技术参数开始提升喷具；
3)操作人员和供浆系统由现场施工员统一指挥，各方人员密切配合，并做好现场原始记录；
4)灌浆机操作人员做到熟练掌握有关技术参数，在现场施工员和技术员的指导下根据孔深和孔内情况变化，及时调整有关技术参数，定时测量进浆和回浆比重；
5)随时做好压力和流量的观测工作，按要求如实记录高压灌浆的各项参数和出现的异常现象。
6)旋喷桩施工应保证三重管压力在20～30MPa以上，提升速度为8cm/min，旋转速度10rpm，并在桩底1m范围复喷一次。其它技术要求参照有关技术规程。
高压旋喷桩施工参考技术参数（具体参数需现场试验确定）
序号
项目
单 位
参数值
1
空气
气压
MPa
0.7~0.8
气量
m3/min
10
2
水
水压
MPa
35
水量
L/min
90
3
浆液配比
水：水泥：氯化钙1：（0.6～0.8）；0.015
4
提升速度
cm/min
8～12
5
喷嘴直径
mm
10（两个），14（一个）
6
注浆压力
MPa
1
7
注浆量
l/min
100
5.2.9终止旋喷灌浆
当喷头达到设计桩顶高程时,停止灌浆作业。
5.2.10封孔
确认旋喷桩的桩顶高程达到设计标高后，采用水泥浆回填旋喷桩以上的空洞。
6、劳动组织
6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式
6.2施工人员结合试桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
序号
分工
人数
1
队长
1人
2
技术负责人
1人
3
专兼职安全员
3-5人
4
机长
每台钻机1人
5
工班长
3-5人
6
普工
20人-30人
7
试验员
1-3人
其中队长、技术负责人、安全员、工班长、试验员必须是施工企业正式职工，并可根据工程情况适当配备若干劳务人员。
7、材料要求
施工用水泥、钢筋及外加剂等原材料的品种、规格、质量应符合设计要求，设计未明确时应符合相关的高速铁路规范及验收标准。
8、设备机具配置
地质钻机（钻孔直径）、高压旋喷车（喷杆直径）、空压机、高压清水泵、浆液加压泵（泥浆泵）、浆液制备机
设备名称
设备型号
数量
备注
地质钻机
XP-20
2台
可根据工作量大小进行调整。
高压泵
GZB-40A
2台
空气压缩机
0.6-0.8
2台
旋喷管
60
2 套
浆液制备机
拌浆桶
4台
9、质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1高压旋喷桩施工工程质量控制要点主要有以下几个方面：
(1)原材料（水泥、外加剂）；
(2)配合比；
(3)施工工艺参数；
(4)高压旋喷桩的布置形式和数量；
(5)高压旋喷桩的长度；
9.1.2灌浆施工前检查高压设备和管路系统，其压力和流量是否满足设计要求，注浆管和喷嘴内不得有任何杂物，注浆管的接头密封必须良好;
9.1.3在下入喷具和灌浆过程中，要注意防止堵塞喷嘴，在拆卸和安装喷杆时动作要快。浆液的压力和流量要符合设计值，否则，应拔出喷杆进行检查，处理好后重新进行灌浆施工;
9.1.4灌浆时，现场施工员和技术员要注意检查浆液初凝时间、浆液压力、浆液流量、提升速度、冒浆量等参数，并随时记录;
9.1.5灌浆时，喷头提升须保证连续不断，中途如遇排除故障或拆管，动作要快，在重新开喷之前要求将喷头插入原来位置以下50cm进行复喷，以确保桩体搭接。
9.2质量检验
检验内容：高压旋喷止水桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求；
检验方法：按照铁路试验规程和质量验收标准等规定的试验方法进行检验，主要为桩完成28天后，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3个试样作无侧限抗压强度。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
10、安全及环保要求
10.1安全要求：
10.1.1施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入；
10.1.2施工中对机械设备进行定期的检查、养护、维修；
10.1.3为保证施工安全，专兼职安全员负责现场安全工作，坚持班前进行安全教育制度；
10.1.4如果高压旋喷机出现故障，需高空作业的，必须佩戴安全带等防护措施；
10.2环保要求
旋喷钻孔桩施工中，容易造成对环境的污染。为保护自然环境，在高压旋喷止水桩施工过程中，应减少甚至避免水泥的扬尘，并加大在环境保护的投入，真正的将各项环保措施落实到位。
10.2.1应对水泥在运输、储存、拌合等各个环节中严格遵守环境保护的各项措施，避免造成扬尘等污染；
10.2.2施工降噪，使噪声排放达到《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）；
10.2.3高压旋喷后台的水泥工须佩戴口罩等防护措施；
10.2.4生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置；
10.2.5按环保部门要求集中处理试验、施工及生活中产生的污水和废水。

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