高压旋喷桩专项施工方案

中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案第一章编制说明1.1编制依据（1）《建筑施工手册》，第四版；（2）现场踏勘及旋喷桩试桩所掌握的地质及技术资料；（3）《长沙市渔业路及延伸工程隧道工程施工设计图》（隧道工程，第二册，设计号：2010-355）；（4）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）；（5）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）；（6）我单位类似本工程的施工经验；（7）《长沙市渔业路及延伸工程岩土工程详细勘察报告》（长沙市勘测设计研究院，2011年8月）。1.2适用范围本方案适用于长沙市渔业路及延伸工程K0+240~K0+406和K0+445~K0+475段明挖隧道基坑围护结构高压旋喷桩（三重管）的施工。1.3编制原则（1）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。（2）技术可靠性原则根据本工程特点，依据类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。（3）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，从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。（4）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、废浆经沉淀并达到规定的标准后方可排放。中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案第二章工程概况2.1工程位置及设计概况2.1.1工程位置长沙市渔业路及延伸工程K0+240~K0+406段明挖隧道位于京广铁路西侧（开福区政府南门南侧），K0+445~K0+475段明挖隧道位于京广铁路东侧。2.1.2设计概况本工程K0+240～406和K0+445～475段共196m为明挖深基坑，开挖深度为8m~11m，围护结构采用Φ800@1200的钻孔灌注桩+内支撑，坑外侧桩间采用一排Φ800@1200高压旋喷桩（三重管）与钻孔灌注桩咬合组成止水帷幕，旋喷桩桩底嵌入不透水层不少于2m。2.2工程地质与水文地质条件2.2.1工程地质根据地质钻探资料，本工程所处地层从上至下主要为：杂填土、粉质黏土、中粗砂、圆砾、残积粉质黏土、强风化砾岩、中风化砾岩。（1）杂填土褐红色、褐黄色，湿，结构松散，主要由可塑-硬塑状粘性土回填而成，含砖渣、砾石、碎石等硬质物含量25～30%，局部达35～45%，该层除钻孔ZK129-ZK135为新近回填外，其余回填时间5年以上。该层分布于整个场地，层顶标高30.33～36.75m，一般厚度0.50～5.0m，场地钻孔ZK129-ZK135厚度较大，为8～9m左右，该层平均厚度为4.5m。（2）粉质黏土褐黄色、黄色，局部夹灰白色条纹，可塑—硬塑状，含少许黑色铁锰质氧化物，局部含少量砾石。稍有光泽，无摇震反应，具干强度中等，中等韧性。整个场地均有分布，控制厚度0.30～9.60m，平均厚度3.57m，层顶标高24.50～34.56m。（3）中粗砂褐黄色，黄色，湿润-饱和，稍密状，成分多为石英质，局部含少量砾石。主要分布于场地西部且局部分布，层厚变异较大，为0.50～5.10m不等，平均厚中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案度为2.28m，其层顶标高在21.11～27.28m之间。（4）圆砾褐黄色，黄色，很湿润-饱和，稍密-中密状，圆砾含量约55%，石英质，多为亚圆形，磨圆度一般，一般粒径0.5～1.5cm，最大粒径达3～4cm，中粗砂充填，混少许粘性土。主要分布于场地西部且局部分布，层厚变异较大，为0.50～6.80m不等，平均厚度为2.78m，其层顶标高在19.12～25.16m之间。（5）残积粉质黏土褐黄色，硬塑-坚硬状，含少量黑色的铁锰质氧化物，系砾岩和板岩风化而成。稍有光泽，无摇震反应，具干强度中等，中等韧性。该层主要分布场地东部，其余钻孔未揭露该层，16.89～19.80m，厚度1.20～1.40m。（6）强风化砾岩褐红色，碎屑结构，泥质胶结，胶结差，极软岩。岩芯呈短柱状，碎块状，锤击易碎易断，浸水易软化。主要分布在里程K0+120～K0+540段，层厚变异较大，为0.90～11.5m不等，平均厚度为4.35m，其层顶标高在17.11-23.80m之间。（7）中风化砾岩褐红色，碎屑结构，泥质胶结，胶结较好，极软岩-软岩。岩芯多呈长柱状，锤击易断，浸水易软化，岩石质量指标(RQD=85)。主要分布在里程K0+360～K0+540段，层厚变异较大，为2.00～17.5m不等，平均厚度为12.02m，其层顶标高在11.49～20.57m之间。2.2.2水文地质根据钻探揭露，按地下水埋藏条件，场区地下水主要表现为上层滞水和孔隙水，场地地表水亦较多。场地地表水主要分布于场地里程K0+520至K2+340段，主要以鱼塘塘水形式存在，接受大气降水及人工地表排水补给，水面标高为28.8～29.8m。上层滞水主要赋存于表层杂填土层中，分布不连续,其动态变化大，水量甚微，补给来源主要为大气降水、居民生活用水、管道渗流的补给，排泄方式沿地形坡降向低处排泄。勘察期间钻孔内测得上层滞水水位埋深0.80～6.00m，相应标高为26.73～32.14m。孔隙水主要赋存于中粗砂、圆砾层中，分布不连续,其动态变化大，略具承中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案压性，主要分布于场地K0+000～K2+340段，水量较丰富，补给来源主要为地下径流形式补给，排泄方式沿地形坡降向低处排泄。勘察期间钻孔内测得孔隙水水位埋深3.60～8.90m，相应标高为22.94～29.73m。场地在钻孔ZK67和ZK71进行抽水试验2次，场地含水层渗透系数为12.74～15.1m/d，影响半径为51.0～52.1m,为强渗透性,弱富水区。在钻孔ZK69、73、88、95中各取地下水和场地取地表水水样4组，结合初勘所取水样6组进行水对砼的腐蚀性分析，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）有关标准判定：本场地环境类型为Ⅱ类，场区地表水和地下水对砼结构和砼结构中的钢筋具微腐蚀性。场地内的土对砼结构和砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀性。2.3主要工程数量K0+240～406和K0+445～475段明挖基坑围护结构旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表。主要工程数量表工程部位工程项目根数单根长（m）总长（m）Ф800旋喷桩Ф800旋喷桩Ф800旋喷桩备注：本表工程量为估算值，不能作为最终工程量。中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案第三章施工总体安排3.1总体施工方法3.1.1施工方法本工程旋喷桩施工采用三管法旋喷，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作，围护桩内部按次序依次施工，具体施工顺序依据现场实际情况确定。3.1.2施工安排根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，东南场地和西北场地各采用2台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作，采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。3.2施工进度计划根据实施性施工组织设计的工期要求、现场施工安排计划及实际情况，C东南口、疏散口、二号风道旋喷桩计划于7月20日开始施工，8月16日完成。一号风道及A西北口旋喷桩计划于7月20日开始施工，8月22日完成。因场地限制，每个施工场地钻孔采用2台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作，采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。西北场地：一号风道及A西北口Φ800旋喷桩共计228根，单根长度约22.2m，东南场地：C东南口、疏散口、二号风道Φ800旋喷桩分别188根、209根，单根长度分别约为10.9m、22.1m。西北场地旋喷桩每班完成7根,西北场地共需29天，考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,西北场地施工需要约32天，东南场地旋喷桩每班完成8根,东南场地共需26天，考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,东南场地施工需要约29天，3.3资源配置3.3.1劳动力计划劳动力具体分工如表下所示。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，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，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中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案参数。注浆记录人员必须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。劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1工区主任1做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工2负责排除机械故障和管路的清洗3钻工6负责旋喷机的操作及注浆施工记录4制浆3负责浆液的配置5值班工程师1负责现场技术指导和管理6值班经理1负责工程总体安排合计143.3.2主要施工机械设备旋喷桩施工采用。主要施工机械设备如下表所示，本表暂定为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。主要机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量1地质钻机XY-150台22高喷台车XP-30B台13高压泵3D2-5Z栓塞泵台14灌浆泵HB-80台25空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台27拌浆机WJG-80台2中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案第四章施工方法4.1施工原理及工艺流程4.1.1施工原理三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除，于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的。4.1.2施工工艺施工工艺见施工工艺流程图。平整场地设备安装调试测放桩位旋喷桩机就位对正桩位成孔钻至设计标高旋喷成桩喷射结束单桩施工完毕高压水压缩空气浆液配置过滤加压泥浆泥浆排放处理移位旋喷桩施工工艺流程图4.2施工工艺参数旋喷桩施工采用的施工主要机具和参数如下表所示：中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案旋喷桩施工主要技术参数参考表项目三重管法参数喷嘴孔径（mm）Φ2～3喷嘴个数1～2旋转速度（r/min）5～15提升速度（mm/min）50～150机具性能高压泵压力（MPa）20～40流量（L/min）60～120空压机压力（MPa）0.7流量（L/min）1～3泥浆泵压力（MPa）3～5流量（L/min）100～150水泥浆液比1：1旋喷桩施工前进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。试桩数量不少于4根，K0+320位置2根，K0+360位置2根，K0+360位置2根，具体位置根据见旋喷桩试桩方案。浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为：Q=(H/v)q(1+β)式中Q—浆量（m3）；H—喷射长度（m）；q—单位时间喷浆量（m3/min）；β—损失系数，通常0.1～0.2；v—提升速度（m/min）。根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。4.3旋喷桩（三重管）施工方法4.3.1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，确保施工场地的“三通一平”。中铁二十五局集团有限公司渔业路及延伸工程高压旋喷桩专项施工方案（2）桩位放样施工前用全站仪对旋喷桩桩位进行放样，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。（3）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