三重旋喷桩标准化PPT

2017.2.18三重管高压旋喷桩施工标准化手册南昌轨道交通3号线建设工程1、作业准备2、施工方法及工艺流程5、质量安全及环保措施大纲4、质量标准及检查措施3、施工具体要求6、附件1、作业准备作业准备包含内业准备、外业准备、资源配置三项内容。1.1内业准备（1）掌握施工性施工组织设计、阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，并熟悉设计图纸、会审记录、《建筑地基处理技术规范》等相关规范规程、三重管高压旋喷桩施工工艺等。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行安全技术交底，对参加施工人员进行上岗前培训，考核合格后持证上岗。（2）根据现场实际情况及三重管高压旋喷桩施工编号图制定三重管高压旋喷桩顺序，编制施工方案、技术交底及安全技术交底。（3）制定质量保证措施、应急措施及雨季施工保证措施。（4）高压旋喷桩机进场后报监理验收，相关仪器表必须经当地计量检测单位检测合格后报监理验收，监理验收合格后方能施工。1.2外业准备高压旋喷桩施工前应进行施工现场、施工机械作业条件、给排水及供电条件、周边环境及地下管线、水文地质情况进行详细调查，并形成调查结果，作为施工方案的重要内容。1.3资源配置1.3.1施工人员组织序号工种人数备注1钻机操作手1操作钻机2送浆泵操作手1负责送浆3辅助施工人员2负责制浆4引孔人员2引孔5机修工1机械维修1.3.2主要施工机械设备（1）高喷台车选型目前市场主要存在以XPB-20B液压步履旋喷机和GP2000型旋喷机为代表的两类三重管旋喷机械。要求选用GP2000型旋喷机施工，其机身高，优点在于钻杆长，可一次成桩18m，接管次数少，可降低堵管几率，提高成桩质量。若场地受限，或桩位上方有架空线路等障碍物，可针对性的采用XPB-20B旋喷机，其机身较矮，钻杆单节管长2.5-3m，施工时接管次数较多，可避开障碍物。（2）射水喷嘴选型（1.7~2.2mm）根据目前市场调查，旋喷机喷嘴类型有主要为直径1.7~2.2mm，2.0mm以上喷嘴适用于双管旋喷，1.7~1.9mm喷嘴适用三重管。鉴于1.9mm喷嘴较大，水流量太大，施工过程中会稀释下部水泥浆，造成桩体质量不佳；而1.7mm喷嘴对用水质量较高，如果水中杂质未清理干净，易发生堵塞喷嘴现象。因此对于三重管旋喷桩要求选用适应性更强的直径1.8mm喷嘴。1.3.2主要施工机械设备（3）设备配备序号机械名称规格数量1钻机XY-1A-41台2储气罐Y-60/0-1.6MPa1台3高喷台车GP2000-11台4空气压缩机W-3181台5柱塞泵GPB-221台6柱塞泵3D2-SZ1台7玻美氏比重计4个8水泥浆试模3组高压旋喷桩设备配备一览表2、施工方法及工艺流程2.1工艺原理及工艺流程三重管法旋喷是一种水、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。采用三管法旋喷，应先送高压水、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得小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。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高压旋喷桩施工工艺流程图2.2工艺性试桩搅拌桩前应根据设计进行工艺性试桩，数量不少于6根。试桩采用根据实际情况可进行原位试桩，试桩应满足以下要求。2.2.1试桩目的通过工艺性试桩应达到以下效果：1、检验施工设备及选定的施工工艺；2、验证按既定水压、浆压、气压所施工旋喷桩成桩效果；3、确定地下水位以上、以下钻杆提升速度、旋转速度、水泥掺量；4、确定现场提速及钻速控制器与钻杆提升速度、旋转速度的比例关系，为后期施工提供依据；6、验证成桩的均匀性、连续性和桩径大小以及28d~45d桩体抽芯无侧限抗压强度；7、取得可靠的、符合设计要求的工艺控制数据，以便于指导后续大面积施工。2.2.2试桩要求⑴设计要求加固后土体强度值及掺量为综合平均值，要求水泥掺量不低于35%，试桩过程中应以桩体均匀完整，直径、强度到达设计要求为目的，针对不同地层，区分水位上土层及水位下土层，确定不同的试桩参数。⑵试桩主要通过调整水灰比、提升速度、旋转速度、外加剂等参数进行。通过调整水灰比、提升速度来控制水泥掺量及桩体强度，通过调整旋转速度来控制成桩直径。通过两种变量控制多角度分析试桩工艺，形成高压旋喷桩施工参数控制表。⑶试桩质量最终以钻孔芯样为准，现场取得芯样应现场封存不得销毁。⑷施工过程中施工单位及监理单位全程参与、盯控，如实记录，进行分析。2.2.3试桩参数控制试桩时应针对水位下地层、水位上地层设定不同的试桩参数，并要充分考虑水位下地层渗透系数，确定是否增加早强剂等外加剂。试桩参数调整范围可参考下表：项目技术参数备注水泥浆压力（MPa）0.4~0.8通用参考值流量（L/min）50~70与水泥浆压力对应水压力（MPa）30～35通用参考值流量（L/min）50~120与水压力对应空气压力（MPa）0.7水灰比1:1设计要求提升速度（cm/min）8～15旋转速度（r/min）10～15喷嘴直径（mm）1.8高压管长度（m）502.2.3试桩参数控制试桩根数不小于6根，建议以水位以上提升速度及旋转速度为变量控制水位以上旋喷桩成桩效果，其根数不小于3根；以水位以下提升速度及旋转速度、外加剂（根据需要增加）为变量控制水位以下旋喷桩成桩效果，其根数不小于3根。三重管旋喷桩试桩方案中应形成三重管高压旋喷桩试桩控制变量情况一览表、重管高压旋喷桩试桩控制参数一览表，样表如下表所示（各标段试桩时根据现场情况及设备情况确定针对性的试桩参数）：三重管高压旋喷桩试桩参数控制表试桩编号区段地层水灰比水泥掺量提升速度(cm/min)提升时间（min）旋转速度(r/min)合计时间（min）注浆流量（L/min）水泥用量（t)合计水泥用量（t）合计水泥掺量（%）试桩1（示例）0～14.4m水位以上1：10.314102.8612224.86503.868.453914.4～24.2m水位以下0.528122504.59试桩2水位以上水位以下试桩3水位以上水位以下试桩4水位以上水位以下试桩5水位以上水位以下试桩6水位以上水位以下旋喷桩试桩变量控制情况一览表试桩编号试桩1试桩2试桩3试桩4试桩5试桩6相同参数控制变量相同参数控制变量相同参数控制变量相同参数控制变量相同参数控制变量相同参数控制变量试桩1旋转速度、水灰比提升速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度试桩2旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度提升速度、水灰比、注浆流速旋转速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度试桩3旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度旋转速度、水灰比提升速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度提升速度、水灰比、注浆流速旋转速度试桩4旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度旋转速度、水灰比提升速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度试桩5水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度提升速度、水灰比旋转速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度试桩6水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度水灰比提升速度、旋转速度提升速度、水灰比、注浆流速旋转速度水灰比、注浆流速提升速度、旋转速度旋转速度、水灰比、注浆流速提升速度2.2.4质量检验试桩完成后对工艺性试桩的质量进行必要的检验，桩身强度检验应在成桩28d~45d后，用双管单动取样器钻取芯样作搅拌均匀性和水泥土抗压强度检验，取芯方案为：⑴钻探深度以地面至桩底设计位置的深度；⑵对于试桩的三重管高压旋喷桩每幅均进行取芯，每幅取一根；⑶在每根检测桩桩径1/4处，桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。取芯后孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。2.2.5试桩总结三重管高压旋喷桩试桩完成28d~45d后应进行钻孔取芯验证桩体质量，取得取芯报告后，项目部应进行编制完善试桩总结报告，报监理批复后，由监理组织设计、施工等相关单位对试桩结果总结、分析，形成最终的试桩总结报告，作为三重管高压旋喷桩施工控制依据，试桩总结应包含以下内容：⑴总结、分析试桩过程中投入设备、资源组织是否合理，能否指导后续施工。⑵总结、分析施工工艺是否满足设计要求，能否作为后续施工标准工艺。⑶对提升速度、水灰比、旋转速度等试桩参数进行全面分析，通过分别对比水位以上地层、水位以下地层的成桩效果，确定满足设计要求的最优参数。⑷形成高压旋喷桩桩施工参数控制表作为后续施工控制依据。3、施工具体要求3.1施工准备⑴场地平整正式进场施工前，进行管线调查，明确管线位置，清除施工场地地面以下障碍物，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”。⑵设备调试分别检查气、浆两大系统各种设备运转是否正常，管路是否畅通（进行地面管路试喷），测试监控仪器是否齐备、完好。确信无误后方可进入下步工序。a供气系统：空压机→风管→送液器→高喷杆→喷头。b供浆系统：搅拌机→过滤网→贮浆桶→高压注浆泵→压力表→浆管→送液器→高喷杆→喷头。空压机柱塞泵3、施工具体要求3.1施工准备⑶桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，打设钢钉标记，经过技术员复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。⑷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，在施工前需要对桩位旁边挖设简易泥浆池，深度1~1.5m，宽度约0.8m，将废浆液直接储存其中，达到一定数量后利用挖机清理出场。泥浆池要求利用水泥砂浆封底，避免废浆渗入土体造成环境污染。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，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。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，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。灰浆拌制及储存设备旋喷制浆操作平台3、施工具体要求3.2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50mm以内，钻孔垂直度误差小于1%；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。3.3引孔钻进钻机施工前，应首先在地面进行试喷，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。3、施工具体要求3.4拔出岩心管、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，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。3.5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、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。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旋喷时间。在旋喷提升过程中，需根据试桩报告参数，严格控制旋喷参数，技术员记录好施工