旋喷桩施工工艺试验方案

目录1试验目的..................................................................22编制依据..................................................................22工程概况..................................................................23旋喷桩施工工艺性试验。....................................................43.1施工准备............................................................43.2施工工艺............................................................53.2.1试验参数选取...................................................63.2.2施工步骤.......................................................73.2.2.1测量放样.....................................................73.2.2.2钻孔.........................................................73.2.2.3旋喷台车就位.................................................83.2.2.4地面试喷.....................................................83.2.2.5下入喷具.....................................................83.2.2.6搅拌水泥浆液.................................................83.2.2.7高压旋喷注浆.................................................83.2.2.8终止旋喷灌浆.................................................83.2.2.9封孔.........................................................94旋喷桩施工质量控制及检验..................................................94.1质量控制............................................................94.2质量检验............................................................91试验目的通过现场工艺试验确定旋喷浆液比重、旋喷提升速度、旋喷旋转速度、成桩及桩间搭接质量等工艺性参数，验证旋喷桩工艺对场地地层适应性、作为正式施工的依据。2编制依据（1）北京市南水北调配套工程通州支线工程第一标段相关的设计图纸、地质资料。（2）合同及设计明确要求执行的有关施工、安全、质量及城市管理的规范及规定。（3）本企业现有技术水平、管理水平、施工资源及多年从事水利、市政工程的施工经验。（4）国家、北京市有关安全、文明施工、环境保护规范、规程及相关文件。（5）《建筑地基处理技术规范》。（6）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》。（7）《水利水电工程施工通用安全技术规程》。2工程概况（1）施工概况本工程为北京市南水北调通州支线工程第一标段，1#竖井基坑围护结构采用地下连续墙+内支撑的支护形式，本工程1#竖井与东干渠工程原有地连墙相接，新建地连墙3面。地连墙墙厚0.8m，墙深为17.56m。两幅连续墙之间接缝部位采用工字钢刚性接头，连续墙在每两幅接头处外侧设置2根φ600@300止水高压旋喷桩，有效桩长与地下连续墙深度一致，与东干渠现状连续墙接头处设置3根φ600@300止水高压旋喷桩，有效桩长与东干渠现状地下连续墙深度（12.30m）一致。需要进行旋喷桩施工的分部工程包括：每两幅地连墙之间缝隙采用止水旋喷桩。旋喷桩构造及布置见图3-1所示。图3-1地连墙接头旋喷桩平面布置示意图(2)旋喷桩示意图连续墙在每两幅接头处外侧设置2根φ600@300止水高压旋喷桩，有效桩长与地下连续墙深度一致，与东干渠现状连续墙接头处设置3根φ600@300止水高压旋喷桩，有效桩长与东干渠现状地下连续墙深度（12.30m）一致。高压旋喷桩桩径600mm，桩间距0.3m。见下图。图3-2旋喷桩类型位置图(3)地质概况①场区属于平原地貌，总体趋势由西向东逐渐降低，自然地面高程一般为31～25m。萧太后河道低于两岸约1.5～2.0m，河道宽20～70m。沿河道现状多处有鱼塘，大部分堤顶有巡堤路，交通较为方便。②地基土层根据《北京市南水北调配套工程通州支线工程工程地质勘察报告》，场区地层为第四系上更新统通县组上段（Q3t）。地层以河湖相沉积为主，岩性表层人工填土，其下主要为粘性土、粉土、砂和圆砾。人工填土：素填土主要以粉土为主，黄褐色，局部含植物根和少量砖渣。杂填土，杂色，含炉渣、房渣土、圆砾、砖块、白灰粉，局部含少量生活垃圾。层厚0.6～4.6m。粉土：褐黄～灰黄色，湿，中密，含云母、氧化铁及少量有机质，层厚1.3～6.5m，局部夹粉质粘土、粉细砂和粘土层。粘性土：黄灰～灰色，湿，可塑，局部硬塑，含云母、氧化铁、姜石及少量有机质，层厚1.5～9.2m，夹粉土、粘土及粉砂透镜体。粉细砂：褐黄～灰褐色，湿，密实，局部中密，含云母、氧化铁，未揭穿，揭露最大层厚14.4m，局部夹粉土、粉质粘土、粘土、中砂及卵砾石。③地下水情况场区上部存在上层滞水，呈透镜状分布，目前主要赋存于上部的粉土和粉细砂层。分布连续的地下水，主要赋存于标高19.33～25.19m（埋深12.70～4.90m）以下、标高9.75～19.91m（埋深22.50～12.20m）以上的粉细砂层。该层地下水局部承压状态。萧太后河道常年有水，为污水和雨水，河水与地下水之间存在一层厚度1.0～9.0m的粉土和粘性土层，从上游向下游逐渐变厚，此层透水性较差，总体看河水与地下水之间的水力联系较弱，在设计管线穿河道段，粉土和粘性土层较薄，河水与地下水之间的水力联系相对较强。地下水年变幅一般在2～4m，历史（自1955年以来）最高地下水位接近自然地面，近3～5年最高水位高程25.0～20.0m，自西向东逐渐降低。地下水天然动态类型分别为渗入～蒸发、径流型和渗入～径流型，两者均接受大气降水入渗、侧向径流补给。排泄方式主要为地下水侧向径流、越流和人工开采。总体流向自西北向东南。依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50497-2009），场区环境水（地表水和地下水）对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。3旋喷桩施工工艺性试验。3.1施工准备（1）施工机械旋喷桩施工设备见表3.1-1所示：表3.1-1旋喷桩施工设备表机械设备名称规格型号单位数量备注泥浆搅拌机MVT—400台1地质钻机XY—300台2注浆机PH—15台1汽车吊25t台1电动空压机LGD-12-X台1潜水泵JQB15-6台2泥浆泵SLN—33台1旋喷台车GS500-4台1（2）施工材料P.O.42.5水泥，高压空气，自来水。（3）施工安全①确保旋喷试验施工位置无地下管线。②旋喷施工机械报检合格后方可使用。③作业人员经过安全教育，持证上岗。3.2施工工艺旋喷桩施工流程如下：图3.2-1旋喷施工工艺流程3.2.1试验参数选取（1）旋喷参数为防止提升速度过快而造成断桩，提升速度选为10～20cm/min；旋喷速度为12～20r/min；注浆压力20-30MPa；注浆量50～70L/min。（2）注浆材料注浆浆液选用普通P.O.42.5水泥浆，浆液配比为水泥：水=1:1。旋喷水泥掺量范围控制在300Kg/m、320Kg/m、350Kg/m。为确保旋喷桩成桩质量，正式施工前，在地连墙边角打两根桩作为试验桩，样式如下：引孔钻机就位钻进成孔换浆清渣清孔回灌搬迁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结合地质和施工经验，选取试验参数如下表，在试验桩施工过程中，根据现场情况和成桩效果，调整参数，确定最适参数。试验桩参数序号参数试验参数值1水灰比1:12提升速度20cm/min3旋喷速度20r/min4注浆压力28-30MPa5注浆量60L/min6旋喷水泥掺量320Kg/m3.2.2施工步骤3.2.2.1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，先放出两端桩位，中间拉线尺量定桩位，同一截面所有桩孔深度相同，并对桩位按轴线进行统一编号。3.2.2.2钻孔孔位测量放样后，钻孔采用地质钻机钻孔。钻孔时由专人记录钻入深度和对应地质状况，并绘制成地质图与设计地勘图相校验，以确定是否可完全按照设计地勘中地质参数指导施工。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，钻孔垂直度≤0.5%桩长。（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。3.2.2.3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。3.2.2.4地面试喷钻孔验收合格后，准备向钻孔内下入喷头和喷杆之前，须进行地面试喷，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。3.2.2.5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。3.2.2.6搅拌水泥浆液灌浆材料采用42.5复合硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比采用1：1，搅拌水泥浆所用的水，必须符合《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。3.2.2.7高压旋喷注浆（1）高压旋喷注浆参数应严格按照试验选定的参数范围进行，以便优选合理施工参数。技术人员要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。（2）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；停止旋喷注浆时，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；（3）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；（4）操作人员和供浆系统由现场施