高压旋喷桩试桩总结

重庆至贵阳铁路扩能改造工程站前工程YQZQ-4标段高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部二〇一四年七月中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-1-中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结1试桩目的（1）确定满足设计强度要求的水泥掺量、水泥浆的配合比以及水泥浆比重。（2）确定机械性能能否满足要求。（3）确定合适的高压水泥浆泵浆压力值。（4）确定合适的钻杆提升速度、旋转速度等参数。（5）验证成桩的均匀性、连续性和桩径大小以及28天桩体抽芯无侧限抗压强度。由此确定后续高压旋喷桩的施工工艺及施工技术参数，以确保正式施工时高压旋喷桩的施工质量。2工程概况D1K55+960涵洞基础为粉质粘土，地基承载力低，基底采用旋喷桩加固处理，对于旋喷桩加固处理后的地基土容许承载力大于等于0.15Mpa。旋喷桩平均桩径D=0.6m，桩间距为1.2m，行列式布置。旋喷桩桩长平均为5.3m，桩底进入泥岩夹砾岩层不小于0.5m，线路横向布置总宽度为28.8m，纵向布置长度为10.8m。旋喷桩与基础之间采用30cm厚级配碎石垫层，夯填密实。现场采取三根桩进行试桩实验，间距按照1.2m×1.2m布置。初步拟定高压旋喷桩参数：单管法，喷浆压力不小于20Mpa，浆液应选用强度等级为42.5级以上的普通硅酸盐水泥，水灰比暂定为1:1，每延米桩身水泥用量暂定不小于200Kg，最终通过现场试喷试验确定。中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-2-3人员及设备配置3.1人员配置序号工种人数负责范围1施工负责人1施工协调2技术负责人1技术指导3施工员1具体管理4技术员1具体管理5测量员2测量负责6实验员1实验负责7安全员1安全负责8各类司机4设备操作9操作工人6具体施工10杂工3配合现场11合计213.2设备配置序号名称规格型号单位数量1旋喷钻机XL-50台12挖掘机卡特320台13装载机ZL50台14发电机200KW台15运渣车红岩台26全站仪徕卡GS12台17拌浆机WJG-80台18合计台8中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-3-4试桩施工4.1工艺流程高压旋喷桩施工顺序：清表整平地面→钻机定位→成孔、贯入注浆管→制备水泥浆液→喷射注浆→拨管、清洗管路→移位→重复前步骤,完成余桩。4.2施工方法施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩，其工作步骤为：1）钻机定位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，竖直度控制在1.5%桩长内。2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置（预定加固范围最深点）。3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，试桩时选取不同的水灰比，以确定最佳的旋喷效果。4）试管：当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-4-但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。8）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。4.3获取实验数据（1）设备、人员数量由现场技术员记录；（2）水泥掺量、水泥浆的配合比以及水泥浆比重，由试验员测得；（3）高压水泥浆泵浆压力值、钻杆提升速度、旋转速度由现场技术员测量并记录；（4）成桩时间、总水泥用量，由现场施工员统计并记录；4.4试桩过程4.4.1第一根试桩该桩处地面高程为271.263m，设计桩长为7.5m。2014年7月14日上午9点整，高压旋喷钻机经过各项准备工作后，开始下钻。9：13分钻至桩底设计标高，实际测得桩底标高为263.319m，实际施工桩长为7.944m。根据该钻机以往历史经验及设计图纸的要求，初步将施工参数确定为：注浆压力：25Mpa、钻杆转速13转/分钟、钻杆提升速度20公分/分钟；9:15分开始高压旋喷注浆，9：55第一根试桩完毕。经过对水泥袋的清点，总计使用了30袋，除去搅拌桶内及输浆管内的浆液，注入地层内的水泥量为估计为28袋。比预估注浆量（200Kg/m,总计32袋）略低。4.4.2第二根试桩该桩处地面高程为271.418m，设计桩长为7.5m。2014年7月14日上午10:30分开始下钻。10：48分钻至桩底设计标高，实际测中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-5-得桩底标高为263.232m，实际施工桩长为8.186m。考虑到第一根桩的水泥用量稍有不足，此次试桩降低了提升速度，并且提高了注浆压力，施工参数确定为：注浆压力30Mpa、钻杆转速12转/分钟、钻杆提升速度15公分/分钟；10:50分开始高压旋喷注浆，11：48完毕。经过对水泥袋的清点，总计使用了37袋，除去搅拌桶内及输浆管内的浆液，注入地层内的水泥量为估计为35袋。比预估注浆量（200Kg/m,总计33袋）略有超出。4.4.3第三根试桩该桩处地面高程为271.375m，设计桩长为7.5m。2014年7月14日下午15:30分开始下钻。15：42分钻至桩底设计标高，实际测得桩底标高为263.322m，实际施工桩长为8.053m。考虑到第二根桩的旋转压力稍大，此次试桩降低注浆压力，同时降低钻杆提升速度，施工参数确定为：注浆压力28Mpa、钻杆转速12转/分钟、钻杆提升速度12公分/分钟；16:00分开始高压旋喷注浆，17：10完毕。经过对水泥袋的清点，总计使用了36袋，除去搅拌桶内及输浆管内的浆液，注入地层内的水泥量估计为34袋。比预估注浆量（200Kg/m,总计32袋）略有超出，但基本和第二根试桩结果相差不大。4.5试桩结果4.5.1无侧限抗压强度检测在成桩28天后，采用双管单动取样器在试验桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，取不同深度的3个试件做无侧限抗压强度检验。经检验第一根试桩检测结果分别为2.85Mpa、3.1Mpa、3.0Mpa；第二根试验桩检测结果分别为3.1Mpa、3.2Mpa、3.15Mpa；第三根试验桩检测结果分别为3.3Mpa、3.4Mpa、3.3Mpa。4.5.2复合地基承载力检测中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-6-在成桩28天后对三根试验桩采用K30平板荷载试验检测复合地基承载力结果分别为0.14Mpa、0.15Mpa、0.17Mpa。4.5.3试桩结果根据现场试桩及后期桩基检测结果确定参数如下：水泥浆的水灰比为1：1；泥浆泵浆压力值为28Mpa；钻杆提升速度12cm/min；钻杆旋转速度12r/min；水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥为确保桩体的均匀性、连续性，在旋喷过程中，无特殊原因，不得更换施工参数，一般情况下应连续作业，确保成桩质量。5质量保证措施（1）加强施工机械设备准备，钻机提升所用电动机应能保证钻杆顺利提升，钻杆旋转所用电机能保证钻杆顺利按正常匀速旋转，防止出现卡钻和堵管现象。（2）作好材料准备和现场其它准备工作，主要准备P.O42.5普通硅酸盐水泥,对进场水泥作好检验,质量要满足试桩材料要求。现场所用搅拌桶、电动机及相关施工工具安装调试完好，比重仪、钢尺和垂球等检查仪器准备好，确保能顺利施工。（3）加强施工过程控制，开钻前检查钻杆的垂直度和钻杆长度满足钻孔深度，孔底注浆稳定一段时间并由现场值班技术人员检查后才能上提，认真监督提升速度和旋转速度，出现卡钻后要重新下钻注浆，下钻深度为10cm，确保整个施工处于可控状态。（4）旋喷桩的允许偏差和检验方法应符合下表的规定序号项目允许偏差检查数量检验方法1桩体直径不小于设计值抽查1%，不少于2根挖深5-10dm，钢尺量2桩体间距±100mm抽查1%，不少于5根钢尺量中铁二局股份有限公司渝黔铁路土建4标项目经理部高压旋喷桩试桩验收总结中铁二局股份有限公司-7-3垂直度1.5%抽查2%，不少于2根全站仪侧钻杆垂直度4桩长m不小于设计桩长施工记录5桩体强度Mpa无侧限抗压≥3.25试验检测6复合承载力Mpa≥0.15试验检测6安全保证措施（1）机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。（2）机械设备发生故障后及时检修，绝不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。（3）施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。7环境保护措施（1）在成桩的过程中，多余的浆体要弃掉，必须将浆体弃到指定的地方，不得随意乱弃。（2）施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道。所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。