高压旋喷桩试桩施工方案

高压旋喷桩试桩施工方案一、工程概况（1）设计范围：DK492+165～DK492+328.223=D3K492+000～D3K492+130，长293.223，旋喷桩桩径0.5m,桩间距1.4m，采用正三角形布置，桩长6～15m，桩顶铺设0.6m碎石垫层夹两层双向土工格栅，此段高压旋喷共有3549根，40358延米。（2）本段属剥蚀平原阶地地貌，地表高程210～230m，最大高差2～10m，地形平坦开阔，地表多为水田、旱地、果园，植被发育，本段有村庄分布，有乡村便道经过，交通方便。（3）本段地层构成自上而下依次为：1、粉质黏土；2、粗圆砾土；3、卵石土；4、洞穴填充物：软塑—流塑状的粉质粘土；5、灰岩。（4）本段地表水主要为河水、水田水，水量较大，主要受大气降水、灌溉渠水补给，地表水较充足。二、试桩地点试桩地点选在D3K492+040～D3K492+080段路基，靠近乡村便道，交通便利，原地面已经开挖至控制标高，并进行平整，使其满足施工机械进场施工条件。试桩根数2根，桩位具体布置见“DK492+165～D3K492+130旋喷桩平面布置示意图”。三、试桩目的为了更科学的指导施工，控制旋喷桩施工质量，在正式施工前，现场进行成桩试验，其目的是：1、验证配合比；2、掌握下钻、提升的困难程度；3、确定浆液比重；4、确定旋喷管的转速、提升速度、注浆喷射压力、浆液流量等施工参数；拟采用的参数：水灰比1：1，配合比为每方：水泥800Kg，粉煤灰：200Kg,水：800Kg，土：400Kg。水配置好的浆液应均匀，不得离析。施工工艺参数选取：浆液压力大于20MPa，浆液流量40～90L/min，提升速度25～40cm/min，旋转速度20r/min。四、施工准备（1）原地面清理、整平，铲除地下障碍物，当地表过软时，应有采取防止机械失稳的措施，应考虑操作作业面设备的稳定性，并采取安全防护措施。原地面应高出旋喷桩顶0.5m，挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。（2）架设电线杆，从峻山坪双线大桥0号台附近的变压器将施工用电引至施工现场，做好配电箱及漏电保护器。（3）将P.O42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰运至施工现场，用彩条布覆盖严实；按水泥进场批次检查水泥的品种、级别、出厂日期、外观检查是否受潮结块，同时检查水泥出厂检测报告，按规范要求取样送检。（4）将旋喷钻机、高压泵运至施工现场，安装到位，进行试运转，确保状态良好，运转正常，设备试转满足下列要求：①钻机（旋喷管）转速、提升速度符合设计规定值，误差在10%以内。②设备工作电压、电流稳定，电压保持在380V±15V，电流不超过额定值。③输、注浆液管路、水管路畅通，无渗漏，闸阀使用正常，压力、流量等仪表显示正常。④高压泥浆电机达到设定转速，能保持设定泵压，泵压误差在±2MPa以内，浆液排放量符合设施流量。⑤制、贮浆液设备的制备浆液能力满足注浆要求。⑥设备运转平稳，操作人员配合默契。五、施工安排1、施工组织机构及人员配备情况项目部将在此区间配备项目部架子队管理人员2名，并配备工班长、技术人员及现场施工人员10名，物资、设备均配有专人负责，。主要管理人员一览表序号姓名职称职务1赵伟工程师项目部工程部副部长2宋贺工程师项目部技术员3周海生工程师工区总工4任建春工程师工区经理2、主要机具、设备一览表主要机具、设备一览表序号设备名称规格型号数量(台)进场时间1旋喷钻机XP-2012010.052高压泵GPB-9O12010.053空压机WW-1/712010.054浆液搅拌机JJS-2B型12010.055潜水泵QX型12010.053、根据天气预报情况，试桩安排在2010年5月23日进行。六、施工方法采用高压旋喷机20型桩机，配套设施有GPB-90高压泵，并保证其性能良好。搭设平台，安装浆液搅拌机，高压泥浆泵，输送浆管路，水电接头、闸阀、仪表等。1、高压旋喷桩施工流程如图1所示：图1高压旋喷桩工艺流程图2、施工放样现场放出旋喷桩具体桩位，反复丈量孔位，用标记物将桩位标出，测量每根钻杆长度，并按序用红油漆编号，并在最上一根钻杆壁上用红油漆标出深度控制红线。3、钻孔插管钻孔与插管同时施工为一道工序，射水成孔的同时插管至设计桩底标不合格测量定位钻机就位钻进造孔高喷台车就位下管喷射浆液喷射旋摆提升成桩移机至下一孔位废浆沉淀硬化、外运终孔检查浆液配制水泥浆配制废浆排放沉淀池废水排放、沉渣外运高位置，此时水压不宜大于1.0MPa。钻进深度以地面水平测量和设计桩底标高为依据，以打至W2基岩面为准。钻孔过程中必须做好成孔记录，成孔后倾斜度应小于1%。4、水泥浆液制备水泥浆液制备在下旋喷管前1小时进行，随配随用。浆液的水泥、水及掺加剂必须按室内试验和现场度桩确定的配合比严格计量，采用制浆机均匀拌制，足量贮存备用。拌制好的水泥浆液必须经过严格过滤，除去硬块、砂石等，以免堵塞管理和喷嘴。制备好的水泥浆液在旋喷过程中必须连续不停地搅拌，防止沉淀。5、下旋喷管（1）、成孔后，检查孔位、孔深、垂直度符合设计要求后，提出钻杆，下插旋喷管。（2）、旋喷管下插前，必须检查各部位连接是否紧密，密封圈是否封闭。并必须采用红油漆在管壁上明显标出下插深度控制红线。（3）、下旋喷管采用边射水边下钻的方法进行，防止喷嘴堵塞，射水下管采用低水压，水压力不超过10MPa。直至旋喷管下插至离设计深度0.5m（以管壁上红漆线控制），停止射水，利用自重作用上下串动沉至设计深度。6、试喷旋喷管下钻到设计深度后，必须先试喷，确保一切正常后，方可正式旋喷成桩。试喷主要步骤：（1）将注浆泵的吸管插入贮水箱；（2）起动空压机，待运转正常后，空载起动高压泥浆泵（注浆泵），使泵压逐渐升高至规定值（20MPa）；（3）在设计深度原地旋转喷管，转速按20r/min,同时开动注浆泵，向孔内注入清水；（4）待确定旋喷管转动平稳、泵量和泵压正常，将注浆泵的的吸管移至贮罐开始正式注浆成孔。7、旋喷成桩（1）试喷确定注浆系统运作正常后，注浆泵开始送水泥浆液入旋喷管，待估算水泥浆液的前锋已流出喷嘴后即可提升旋喷成柱。（2）旋喷成桩操作原则：先喷浆后旋转和提升。（3）旋喷成桩步骤：①试喷完毕，旋喷管在桩底部原地边旋转边喷射水泥浆液1min；②边旋转喷管、边提升、边喷射浆液成桩。浆液压力20～25MPa，浆液流量40～90L/min,提升速度25～40cm/min，旋转速度20r/min。在旋喷成桩过程中，应按设计要求经常检查量测泵压、流量、转速、提升速度和实际的浆液耗用量，并按规定填写《高压旋喷施工记录表》保存。在注浆过程中，出现示压骤然上升或下降、大量冒浆等导常情况时，应立即停止提升和注浆，以防断桩。当发现喷浆量不足影响桩体固结质量时，应采取重复喷射进行处理，确保成桩质量。在注浆过程中，会有一定数量的土料，随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，并采取相应措施。③拆卸注浆管：旋喷注浆过程中需拆卸注浆管时，应先停止提升和旋转，再停止送浆，最后停机。拆卸注浆管采用钻机自带卷扬机人工辅助进行，拆管宜快，尽量缩短停泵时间。继续旋喷注浆成桩时，开机顺序同试喷。停泵后重新旋喷时，旋喷管插入已喷桩体中不小于30cm，也即：注浆管分段提升的搭接长度不得小于30cm。④当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1m开始，应减缓提升速度，慢速提升旋喷至桩顶，并停止提升原地旋喷30秒，再向上慢速提升旋喷0.5m，确保桩顶质量。8、喷射结束、拔管、器械清洗：旋喷注浆达到设计桩顶（再加0.5m）后，注浆泵继续工作同时拔出旋喷管，待水泥浆液从孔口返出后，即可停止送浆，并将注浆泵的吸浆管移至清水箱中，抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆液顶出，然后停泵。钻机、泥浆搅拌机、贮浆罐、注浆管和泥浆泵外用清水冲洗干净备用。9、机具移位、桩顶补灌机具移位采用导轨法进行，移位时，防止损坏已成桩的旋喷桩固结体。旋喷注浆结束后，由于水泥浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使旋喷桩固结体顶部出现凹穴，应及时采用砂子填平地面保护，防止意外，如果影响桩顶高程采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。七、质量检查检验项目质量要求检验数量检验方法水泥和外加剂品种、规格及质量应符合施工图要求同一产地、品种、规格、批号的水泥和外加剂，袋装水泥每200t为一批，当袋装水泥及外加剂不足200t或散装水泥不足500时也按一批计检查产品质量证明文件及抽样检验浆液的拌制符合施工图要求每根桩施工过程中抽样检验2次观察并用浆液比重计检测浆液密度布桩数量、形式符合施工图要求全部检验观察、现场清点长度符合施工图要求每根桩检验测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到目的设计深度标志。检查施工记录完整性均匀性无侧限抗压强度符合施工图要求总数的20%，且不少于3根旋喷桩完工后28d，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检验项目质量要求检验数量检验方法个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌筑封闭复合地基承载力满足施工图要求总桩数的2%，且每检验批不少于3根平板载荷试验桩位（纵横向）50mm按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度桩体有效直径不小于施工图标示值开挖50～100cm深后，钢尺丈量八、质量控制措施1、变参数喷射由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度或不同土层采用不同的技术参数，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间，适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。2、重复喷射在不改变喷射技术参数的条件下，对同一孔位作重复喷射，既能增加土体破坏的有效长度，从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。有关试验资料表明，在黏性土中复喷一次直径可增大38％，在砂性土中可增大50％。3、冒浆处理在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时，首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、气、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。1）压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，认真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。2）流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。3）流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理相应发生装置。4）不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。5）冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。4、搭接处理在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理。搭接长度不小于30cm。5、分序喷射高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。相邻孔喷射作业间隔时间不得小于2～5d。如发现窜孔现象，用沙袋堵塞窜孔冒浆出口。6、防止凹穴旋喷施工在终喷后由于空气的排出