旋喷桩试桩方案

1三管旋喷桩试桩方案一、工程概况昆明市轨道交通土建施工13标包含两站三区间。“两站”即白云路站、金星站。白云路站位于北京路与白云路交叉口车站沿南北向布设。本站为地下两层岛式站台车站，车站有效站台中心里程右ⅡCK8+165.766，设计起点里程为右ⅡCK8+100.966，终点里程为右ⅡCK8+363.766，车站主体结构外包长度262.8m，外包总宽19.7m。金星站位于北京路与金夏路交叉口地下，车站沿南北向布设，采用地下两层岛式站台形式。车站有效站台中心里程为右ⅡCK6+990.651，车站设计起点里程右ⅡCK6+882.351，终点里程为右ⅡCK7+055.451。车站主体结构外包长度173.10m，外包总宽19.7m。两个车站开挖范围内地层含水量较大透水性较强，需在基底做水平止水帷幕。水平止水帷幕厚3m，位于车站基底以下6～9m位置。采用三管旋喷桩，桩径1000mm咬合200mm梅花形布置，旋喷桩隔水帷幕厚度3m。施工前必须进行试桩2～3根，以便根据旋喷效果，确定施工工艺及各项施工参数。二、地质概况本标段自上而下地质情况如下:1）人工填土层（Q4ml）杂填土(1)1:各钻孔均揭露该层，主要分布于表层，层厚0.40～4.10m，主要由沥青、混凝土组成，局部为路基结构层，属Ⅱ级普通土。2素填土(1)2:各钻孔均揭露该层，主要分布于表层，层厚2.00～3.10m。为近期人工堆填而成，主由粘性土及碎石组成，碎石大小一般为3～5cm,大者达10cm以上,成分为中风化砂岩,部分为混凝土碎块,稍压实。属Ⅰ级松土,部分为属Ⅱ级普通土。2）第四系全新统冲积洪积层（Q4al+pl）(2)3层:粘土：褐黄色、灰色、深灰色，可塑，部分硬塑。主要成份为粘粒,局部含少量有机质及砾，刀切面光滑，干强度较高。属Ⅱ级普通土。中等压缩性土。(2)4层:粉土：灰色、深灰色，潮湿～饱和，稍密,局部中密，成分以粉粒为主,混有粉砂。摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。属Ⅰ级松土。属中等压缩性土。(2)5层：泥炭质土：灰黑色，可塑，成份为粘粒，约含15～30%有机质，土质疏松，干缩性强，略具臭味，其中夹有粘土。3）第四系上更新统冲积洪积相沉积层（Q3al+pl）(3)1层：圆砾土：灰色，饱和，中密~密实，顶部部分为稍密,成份为石英砂岩、砂岩、玄武岩等，磨圆度较好，呈浑圆状，间隙充填较多粘粒及砂,以轻微胶结为主。(3)1-2层：粘土：灰色、褐黄色,硬塑，中等压缩性土，属Ⅱ级普通土。(3)1-3层：粉土、粉砂：深灰色，饱和，中密，中压缩性。(3)1-5层：砾砂:灰色，饱和，稍密～中密，成份为石英、砂岩、玄武岩，磨圆度较好，呈圆棱状。本次止水帷幕三管高压旋喷桩施工，其实桩全部在圆砾土中。3本方案为试桩方案，本次试桩施工3根旋喷桩。三、三管旋喷桩施工工艺旋喷桩施工工艺流程见图3-1。图3-1旋喷桩施工工艺流程图①施工准备正式进场施工前，首先对施工场地进行开挖，清除地下障碍物，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”。②桩位测放施工前用经纬仪测放旋喷桩施工的控制点，埋置标记，经过复测验线noyes桩机就位，调平、对中试运转泥浆配置钻孔高喷台车就位、调试废浆排放下喷射管至设计桩顶标高停喷旋喷提升台车移位灰浆搅拌、过滤注浆泵高压清水空压机泥浆清理排出清洗注浆泵终孔检查沉淀池回灌浆液桩位测放4合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，三重管高压旋喷桩对中误差小于1mm，垂直误差小于3/1000。③修建排污系统旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的冒浆量，为此需要修建排污系统，将废浆液引入专设的沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土碴土一并运走。④钻孔钻机就位后，对钻机进行调平、对中误差要小于10mm，钻孔时采用泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重1.2～1.3，粘度25～30s，含砂率小于5%；钻孔完成后经检查验收合格后钻机移位，高喷台车就位，进行喷浆作业。⑤旋喷提升台车就位，接通高压水泵、空压机和注浆泵(泥浆泵)，调试水泵、空压机、泥浆泵，使设备运转正常，调试完成后，将旋喷管插至孔底，插管时边喷水边下沉，防止堵塞喷嘴，喷水压力要小于1MPa，防止孔壁坍塌。喷浆时先送高压水，再送浆液，压缩空气晚送30s左右。喷射时，要先达到预定的喷射压力、喷浆量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，喷嘴在设计深度要原地旋转1分钟左右，待孔口返浆后，再按方案设计的技术参数进行正常旋钻提升。在旋喷过程中，随时注意各设备的工作情况，以及水、气、浆的压力与流量，作好详实的施工记录。旋喷提升过程中如中途发生故障，立即停5止施工，等检查排除故障后再继续施工。可根据不同的情况，及时调整旋喷参数。施工参数建议值：泵压：20～26Mpa；喷嘴流量：37～40L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.0～1.2；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥300kg～370kg。⑥台车移位，回灌浆液旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位，回灌浆液。四、试桩详细参数本次试桩，可根据上述参数范围，试以下三种不同参数，以对比试桩结果。试桩暂拟定第一根旋喷时的技术参数为：泵压：20Mpa；喷嘴流量：37L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.0；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥300kg。试桩暂拟定第二根旋喷时的技术参数为：泵压：24Mpa；喷嘴流量：39L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.1；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥340kg。试桩暂拟定第三根旋喷时的技术参数为：泵压：26Mpa；喷嘴流量：40L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.2；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥377kg。五、技术保证措施①引孔钻孔施工时要及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。6②安放注浆管前，先在地表进行射水实验，待高压水、气、浆压正常后，才能下注浆管施工。③采用42.5级普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样送检，合格后才能投入使用。水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。④施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，实行定量加灰制，严格控制水泥用量。灰浆搅拌要均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液要连续搅动，防止水泥沉淀。⑤严格控制喷浆提升速度，其提升速度要圆砾土15cm/min。喷浆过程要连续均匀，若喷浆过程中出现压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。⑥高喷孔喷射成桩结束后，采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因空孔的存在而引起周边土体的位移加剧。⑦因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。六、安全质量措施①实行技术人员随班作业制，及时发现和处理施工中的质量隐患，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。②根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保旋喷桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。③配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业应连续施工，7若施工过程中停电时间过长，启用备用发电机，保证施工正常进行。④施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。⑤高压胶管不能超过压力范围使用，使用时弯曲应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。⑥高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤使颗粒不大于喷嘴直径，高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作，因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内⑦操纵钻机人员要有熟练的操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能，严禁违章操作，施工过程中必须佩带安全帽穿工作服。七、试桩质量检验①检验的时间、内容在高压喷射注浆结束后4周，对旋喷桩施工质量进行检验，检查内容主要为：桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体均匀性等。②检验的部位检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。③检验方法检验方法采用钻孔取芯的试验方法进行。在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度、强度，及其抗渗能力。④旋喷桩施工及成桩后技术要求8见表3-1旋喷桩技术要求表。表3-1旋喷桩技术要求表序号项目名称技术标准检查方法1钻孔垂直度允许偏差≯0.3%实测或经纬仪测钻杆2钻孔对中误差＜10mm尺量3钻孔深度允许偏差±200mm尺量4注浆压力按设定参数指标查看压力表5桩体搭接≥200mm尺量6桩体直径允许偏差≤50mm开挖后尺量7水泥浆液初凝时间不超过20小时8水泥土强度Qu(28)≥1MPa试验检验9水灰比1.0~1.2试验检验渗透系数≯5x10-5cm/s试验检验⑤试桩检验合格后，根据试桩施工参数施工白云路站与金星站水平止水帷幕。中铁十五局集团昆明轨道交通土建施工13标项目经理部2010年6月5日试桩详细参数9本次试桩，可根据上述参数范围，试以下三种不同参数，以对比试桩结果。试桩暂拟定第一根旋喷时的技术参数为：泵压：20Mpa；喷嘴流量：37L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.0；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥300kg。试桩暂拟定第二根旋喷时的技术参数为：泵压：24Mpa；喷嘴流量：39L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.1；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥340kg。试桩暂拟定第三根旋喷时的技术参数为：泵压：26Mpa；喷嘴流量：40L/min；钻杆升速：圆砾土15cm/min；钻杆转速：圆砾土15r/min；水灰比：1.2；水泥：32.5MPa，每立方米桩体掺入水泥377kg。