高压旋喷桩围井试验施工组织方案

舟山长白岛海洋工程装备和船舶制造项目坞口及坞尾围堰防渗旋喷桩围井及试验段方案一、工程概况坞口及坞尾围堰工程为本项目的前期工程。防渗高压旋喷是坞口及坞尾围堰工程的一个很重要的部分，其施工质量的好坏将直接影响坞口及坞尾围堰工程的质量及后续工程的施工。为确保高压旋喷桩施工的质量及合理施工参数，根据业主、监理工程师的要求，拟在围堰高压旋喷桩施工前进行围井及试验段试验。二、位置选择及布桩1、位置基本选择在：坞口北端头处（断面12-12附近）；2、位置选择的原则：地层地质情况与坞口及坞尾围堰相似；3、具体布置及布桩：⑴、围井位置及布桩：用高压旋喷桩做一个有效外边为3m×3m的围井；桩间距600mm，桩径800mm（同围堰高压旋喷桩）；具体桩位布置如下：围井试验桩位平面示意图压水试验孔旋喷桩⑵、试验段位置及布桩详细情况见后附《试验段及围井桩位平面布置图》。施工时分两序施工，其中单数孔为I序，双数孔为II序。三、地质情况1、根据设计图，围堰旋喷桩所在地层为：0.0---2.5m±回填土（砂质粘土夹部分砾径在3-15cm的块石）下伏①1淤泥②1淤泥质粉质粘土②2淤泥质粉质粘土┆⑨1全风化凝灰岩2、根据了解及探摸，其实际地质情况为：0.0---2.5m±回填土（砂质粘土夹大量砾径在2-20cm的块石）下伏：抛石（粒径主要为15-50cm、还有2-15cm的，且分布极不规则极不均匀；抛石间基本无充填物胶结）淤泥质粉质粘土强风化凝灰岩四、施工流程放样定位钻机成孔旋喷机就位设备调试就新孔位清洗机具旋喷提升下旋喷管配制浆液五、放样定位：现场技术人员按施工图及现场实际情况放样，并做好明确标志，放样偏差≤5cm。六、旋喷引孔1、旋喷注浆前以钻机成孔，钻孔直径127cm，各桩成孔深度大于深度0.5米。成孔时钻机机架垫平，钻具垂直地面，成孔偏斜率≤1%。2、在如设计描述的地层中成孔，采用正循环回旋转进泥浆护壁成孔。3、在淤泥、淤泥质粉质粘土等地层中利用合金钻头成孔；至岩层时改用金刚石钻头。4、围井及试验段，其旋喷段为自然地面至强风化岩面下1m；若成孔至自然地面下9.1m时仍未见岩面，则终孔停止钻进。5、在抛石地层中成孔：由于设计对地层的描述中未有，我们只带了回旋转进泥浆护壁的成孔设备，且又在岛上施工，运输较为不方便，只得在回旋转进上动脑袋。人工配制循环泥浆，增大循环泥浆比重及粘度，以尽量达到泥浆护壁的效果；成孔过程中，不断的向孔内加入粘土，达到增加抛石间的充填物和胶结程度及泥浆护壁的目的；现场制作无岩芯钻头，利用无岩芯钻头将孔内部分粒径较小的砾石捞出，以达到成孔的效果；在抛石地层中成孔，采用回旋转进泥浆护壁成孔，不仅成本大而且功效慢。如果，围堰下伏也有抛石地层，建议更换成孔设备及工艺，改用：“冲击正循环跟管套管”的工艺成孔。七、旋喷成桩1、旋喷机架就位，喷管处于自然悬吊状态时喷管中心对准孔心，偏差不大于二分之一孔径（成孔孔径），保证下管及提升、旋喷注浆的顺利；2、下喷管前先检查喷嘴及喷浆口是否完好畅通，再作喷浆试验，当浆压符合设计要求时方可下管。3、喷管下至较设计深度多10cm，开始拌送水泥浆，然后顺序开高压气、高压泥浆，达到设计参数、孔口冒浆正常后，开始旋喷提升；4、喷注中如遇故障等情况，喷管须下沉20cm才能开始继续喷注，以保证旋喷加固体的竖向连续性；若中断施工时间较长，则搭接长度不得小于50cm。5、喷注作业时做好已喷邻桩的补浆回灌，保证加固体固结后的桩顶标高。6、旋喷成桩施工参数：⑴、在沙质粘土为主的回填土、淤泥、淤泥质粉质粘土等地层中旋喷成桩的施工参数：高喷形式360°旋喷桩径Φ800mm桩间距600mm高压泥浆压力20～22Mpa高压泥浆流量60～80L/min泥浆比重度1.4～1.5g/cm3浆嘴数量2个浆嘴直径2.0mm高压气压力0.7Mpa高压气流量6m3/min提升速度18cm/min转速10r/min水泥掺入量≥200kg/m⑵、在岩层中的旋喷成桩：在岩层中，按⑴施工参数从岩孔底至岩面顶从下到上施工一遍。将喷管下至岩孔底面上20cm，将高压旋喷泥浆压力调至10Mpa，尽量调低高压气压力，进行充填灌浆，直至孔口正常返浆为止。将喷管提升20cm，重复上道工序进行施工。如此重复施工，直至岩顶面为至。水泥用量及喷注成桩时间，以实际施工为准。⑶、在抛石地层中旋喷成桩：根据成孔记录及旋喷成桩时的孔口返浆情况确定抛石层；在抛石层底，将高压旋喷泥浆压力调至10Mpa，并尽量调低高压气压力，进行充填灌浆，直至孔口正常返浆为止。如喷注充填30min后仍未见孔口返浆，在孔中加入瓜子片等粗骨料，再进行喷注充填；边喷注边充填，直至孔口返浆为止。如加入粗骨料仍无效果，在加入的粗骨料中拌入水玻璃等，以增加抛石间胶结及缩短水泥浆凝结时间，直至孔口冒浆为止。喷管提升10cm，重复上道工序施工，直至抛石地层顶面上50cm止。水泥用量及喷注时间，以实际施工情况定。在松散的或含块石较多的地层（如回填土）中，而使正常旋喷成桩孔口无正常返浆时，也可参照此方法。⑷、在施工过程中，如遇现场的孔口返浆异常，现场技术人员将根据返浆情况对施工参数进行适当调整。⑸、在施工过程中，技术人员将严格按照规范和技术方案进行控制，并对施工过程进行详细的控制。（见附件：高喷灌浆施工记录表、高喷灌工程综合成果表、钻孔记录表）八、投入的主要设备：高喷台车CYP-501台高压泵PP-1201台空压机6立方1台工程钻机XY-22台发电机200kw1台后台搅浆系统其它九、试验的目的及检测方法1、试验的目的：明确下伏地层情况，以达到指导后续施工的目的；通过检验高压旋喷桩的桩径、桩身强度、渗透系数，以达到验证旋喷施工参数的目的。2、成孔过程中：对整个成个过程作好详细记录；根据成孔情况，判断下伏地层。在后续施工参数的确定过程中，充分考虑实际地层情况。3、检测：外观检验：围井试验高压旋喷桩施工结束后一周开挖暴露旋喷桩桩头，以从外观上检验高压旋喷桩的桩径、桩形、搭接状况、桩身质量。压水试验：围井高压旋喷桩施工结束后，在围井中心位置打一Φ127mm的压水试验孔，孔底标高为试验旋喷桩桩底标高以上1.5m。旋喷桩结束一周后，进行压水试验，观察压水孔内的水位变化，推算高压旋喷桩围井的渗透系数。按照设计要求，最终渗透系数≤5×10-5cm/s。钻探取芯：围井高压旋喷桩施工结束后28天，对旋喷桩桩身进行钻探取芯，并送至有关试验室进行试验，以检测桩身强度。按照设计要求，28天后强度应≥1.5Mp。检验点的数量为施工孔数的1%。中交三航局现场项目部2008-3-15