高压旋喷桩工艺性试桩方案

天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案1目录1、工程概况...........................................12、工程地质及水文地质条件.............................12.1地形地貌..........................................12.2工程地质条件......................................12.3水文地质条件......................................22.4地震动参数........................................22.5气象特征..........................................23、试验目的...........................................24、试验地点...........................................35、试验时间...........................................36、人员组织...........................................37、机械设备、材料选型.................................48、工艺原理...........................................49、高压旋喷桩施工方法.................................49.1施工准备..........................................49.2钻机就位..........................................59.3切割成孔..........................................59.4喷射注浆..........................................59.5补充浆液..........................................69.6成桩检测..........................................610、高压旋喷桩试桩工艺流程图及参数.....................6天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案211、高压旋喷桩质量标准及检查措施.......................811.1质量检查标准.....................................811.2施工检查内容.....................................811.3成桩试验检测.....................................912、高压旋喷桩试桩质量安全及环保措施..................1012.1质量保证措施....................................1012.2.2机械操作安全技术要点........................1112.2.3施工用电安全保证技术要点....................1212.3环境保证措施....................................1312.3.1施工废水...................................13天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案1高压旋喷桩工艺性试验方案1、工程概况新建天津和谐型大功率机车检修基地位于天津市滨海新区临港工业区海河入口南侧滩涂浅海区，是通过围海造陆而形成的新兴工业区。渤海湾滨海平原及滨海浅滩，地形平坦，地势开阔，场地内为填方。DK7+799.85～DK7+804.25、DK8+199.86～DK8+204.26、DK8+600.12～DK8+604.52、DK9+191.36～DK9+205.74桩长、桩间距保持原设计不变,DK11+308.6、DK8+609～DK8+636原设计桩长不变，桩间距变更为1.3米，旋喷桩采用桩径φ60cm，正方形布置，水泥用量掺入比不小于40%（重量比），水泥浆液水灰比0.8～1.5，无侧限抗压强度不小于2.2MPa，复合地基承载力不小于150KPa。2、工程地质及水文地质条件2.1地形地貌新建天津大功率机车检修基地工程地处华北平原的北部，位于天津临港工业区渤海十八路与渤海十六路之间、长江道北侧。地貌类型为渤海湾滨海平原及滨海浅滩。地势开阔，地形平坦，地表分布有沟渠、新建铁路。地面高程一般为2.8～4.2m（大沽高程系统），相对高差一般小于2m。2.2工程地质条件地层为杂填土，杂色，含粉质黏土及大量建筑垃圾；淤泥质粉质黏土：灰褐色，流塑；淤泥质黏土:灰褐色,6.6～10.6m灰褐色,10.6m以下黑灰色，流塑，含少量黑色泥炭，12.0～12.1m天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案2含少量贝壳碎片。粉质粘土：灰褐色，软塑，见少量黑色泥炭。粉土：褐灰色，密实，潮湿，含少量贝壳碎片，17.9～18.0m为黑色泥炭层。粉质粘土：褐灰色，含少量锈斑。2.3水文地质条件天津地区受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象以及海进、海退等综合因素的影响，水文地质条件较复杂。其中赋存于第四系、第三系松散堆积层中的地下水称为松散岩类孔隙水。地下水为第四系孔隙潜水，地下水位埋深0.2m～2.5m（高程为0.53～2.55m）。地下水主要由大气降水补给，以蒸发方式排泄，水位季节变化幅度1～3m。2.4地震动参数根据国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，沿线地震动峰值加速度值0.15g（地震基本烈度Ⅶ度）。土壤最大冻结深度0.7m。2.5气象特征天津气候属暖温带半湿润大陆季风型气候，有明显由陆到海的过渡特点：四季明显，长短不一；降水不多，分配不均；季风显著，日照较足；地处滨海，大陆性强。年平均气温12.3℃。7月最热，月平均气温可达26℃；1月最冷，月平均气温为-4℃。年平均降水量为550～680毫米,夏季降水量约占全年降水量的80％。天津季风盛行，冬、春季风速最大，夏、秋季风速最小。年平均风速为2～4米/秒，多为西南风。3、试验目的天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案33.1、通过试验确定高压旋喷桩设备的组合模式及配备数量，如钻机的钻头形式、高压注浆泵的类型等，为以后大面积施工进行设备选型、配置提供依据。3.2、通过试验确定相关工艺性参数，如：浆液的配合比、泵送的时间、压力、水泥浆的流量、喷嘴直径及钻机的提升速度及旋转速度等。3.3、验证高压旋喷桩喷射均匀程度及成桩直径。4、试验地点试桩地点选在区间DK8+200段路基，靠近长江道交通便利，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6根，桩位具体布置见“DK8+200处旋喷桩平面布置示意图”。5、试验时间于2010年8月3日开始组织实施试验工作，采用单管法施工。待达到一定强度后组织相关检验工作，及时完成相关总结报告，指导后期大面积施工。6、人员组织6.1、项目经理负责现场的总体协调和组织。6.2、项目总工程师总体负责高压旋喷桩工艺性试验组织。6.3、安质部和技术部负责施工技术和质量监督，并负责与监理、驻地设计联系。并负责水泥浆的制备。6.4、试验室负责工艺性试验现场试验及检测取样。并负责现场原始记录及工艺性试验施工工艺参数的搜集、汇总及总结。天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案46.5、领工员负责机械设备的防护及加固工作。6.6、钻机操作人员、拌浆人员、喷浆工人等共15人。7、机械设备、材料选型高压旋喷桩工艺性试验施工机械设备计划如下表旋喷桩施工机械设备配套表表1序号设备名称规格型号单位数量1高压旋喷桩机MJ-50台12抗震压力表YK-100台13高压泵XPC-90台1选用P.S.B32.5的矿渣硅酸盐水泥和自来水进行高压旋喷桩试验。8、工艺原理旋喷桩是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，边钻进边泵送水，到达预定位置后用高压脉冲泵将水泥浆通过钻机下端的喷射装置变成旋转的高速射流向四周喷入土体，利用射流的强大动能将土体破碎，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体和水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成圆柱状水泥土固结体。9、高压旋喷桩施工方法9.1施工准备⑴场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，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”。天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案5⑵桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于20mm。⑶修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生10～25%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。9.2钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于1%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。9.3切割成孔钻孔过程中详细记录孔位、孔深及地层变化。射水试验后，中等水量钻进，射水压力逐渐增加（防止喷嘴被堵），进行高压切割成孔至设计深度。旋喷桩应间隔施工（一般间隔4～6m），保证相邻两桩的施工间隔时间大于48h。9.4喷射注浆注浆管下至设计位置后，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案6射压力、喷浆量后再边旋转、边提升、边喷射。浆液在喷射前进行二次过滤。成桩过程中因故停止，应将注浆管下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3小时，应拆卸输浆管路，清洗干净，在原桩位旁边补桩。9.5补充浆液旋喷注浆后，水份很快向桩体的底部和四周渗透，水泥土浆靠自重作用不断地往下沉因此在水泥土浆终凝前要及时补充浆液，同时用振捣棒上下捣固,直至填满。9.6成桩检测选择开挖、钻芯取样、荷载试验对旋喷桩的施工效果进行检验。10、高压旋喷桩试桩工艺流程图及参数图1：高压旋喷桩施工工艺流程图原地面处理测量放样钻机就位钻进至设计深度高压喷射注浆喷射结束拔管钻机移位泥浆排泄处理天津大功率击沉高压旋喷桩工艺性试验方案7表2旋喷桩施工主要技术参数参考表项目技术参数水泥浆压力（MPa）20～28流量（L/min）80～120水灰比0.8～1.5:1提升速度（cm/min）18～25旋转速度（r/min）10～15喷嘴直径（mm）2.4、2.6高压管长度（m）50表3旋喷桩施工主要实验参数参考表配合比水泥掺入量（kg/m）浆体体积（L）浆体比重（g/cm3）浆体质量（kg）备注1：0.820322361.643544以上数据为实验室实测1：1.020826291.4939381：1.221330241.444332试桩数量为6根，具体位置根据现场实际情况与监理一同确定。表4旋喷桩施工具体参数参考表桩号配合比提升速度（cm/min）旋转速度（r/min）10m-5m5m-0m10m-5m5m-0m35#1：0.81820101240#1：0.82225141536#1：1.01820101241#1：1.02225141537#1：1.21820101242#1：1.222251415在满足表2参数的前提下，考虑单管成桩可能喷射不均匀的情况,对试桩41#采用复搅办法(提升速度为第一次旋喷速度的2倍)，对比验证成桩