二重管高压旋喷桩施工方案

1一、编制目的根据地质勘察报告及现场实际勘查情况，车站施工范围内地下水含量丰富。本标段围护结构地连墙全部采用锁扣管接头形式。由于施工期间管线迁改原因，导致闭合槽多、部分相邻槽段施工间隔长，这种情况容易导致地连墙接缝处渗漏水，严重影响基坑周边建构筑物及管线安全。为保证车站基坑周边建构筑物及管线安全，编制本方案，采用地连墙接缝处增加旋喷止水桩的形式防止基坑周边管线及建构筑物影响范围内地连墙接缝渗漏水，以确保基坑及周边建构筑物、管线安全。二、依据依据1.1规范要求序号类别名称编号1国家《建筑地基基础设计规范》GB50007-20112国家《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-20023国家《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-19994国家《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20135行业《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20121.2设计图纸、地勘报告苏州轨道交通3号线文昌路站设计施工图；苏州轨道交通3号线文昌路站地质勘查报告。1.3合同要求苏州市轨道交通3号线工程土建施工项目（Ⅲ-TS-02标）合同文件（SZZG09SG1030003）。三、工程概况3.1工程概况本标段深基坑主要有文昌路站主体结构基坑，标准段深度为16.8m。基坑周边重要管线及建构筑物较多。本标段地下水主要为潜水和微承压水，文昌路站潜水位埋深为地面下0.50～2.60m，微承压水主要位于④2粉土粉砂层，透水性好。车站基坑支护形式采用“地连墙+内支撑形式”，地连墙采用锁扣管接头。为防止，接缝处漏水，采用二重管高压旋喷桩进行加固止2水，高压旋喷桩设计为Φ800@500，水泥掺量每延米300kg/m，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。每处地连墙接缝处，在墙外做2根旋喷桩止水，旋喷桩桩顶位于冠梁底处，桩底位于基坑底面下3m位置。本次选取加固部位的原则为：基坑周边重要管杆线、重要建筑物及设施处。详见附件《车站主体结构施工风险分级标准》（建设分公司下发）。3.2二重管旋喷桩位置及工程数量1、文昌路站地连墙接缝旋喷桩止水位置文昌路站地连墙接缝处基坑外二重管旋喷桩止水位置。在文昌路站北端头东侧，有一条燃气管线距离基坑边很近，基坑开挖地层内有④2粉土粉砂层，透水性很好，容易在地连墙接缝处渗漏水，为了燃气管线安全，防止渗漏水对燃气管线造成影响，在文昌路站基坑东侧地连墙接缝处进行二重管旋喷桩止水，每个缝2根。在1.8m给水管线管廊位置附近，为保护管廊及1.8m上水管线，需要对管廊附近左右的地连墙接缝进行二重管旋喷桩止水，每个缝2根。在西北角有一根高压线电线杆，高达17m，距离基坑非常近，为确保高压线杆安全，需要对高压线杆附近的地连墙接缝进行二重管旋喷桩止水，每个缝2根。2、旋喷桩数量：本标段止水旋喷桩共计146根，其中文昌路站54根。见【文昌路站地连墙接缝处旋喷加固平面图】。四、旋喷桩施工准备4.1旋喷桩施工准备工作(1)完成施工现场的平面布置；(2)完成接水、接电工作；(3)完成引孔钻机、旋喷机、高压泵、泥浆泵、管线和排浆池的设置；(4)安排人员作好现场保卫工作；(5)机具、人员进场；(6)所需材料——水泥进场；(7)设备调试和检验；(8)开工前进行施工交底和安全教育。4.2施工机具配置根据旋喷桩的工程量、现场场地的大小、配电容量、废浆场地大小、机械设备施工效3率和工期要求，决定安排2台套高压旋喷桩施工设备，每台套机具配置如下:序号设备名称设备型号数量(台)功率(KW)用途1旋喷机GEB-II22×22提升管、旋喷注浆2高压注浆泵90D22×90泵送高压注浆3空气压缩机V/F-3/722×22输送压缩空气4灰浆搅拌机容量1.5立方22×5.5搅拌水泥浆浆5泥浆泵22×5.5排放泥浆旋喷机每台套总动力约150KW4.3劳动力组织根据本工程的特点，施工实行每天2班工作制，每班工作时间12小时。每套设备的劳动力人员配备如下：职名工作内容人数队长全面组织管理劳动力协调各种关系1操作工操作旋喷机、安拆提升喷管、移位2钻工操作钻机、钻孔、移位、维修2泵工操作高压泵2搅拌工操作搅灌机,灰浆泵,测灰浆比重2普工倒运水泥2机修工设备维修保养1共计12五、高压旋喷桩施工工艺5.1技术要求本工程旋喷桩是使用高压喷射注浆装置（包括高压泵和注浆钻机），通过超高压水泥浆液切割周围土体，并使水泥浆与土体拌合成为水泥土桩体（即旋喷桩）。其工艺主要是进行两次切削破坏土层，第一次图1高压喷射工艺4是高压泵和压缩空气的复合喷射流体切削破坏土层，紧接着的第二次是高压浆液(基本是水泥系硬化剂)和压缩空气的复合喷射流切削土体；在第一次切削土层的基础上再次对土体进行切削，这样便增加了切削深度，加大了固结直径。5.1.2施工技术要求○1孔位偏差：实际桩位与设计孔位的偏差不大于50mm；○2钻孔垂直度偏差值：1%；○3桩径容许偏差50mm；○4水泥用量300kg/m，水泥浆液的水灰比为1.0~1.2。○5压力控制：气压不小于0.7MPa，气体流量3.2M3/min，水泥浆浆压力25-30mpa,旋喷喷提升速度12cm/min左右。5.2高压旋喷注浆工艺流程正确制定高压旋喷桩施工工艺，是保质保量完成本工程的关键。（1）高压喷射注浆施工工艺流程见【图2高压旋喷桩施工流程图】。（2）泥浆处理高压旋喷注浆施工中将置换出一定量的废浆，尚需经浓缩处理后即可外运。（3）水、电、水泥等材料供应计划①水供应使用海河水，供水管直径Φ100，流量20m3/小时，通至施工设备附近，并安装足量程水表一块及阀门一个。②供电每台套旋喷机组最大施工用功率约150KW，电压220V/380V，每台套均装设开关柜一个，并通至施工现场。土层引孔旋喷机就位工程钻机就位高压注浆提升排浆下注浆管制浆冲洗移位桩顶回灌冒浆测量放线5图2高压旋喷桩施工流程图③水泥水泥品种：P.O42.5普通硅酸盐水泥；水泥品质：复检合格。供应量：现场设置50t的水泥储罐2个，供2台套机组使用。5.3施工步骤(1)定位放线：根据布桩的类型决定施工方法和工序，再桩位放线并按不同桩型的标记布设孔位。(2)钻机引孔。钻机根据布设的孔位，先行施工导孔。(3)终孔深度应至设计高度，终孔前应及时报告现场技术人员，并由相关负责人员签字后方可终孔。孔径应满足设计要求，保证不塌孔。(4)旋喷机在已成的孔前定位，检查全系统工作是否正常，即在地面上给喷管通水（高压水泵和泥浆泵），有无漏水，压力能否达到施工要求。同时检查高压泥浆泵是否正常。(5)将喷管下至孔底并达到设计深度，当喷嘴达到设计标高后，就可以由下而上进行喷射注浆。（6）喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。(7)全系统运行顺序：启动高压泵→待喷管旋转数圈后→不提升喷管，停留在底部旋转1～2分钟→旋转提升→提升至预处理高度(标高)，高压泵喷射水泥浆液→向上提升喷管至预处理高度后，关停泥浆泵，提出喷管至地面→清洗钻具，移机至下一孔位。(8)整个施工过程应以旋喷机为主,其它人员和设备密切配合,服从指挥和调遣。6六、高压旋喷工艺施工常见问题、预防措施及处理方法常见问题产生原因预防措施及处理方法固结体强度不匀、缩颈○1喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择○2喷浆设备出现故障（管路堵塞、串漏、卡钻）○3拔管速度、旋转速度及注浆量没能配合时，造成桩身直径大小不均，浆液有多有少○4喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀，直接影响加固效果○5穿过较硬的粘性土，产生缩颈○1根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具○2喷浆前，先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行。配浆时必须用筛过滤。○3根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量○4对易出现缩颈部位进行定位旋转喷射或复喷的办法○5控制浆液的水灰比及稠度○6严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果压力上不去○1安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄漏现象○2泵阀损坏，油管破裂漏油○3安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏○4栓赛油泵调压过低应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止压力骤然上升○1喷嘴堵塞○2高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路○3泵体或出浆管路有堵塞○1应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通○2其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷钻孔沉管困难偏斜、冒○1遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超过1.5%○2注浆量与实际需要量相差较○1放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点○2喷射注浆应先平整场地，钻杆应垂7浆多直，倾斜度控制在1.5%以内○3利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆○4控制水泥浆液配合比固结体顶部下凹旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强七、质量控制及检查方法7.1施工质量控制要点在本工程中，施工必须严格遵守《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)等国家规范的有关条文和设计图纸进行施工，确保工程质量。为了使施工质量能够满足设计要求，不但要有完善的施工质量人员保证体系，还要在具体施工过程中，严格控制好各道工序的施工质量。(1)正式施工前,各机械必须进行试运转，待各机械性能稳定、管路连接牢固密封,各运行参数符合设计要求后，方可施工。(2)本工程在每一孔号正式钻孔、喷射注浆前，技术员必须按照设计要求把该孔号的钻孔深度、下管深度、喷射注浆长度、搭接长度、超喷长度等参数以书面形式通知操作人员，并现场验证孔位后方可正式钻孔、喷射注浆。(3)钻机塔架必须安放稳定、导孔垂直度满足设计要求，导孔过程中遇到的异常现象必须准确记录，经技术人员同意可终止钻孔。施工中通过线垂控制钻机塔架的垂直度来控制钻孔垂直度。(4)施工过程中应对附近建筑、地面、地下管线的标高进行监测，当标高的变化值大于±10mm时，应暂停施工，根据实际情况调整压力参数后，再进行施工。(5)每一孔号钻孔、喷射注浆结束前必须经技术员验证深度后方可终止。由于钻杆长度是一定的，因而通过钻杆数量即可控制孔深。8(6)保持引孔泥浆性能，孔壁完整，确保高喷管顺利下至孔底。(7)高压泥浆泵的压力必须满足设计要求，当压力出现骤然下降、上升或冒浆异常现象时，必须停机检查原因，待排除故障后方可恢复工作。(8)浆液输送管线必须密封和畅通，如出现泄漏或堵塞,必须立即排除。(9)浆液配合比必须符合设计要求，经常检查测定浆液比重，并做好记录。(10)应准确、及时、完整地做好施工记录,记录内容包括桩号、桩长、下管深度、开喷和终喷深度及起止时间，接换管深度和时间，中断喷射的时间、深度和原因。(11)当喷射结束后，应及时利用冒浆充填，直到孔口浆液不再下沉为止。(12)在施工过程中随时接受甲方、监理人员的监督、检查。7.2质量检验内容及方法(1)材质检查a.每批水泥必须附有生产厂家质保书，使用时间须在该批水泥质量保证期内；b.每种品牌的水泥均需抽样送交质检部门进行物理力学性能试验。(2)施工工艺检查检查现场施工工艺参数及每根桩的施工记录，内容包括：桩号，桩长，预钻孔深度，高压旋喷起止时间，提升速度，水气压力，灰浆比重以及旋喷过程中的异常情况等。7.3旋喷桩工程质量控制标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量符合出厂要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量设计要求查看水泥浆水灰比3桩体强度或完整性检验设计要求按规定方法4地基承载力设计要求按规定方法一般项目1钻孔位