D19地库基坑双管高压旋喷桩帷幕止水施工方案

1中中信信泰泰富富朱朱家家角角新新城城DD1199地地块块住住宅宅项项目目地库基坑双管高压旋喷桩帷幕止水施工方案南通四建集团有限公司2012年4月25日2目录一、工程概况二、施工条件1、场地地形2、地质条件2.1地质勘察报告介绍3、地下水条件三、施工方案3.1原因分析3.2、施工方案确定3.3、高压旋喷桩施工方法3.3.1双重管旋喷桩施工工艺3.3.2主要工序施工流程方法3.3.3高喷注浆技术措施四、技术保证措施五、安全施工管理措施六、主要施工项目安全技术措施七、应急预案措施3一、工程概况本工程D19地块项目四向位置为朱家角张家圩路以南，朱昆河以西，珠溪路以东，西南侧为张家圩后港。其中地库位置紧邻朱昆河，距离河边约9m。地库长227m，宽67m,地库基坑土方标高为-5.8m。二、施工条件1、场地地形现场地形较平坦，场地地面的高程为-1.5m，地库东侧为朱昆河，距离河边约9m。2、地质条件2.1地质勘察报告介绍根据地质勘察报告表明，建筑场地属湖沼平原地貌类型。除场地东北侧有些低洼外，地形基本平坦，地面标高在3.20～4.83m之间，高差1.63m。根据勘察资料，拟建场地内除厚填土分布区外均有②1层褐黄色粉质粘土分布。②1层褐黄色粉质粘土一般层厚约0.73m，平均含水量为29.2%，孔隙比平均值为0.84，压缩系数平均值为0.40，属中压缩性土层，静探Ps平均值为0.98MPa。勘察揭示，拟建场地中下部地层变化较大，主要体现在以下几个方面：1）④1层暗绿色粉质粘土夹粉土层面起伏大，层面标高在-0.89～4-15.26m之间，且土性有较大的差异，静探PS值区间值为1.64～3.37MPa之间，软硬不均。2）④3层草黄色砂质粉土仅在场地南部地段分布（大致范围见建筑物及勘探点平面位置图，与部分厚填土区域相重叠），静探PS值区间值为3.41～6.29MPa，标准贯入区间值为14～19击之间，工程性质尚可。3）⑤层灰色粉质粘土层厚0.60～10.00m之间，层顶标高在-10.74～-19.44m之间，除在场地东北部和东南部地段外层厚均较低，静探PS值区间值为1.13～2.24MPa，土质不均。4）⑥层草黄～暗绿色粉质粘土层顶标高在-17.80～-29.20m之间，静探PS值区间值为1.50～4.69MPa，平均值为2.35MPa，工程性质较好。④1层、④3层土质相对较好，可作为桩基持力层，部分区域建筑物同一桩长时可同时采用④1层和④3层为桩基持力层，⑤层土质一般，必要时亦可考虑选择作为桩基持力层。根据目前上海地区的基坑设计和围护经验，此类基坑一般可采用放坡开挖或土钉墙作围护结构，同时采取坑内降水措施。3、地下水条件场地浅部土层中的地下水属潜水类型，本次勘察期间实测取土孔中显示的地下水稳定水位埋深在1.00～1.70m之间，相应标高2.05～3.50m，潜水位的动态变化主要受控于大气降水量，并与场地附近的河道（地表水）有着互补关系，丰水期（5～8月份）地下水位较高，枯5水期（12月至翌年1～2月份）水位较低，年水位的变化幅度一般在1.0m左右。朱昆河河面标高约2m至2.5m。三、施工方案3.1原因分析1、地库基坑采用大开挖，边坡采用土钉墙支护，土方施工对河道的影响。1）渗流引起稳定破坏一是土体的局部稳定，由于渗透水流将土体中的细颗粒冲出、带走，使局部土体产生移动，导致土体的变形。二是渗流导致土体的整体稳定破坏，产生河道土体滑移和坍塌。使河水倒流进入地库基坑。3.2、施工方案确定结合地库基坑的特点及地质水文特点，为加强对地库周边的河堤的保护和基坑施工的安全，确定在沿河道侧地库基坑外围采取采用双管高压旋喷桩帷幕止水施工方案。打桩长度范围为基坑外围伸长各20m。旋喷桩桩径为800，间距为600,桩深度-3.0m至-12m,桩长为9米。3.3、高压旋喷桩施工方法3.3.1双重管旋喷桩施工工艺1、双重管法原理：双重管法是使用双通道的二重注浆管。把二重注浆管放至设计的土层深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压6发生装置喷射出20Mpa以上压力的浆液，从喷嘴中高速喷出。并用0.5Mpa左右压力把压缩空气，从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。2、双重管旋喷施工工艺：（双重管）二重管高压旋喷注浆工艺流程图3、双重管旋喷桩（试喷）技术参数初步设计旋喷钻机安装、调试下注浆管/杆送浆、送气、送水定喷数秒高喷参数均正常边旋转、边提升空压机供气高喷参数调整高喷参数测试、记录连续喷灌至设计孔深回灌/压浆清洗管路、器具移机转入下孔施工制浆地面管路试喷高压注浆泵制浆站供浆7（1）注浆材料的选择①水泥浆液的水灰比为0.8~1.1②浆液材料：32.5R普通硅酸盐水泥（或粉煤灰硅酸盐水泥）（2）试喷技术参数取值范围。见下表技术参数取值范围序号技术参数单位取值备注1孔距M0.52喷嘴个数个13喷嘴直径MMΦ2.2~2.44浆压Mpa20~255浆量L/min55~656气压Mpa0.67气量m3/m38喷杆特制双喷嘴双管9喷杆提升速度cm/min13~1810喷杆旋喷速度R/min18~223.3.2主要工序施工流程方法：1、高喷设备的安装、调试、就位等作业前的准备工作：（1）首先将双管高压旋喷注浆施工所需全套设备/辅助设备，按施工场地情况进行合理布置、安装。（2）然后分别检查气、浆两大系统各种设备运转是否正常，管路是否畅通（进行地面管路试喷），测试监控仪器是否8齐备、完好。确信无误后方可进入下一步工序。A．供气系统：空压机风管送液器高喷杆喷头B．供浆系统：搅拌机过滤网贮浆桶高压注浆泵压力表浆管送液器高喷杆喷头检查内容要求搅拌机容积应足够，制浆速度满足要求。贮浆桶/池满足贮浆、供浆要求。高压注浆泵无故障；泵量、泵压满足要求；配备备用件、易损件送浆管、回浆管畅通、无破损、管径合适，连续可靠。排污泵电机运行方向正确，泵座过滤网完好。测试仪器压力表、比重计、水表等测试工具齐备、完好。C．旋喷钻机、喷管、喷头、风嘴、浆嘴的检查。检查内容要求旋喷钻机电动机转向正确；提升、制动系统正常；各种液压管路、接头无漏油现象。旋转有力、转向灵活。液压泵振动小、嘈音小。检查内容要求空压机运行是否正常，润滑油合乎要求，各种仪表正常，气压与气量满足要求。风管、高喷杆无破损，连接可靠，接头无漏气现象。9喷管全套杆/管不得弯曲；浆、气管路畅通，密封装置完好；管与管可靠连接，止退无误。喷头风嘴、浆嘴、浆嘴僵、气管路在喷头无窜通现象；风嘴、浆嘴光洁度高，浆液喷嘴出口直径与设计压力和流量值相适应。（3）各种设备检查完毕后在地表进行联合试机/试喷检查，以确定各种设备能否正常进行工作。把各种压力和流量调到喷射注浆施工的要求值进行试喷，不仅可以了解各种管路是否畅通/密封，而且可以了解浆嘴、风嘴的加工质量。在更换新浆嘴、风嘴时都应在地面进行试喷，调节好喷射效果后方可下入孔内使用。2、测量放线：建立施工临时控制网，为保证桩位定点的准确性，本工程拟采用外围控制网及场内定点控制网的方法进行施工测量、定点：1）建立外围控制网：为确保施工定位的准确无误，根据施工图纸各轴线关系，选择控制轴线，延伸至施工现场外建立控制点网，以便校对桩位时进行测量复核。2）建立场内控制网：根据本工程桩位轴线的特点及其走向，在场内建立与场外控制网关联的牢固网点，进行双向控制。3）放桩定位：在建立控制网后，对场内旋喷桩位进行放样，建立固定标桩；标桩采用≥φ16钢筋，其埋设深度不少于0.8m，可用冲击钻在砌石层冲击钻孔，而后打入，并高出地面10cm，标桩固定用砼覆盖加以保护。4）立标桩时，应反复测量核对，建立放线册，交付监理单位存10档及现场复核。3、钻孔就位：钻机就位是喷射注浆的第一道工序，钻机应安置在设计的孔位上，使钻头对准孔位的中心。同时为保证钻孔后达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使其钻杆垂直对准钻孔中心位置。为防止施工窜浆，施工旋喷桩应先完成单排桩，再完成双排桩。最少间隔时间不少于24小时。4、钻孔：根据本次工程有较厚的砂袋堆砌层的特点，以及旋喷桩的垂直度，保证钻孔孔壁的稳定，拟采100型工程钻机进行预先成孔，孔径为130，用于穿透上部砂层，对于砾砂层以及强分化层也必须进行预先钻孔。1)在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。2)为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正，以确保钻孔倾斜度在设计允许的范围内；钻速要打慢档，并采用导正装置防止孔斜。5、下注浆管：下注浆管时应对喷头加以保护，防止风嘴、浆嘴堵塞。当遇有高喷管下不到位或下不去现象时（软土层），应视不同的情况采取不同方法处理，只要不是发生较严重的塌孔事故，喷管都不难下到位。一般可采用以下方法：（1）压注浆泵送水泥浆边摆动喷管边下管；11（2）同时送风、送浆边摆动边下管；关键在于掌握介质的压力及流量，一般都不宜过大。如果都不成功，则只有用钻机下钻杆处理，必须确保喷杆下至预计深度，方可正式喷射注浆。6、制浆采用标号32.5级（425#）普通硅酸盐水泥，控制进浆比重1.5~1.55，按通过试验确定的液水灰比、外加剂种类与添加量，使用搅拌机拌制水泥浆液。制浆时应注意：a、制浆材料采用重量或体积称量法，其误差不大于5%。b、高速搅拌时间不少于60秒，普通搅拌不少于90秒。c、浆液温度宜控制在5~40℃之间。自制备至用完的时间应少于4小时，超过时间应废弃。7、喷射注浆作业将注浆管下到预定位置后，依次送浆、送风，在孔底定喷数秒，调整泵压、风压至设计值并孔口返浆正常后开始边旋转边提升，按试验确定的各项高喷参数进行施工。高喷过程中经常测试水泥浆液进浆比重，当其达不到设计要求时，立即暂停喷杆提升并调整水灰比/比重，然后迅速恢复喷浆作业。施工过程中，按要求随时检验并记录提升速度、喷浆压力与流量、气压与气量、进浆和回浆比重等；每孔需作制浆与耗浆（水泥量）统计和记录。8、回灌浆液高压喷灌结束后，在孔内水泥浆液固结过程中因体积收缩，同时12孔内浆液仍向孔壁四周范围有一定渗漏，孔内浆液将出现一段时间的沉面下降，应不间断地将浆液回灌到已喷孔内，并保持压浆作用，直至孔内浆液面不再下沉为止。3.3.3高喷注浆技术措施1、采用32.5R普通硅酸盐水泥，使用前应委托有资质的试验单位抽检合格，进行正式喷浆作业前应进行配合比性能试验及凝固体的物理力学性能试验。2、施工中采用每排孔跳打法分两序施工，即隔1孔喷1孔，相邻桩孔喷灌间隔时间不宜小于24小时。3、喷射注浆前检查高压设备及管路系统。要求密封良好，防止漏浆和管路阴塞。4、高喷灌浆应全孔连续作业。当拆卸喷杆后应进行复喷，其搭接长度不小于0.2；施工因帮中断后恢复作业时，复喷长度不小于0.5m。5、喷浆过程中，出现压力突降或骤增，回浆异常等情况时，应查明原因，及时报告工程师并及时处理。6、异常情况及处理措施a、压力骤升：可能是喷嘴或管路堵塞。处理方法：在高压泵和注浆泵的细水管进口和泥浆储备箱中设置过滤网，并经常清理。（1）流量不变而压力突然下降或排量达不到要求时，可能存在泄露现象。处理方法：检查阀、活塞缸套安全阀、高压管路，以及13活塞每分钟的往复次数是否达到要求；检查喷嘴是否符各土层部位的的施工参数，确保在旋喷桩进行施工时不至搞错。拟配置主要机械设备一览表设备名称型号规格单位数量功率高喷台车GP-50套122KW空气压缩机3立方米/分台137KW高压泥浆泵SPB—90台175KW水泥搅拌机0．8立方米套14KW地质钻机XY-1台111KW电焊机台111KW泥浆泵台13KW2人员配备：1）现场负责：1人2）旋喷桩机组施工人员：8人/台3）钻机机组：3人/台四、技术保证措施1、保证技术管理力量，建立技术管理体系根据本项目工程技术特点，我公司