隧道高压旋喷桩止水帷幕施工方案-(2016416)

1、北京市政建设集团有限责任公司 高压旋喷桩施工方案高压旋喷桩 施工方案工程名称：湛江市中央商务区基础设施建设工程 工程地点：海湾大桥与海滨大道交叉口北侧麻斜海西侧 施工单位：北京市政建设集团有限责任公司 编制单位：北京市政建设集团有限责任公司 编 制 人： 编制日期： 2016 年03月05日 审批负责人： 审批日期： 年 月 日 目 录 一、工程概况1二、场地地质条件1三、高压旋喷桩设计及要求2四、施工工艺2五、施工方法及要求：4六、施工设备选择8七、工程进度安排9八、工程质量保证措施9(一)质量保证措施9(二)保证质量的组织措施10九、安全和文明施工与环境保护10(一) 安全措施10(二)

2、文明施工与环境保护111高压旋喷桩施工方案一、工程概况湛江市中央商务区基础设施建设工程位于海湾大桥与海滨大道交叉口北侧麻斜海西侧湛江经济技术开发区内的路网工程，包括龙潮东路、龙桂北路、龙桂南路、金融大道、观海路的道路、桥梁、隧道、排水、照明、交通、绿化等专业工程建设内容，道路总长度约3782米。 本合同段的双管高压旋喷桩分布在金融大道、观海路、龙桂路三座隧道的开挖边线外侧，起止水作用，避免在隧道基坑开挖过程中，外侧的地下水渗流到基坑。高压旋喷桩直径Ø0.6m,桩底穿过透水层进入粘土层至少2m,桩距0.4m。观海路、龙桂路隧道除靠海侧施工双排双管高压旋喷桩，其余单排，共3410根计44

3、362.8m；金融大道隧道外侧止水桩为单排高压旋喷桩，共1986根计17747m。二、场地地质条件1、场地地形该区域地处海滩边，两个隧道基坑现场地形较平坦，场地地面的高程为5.5m，观海路、龙桂路隧道东侧紧靠海边，其余地段紧临新建楼盘。2、地质及地下水条件本项目处于滨海滩涂地段，场地经人工填土平整，地形平坦，钻孔孔口地面标高为4.766.54m。据钻探揭露，场地在钻探深度范围内分布土层主要有新近人工填土层（Q4ml）、全新统海相沉积层（Q4m）、第四纪中更新统北海组冲洪积地层（Q2al+pl）和第四纪下更新统湛江组海陆交互相沉积地层（Q1mc）。钻探揭露深度范围内，场地主要含水层有第1层冲填土

4、、第1层中砂，另外，第层素填土、第层淤泥质粉质粘土为弱含水层，其中第1层冲填土、第层素填土、第层淤泥质粉质粘土所含地下水均为孔隙潜水，主要为海水、大气降雨及地表水渗入补给为主，第1层中砂所含地下为微承压水，以地下侧各径流及层间渗透补给为主。钻探期间测得钻孔内综合稳定地下水位埋深1.403.80m（标高：0.983.94m），地下水位随海水的涨退潮及季节的变化而略有升降，变化幅度约为0.51.0m。根据原勘察报告的水质及浅层土分析及评价结果：场区地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，在干湿交替环境下对混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，在长期浸水环境下对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。第层素填土对混凝土结构具弱

5、腐蚀性；对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；勘察场地处于滨海滩涂地段，据区域地质资料反映，本地区湛江组地层厚度大于400m，区域稳定性良好，可作为拟建隧道、道路的建设场地。三、高压旋喷桩设计及要求隧道基坑采用1:2放坡开挖，在开挖坡顶四周全程设置止水帷幕。止水帷幕根据地层特点，采用高压旋喷桩，通过桩间搭接形成止水帷幕。1、桩底需穿透砂层，进入不透水粘土层2m。2、高压旋喷桩采用双管成桩工艺，水灰比为1:1,采用425普通硅酸盐水泥，每米水泥用量不小于300Kg。3、施工时喷射压力不小于20MPa，提升速度不大于10-25cm/min。穿过透水层时须复喷，复喷提升速度为100cm/min。4、成桩后桩

6、体q281MPa，渗透系数1x10-6cm/s。旋喷桩孔斜率不大于0.8%，且保证相邻旋喷桩桩底无空隙，由于观海路海侧地面以下69m为中粗砂，该位置设计考虑采用双排高压旋喷桩止水。四、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。即以高压泵等高压发生装置喷射出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

7、旋喷施工工艺：旋喷钻机安装、调试制浆地面管路试喷下注浆管/杆高压注浆泵送浆、送气、送水空压机供气制浆站供浆定喷数秒高喷参数调整高喷参数均正常高喷参数测试、记录边旋转、边提升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 （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（1） 注浆材料的选择水泥浆液的水灰比为1:1浆液材料：42.5普通硅酸盐水泥（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M0.42喷嘴个数个13喷嘴直径MM2.22.44浆压Mpa20255浆量L/min55656气压Mpa0.67气量m3/m3

8、8喷杆特制双喷嘴双管9喷杆提升速度cm /min131810喷杆旋喷速度R/min1822五、施工方法及要求：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），测试监控仪器是否齐备、完好。确信无误后方可进入下一步工序。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。 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

9、 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。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、

10、浆嘴、浆嘴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

11、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16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

12、。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砾层的特点，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，对于砾砂层以及强风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

13、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；（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42.5级（425#）普通硅酸盐水泥，控制进浆比重1.51.55，按1:1水灰比添加水泥及用水量，使用搅拌机拌制水泥浆液。制浆时应注意：a、 制浆材料采用

14、重量称量法，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540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

15、后，在孔内水泥浆液固结过程中因体积收缩，同时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。9、高喷注浆技术措施、采用42.5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，进行性能试验。、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。、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。、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0.1m；施工因故中断后恢复作业时，复喷长度不小于0.5m。、喷浆过程中，出现压力

16、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。、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水泥浆储备箱中设置过滤网，并经常清理。 b、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出错。六、施工设备安排根据本工程地质特点，结合工程实际(成桩直径和工作量)和现场条件，我们选择15台双管高压旋喷桩钻机进场施工。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

17、台车GP-50套1522 KW空气压缩机3立方米/分台1537KW高压泥浆泵SPB90台1575KW水泥搅拌机08立方米套154KW高压旋喷钻机XY-1台1511KW电焊机台818KW泥浆泵台153KW七、工程进度安排按总体布置和设计，工程安排15台旋喷钻机进场施工，每天完成1800m (12小时连续作业),预计34天完工。施工中做到合理布置，各工序连续作业。八、工程质量保证措施(一)质量保证措施1. 钻机就位时，应填实找平，开钻前检查立轴垂直度、桩位确认无误才允许开钻。2. 钻进深度应达到设计孔深。3. 为防止因浆液凝固收缩影响桩顶高程(桩顶质量)，施工中采取超喷500mm(即加喷500mm

18、)以确保桩身质量。4. 喷浆前必须检查高压设备和管路系统。5. 要做到水泥、水及氯化钙的计量搅拌、冒浆情况等的观察，并做好记录。6. 为保证桩身连续性，在拆卸钻杆时要有100mm的复喷长度。7. 注浆浆液应搅拌均匀，随拌随用，浆液应有初凝前用完。施工中严格按经审核、认定后的施工方案、施工技术参数施工。并如实记录各参数和出现的导常现象。(二)保证质量的组织措施1. 工地管理人员应严格使各工序的施工都处于质量监控之中。2. 施工中严格执行公司制订的全面质量管理制度，建立施工质量管理流程图及工序责任表，把工程质量、文明施工、安全和消防等各项工作职责分解落实到班组个人，并通过完善以承包为主的经济责任制，明确内部奖罚制度，充分调动施工人员的积极性和责任心，保证工程质量达到优良。3. 认真做好原始资料的记录和整理，对各工序在认真复核，防止差错。九、安全和文明施工与环境保护(一) 安全措施1. 进入施工现场必须戴安全帽。2. 机电设备基础必