洞口段旋喷桩施工

1、洞口段旋喷桩施工技术方案1、编制依据 12、工程概况 13、施工方案 24、技术要求及检测 75、质量控制 86、安全措施 101洞口段旋喷桩施工技术方案洞口段旋喷桩施工技术方案1、编制依据1.1. 新建沪昆客专施工图设计文件；1.2. 现场踏勘调查所获得的工程、水文地质、交通状况及施工环 境等调查资料。1.3. 铁路路基施工规范 TB10202-2002 J161-2002。1.4. 铁路路基工程施工质量验收标准。1.5. 相关技术规范和以往类似工程的施工经验2、工程概况2.1. 黄秧坝一号隧道出口洞身DK602+527-DK602+560段穿越6-4红黏土，且埋深浅。为确保隧道拱顶稳定性和

2、暗洞施工安全性，设置。60旋喷桩进行地表预加固，具体措施如下：(1)DK602+527-DK602+560为确保隧道暗洞施工安全和稳定，隧 道中线两侧各12m采用0 60旋喷桩加固，衬砌范围内加固至拱顶以 上0.5m,衬砌范围外加固至 W3地层下1m交错布置，待旋喷桩达到 设计强度后方可进行暗洞开挖。(2)旋喷桩桩径d=60cm,桩体28天设计抗压强度A 3MPa注浆材 料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥浆，浆液水灰比1:1 ,外力口 2%-3%勺 CaCb做速凝剂。加固后复合地基应力 fspk >300KPa2.2. 黄秧坝一号隧道出口洞口段位于红黏土中， 基底下红黏土厚 度小于2m时

3、采用C20硅换填，基底下红黏土厚度大于2m时采用0 60 旋喷预桩加固，加固范围为隧道正下方，梅花型布置，间距1m,加固深度嵌入基岩以内1ml2.3. 黄秧坝二号隧道进口洞口 DK602+804-DK602+81殿埋深较 浅，地质较差。为确保隧道拱顶稳定性和暗洞施工安全性，设置。 60 旋喷桩进行地表预加固，具体措施如下：(1) DK602+804-DK602+81殿设置0 60旋喷桩进行地表加固，梅 花型布置，间距1mi加固宽度为隧道中线左右侧各10m衬砌范围内 加固深度嵌入基岩以内13衬砌范围内加固至拱顶以上0.5m,待旋喷 桩达到设计强度并检测合格后方可进行暗洞开挖施工。(2)旋喷桩采用

4、钻孔直径为 130mm施作旋喷桩段平均桩径 d=60cm,桩体抗压强度不小于 3MPa加固后复合地基承载力不小于 0.3MPa(3)为使旋喷桩施工后能迅速且安全地起到支护或承载作用，在 所有旋喷桩中加三乙醇胺早强剂，其掺量为水泥用量的0.1%。待旋喷桩桩体施工完成14天后，对加固改善后的围岩取样进行 检查，达到相应的规范要求和技术指标后才能进行下一步施工。3、施工方案3.1. 旋喷桩施工原理高压旋喷桩处理地基是通过高压设备以不小于20MPa的高压向四周加固土层喷射加固浆料，利用高压切割土体，使加固浆料与被加 固土体充分混合，同时提升钻杆，从而在加固地层中形成较完整桩体 的方法。高压旋喷桩可以分

5、为单管法、双重管法、三重管法及多重管法。根据现场机械设备配置和人员配置，采用三重管法旋喷成桩施工工艺 进行组织施工。3.2. 施工准备(1)施工技术资料设计工点图、施工场地地质报告、设计桩位平面布置图、原地面 和0 60桩高程数据表(桩长统计表)、技术交底和施工组织设计等。(2)材料储备原材料使用前送至试验室检验合格后，根据设计强度和规范要求进行配合比试验，并经监理工程师确认。水泥：凯里瑞安和麻江明达的硅酸盐水泥，水泥的强度等级为42.5 ;砂：麻江龙荣石场；水：地表河水。(3)电力设施35KV高压电力网。3.3. 机械设备、人员配置：施工机械：空压机1台，型号4L-20/7 ,旋喷钻机2台，

6、型号 XP-50A功率11kW浆液搅机立式3KW 2台；高压注浆泵2台， 型号为JZB-40C;各种管材、钻杆钻头、阀门、接头等辅助设备、配 套设备。施工人员、机械设备配备情况如表 1和表2。表1劳动力组织表(按每台钻进行配置)工 种数量备 注技术人员2人负责现场测量放样、质量控制、施工工序过程记录收集整理、数据分析机械操作人员6人按2个工作班配备，每个班3人电工、维修工3人电工2人，维修工1人制、注浆4人制浆2人，注浆2人合计15人按一台旋喷机进行配置表2机械设备配备表机械及工具规格或型号单位功率数量空压机4L-20/7,20m3/h台/1旋喷钻机XP-50A台11KW2浆液立式搅拌桶XPJ

7、-200台3KW2料斗600L台/2高压注浆泵JZB-40C台90KW23.4.施工工艺施工准备钻 进 至 设 计 深插入注浆管至设计深度压 喷 射 并 提 升 注 浆质 量 检 测餐泥浆排泄处理 旋喷桩施工工艺流程图施工注意事项: (1)在正式施工前应进行成桩工艺试验。(2)施工中钻机安放平稳，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于 1%钻机位置与设计位置偏差不得大于 50mm注浆管分段提升的搭 接长度不得小于100mm(3)在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。大量冒浆等异常 情况时，应及时停止提升和注浆，以防断桩。(4)严格对固结体的质量进行检验包括检验固结体的整体性和 均匀性、固结体的有效直径、

8、固结体的垂直度、固结体的强度特性包 括轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性，固结体的溶蚀和耐久性。(5)喷射注浆时要注意设备开动顺序。以三重管为例，应先空 载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压浆，然后同时向孔内 送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值。风水畅通后，旋转注浆 管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵量泵压正常后即可将注浆 泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头 后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。(6)喷射注浆中需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时 停止送浆，然后逐渐减少风量和水量，最后停机。拆卸完毕继续喷射 注浆时，开机顺序也要遵守上条规定。(7

9、)喷射注浆达到设计深度后，即可停风、停水，继续用注浆 泵注浆，待水泥浆在孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸 水管移到清水箱，抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆顶 出，然后停泵。(8)对喷射深层长桩，应按地质剖面及地下水等资料，在不同 深度，针对不同地层土质情况，选用合适的喷射参数，才能获得均匀 密实的长桩。(9)喷射注浆作业后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程 度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，应及时用水灰比为0.6的水泥浆 补灌。(10)在冒浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液 沿着注浆管壁冒出地面。冒浆量小于注浆量 20叫正常，超过20喊 完全不冒浆时，应查明原因，

10、采取相应措施。3.5. 施工步骤(1)场地平整：根据图纸要求进行场地平整，把斜坡挖成多个台阶。路堑基底 4以字坡，采用人工配合平地机施工，避免雨水浸泡地基。清除桩位 处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做 好排浆沟。(2)测量定位采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。(3)机具就位：由专人指挥机械吊转，人工配合缓慢移动至施工部位。用水平尺 和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾 斜率小于1%对不符合垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻

11、杆的垂 直度达到要求。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差 不大于5cm(4)启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：采用三重管法旋喷法施工。将110m膜管插入孔底，边射水边插 管，水压力不超过1MPa由下而上进行喷射作业，先以高压泵按20MPa 的高压喷射水流，周围环绕0. 7MPa勺气流进行高压喷射水流和空气， 同轴喷射切冲切土体，形成较大空隙。(5)浆液配置：高压旋喷桩的浆液，采用P.O.425普通硅酸盐水泥，水泥浆液配 制严格按设计要求控制为水灰比1 ： 1。搅拌灰浆时，先加水，然后 加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小 时制备，浆液在灰浆拌和机中

12、要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，水 泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。水泥浆 通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。(6)喷射注浆在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量 必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有 杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以 控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的 记录。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转 30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管， 提升速度 为260mm/min直至距桩顶1

13、米时，放慢搅拌速度和提升速度。保证 桩顶密实均匀。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断， 同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于 1m,防止固结体脱节。(7)冲洗：喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地 面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。(8)重复以上操作，进行下一根桩的施工。4、技术要求及检测4.1. 桩的数量、布置形式、桩长应符合设计要求。4.2. 高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度及复合地基 承载力应满足设计要求。检验方法采用开挖检验、钻孔取芯、标准贯

14、 入试验、载荷试验。检验点的数量应符合设计或者是验收标准的要求。4.3. 桩体几何偏差技术标准及检测：表3旋喷桩施工质量允许偏差、检验数量及方法序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm按成桩总数的 10%由样检验， 且每检验批不 少于5根经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体启效直径不小于设计值开挖50100cm深后，钢尺量4桩长不少于设计值按设计查施工记录，有怀疑时钻芯5桩体无侧限抗压强度不少于设计值按设计取芯检查4.4.高压旋喷桩施工应符合下列规定:(1)应根据地质情况和设计桩径选择适宜的施工方法，并配备相 应的机具。(2)施工前应根据桩体设计强

15、度和旋喷参数，从现场取各层土样 在室内做不同含水量和配合比的强度试验，优选出最佳浆液配方；并在现场做试桩2根，查明桩径、强度，修正室内配方，确定旋喷工艺 和参数。(3)水泥浆应按照室内配方配制，不得随意改变，并需严格过滤； 旋喷过程中应防止水泥浆沉淀，宜随制随用。(4)旋喷桩施工应先用射水、锤击、振动等方法成孔或另用钻机 成孔，然后将旋喷管插至孔底，自下而上进行旋喷。(5)钻杆应匀速旋转、提升，确保桩体连续、均匀；当拆卸钻杆 或因故停喷后续喷时，应重复旋喷；(6)旋喷过程中出现压力骤然下降、上升、孔口冒浆量超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时处理。(7)旋喷作业完成后，桩顶凹穴应及时用水泥

16、浆补平。(8)桩体质量检验应在成桩14天后进行，检验方法可采用开挖、 钻孔取芯、标准贯入、荷载试验等方法。5、质量控制5.1. 工艺性试桩坚持以“工艺性试验指导施工”的方针，在工程全面展开前，选 择2根桩进行工艺性试桩，重点提取混合料坍落度、钻机进入持力层 电流、钻杆提升速度、每米桩泵料次数等工艺参数。成桩经小应变、 荷载试验检测合格后严格按参数进行大面积施工。5.2. 质量控制措施(1)主控项目施工用水泥及外加剂的品种、规格、质量应符合设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥和外加剂，袋装 水泥每200t为一批、散装水泥500t为一批，当袋装水泥及外加剂不 足200t或散装水泥不

17、足500t时也按一批计。施工单位每批抽样检验 i组。监理单位按施工单位抽样数量的 20%a证检验。检验方法：检查产品质量证明文件及抽样试验。高压旋喷桩布置形式应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察、尺量。高压旋喷桩的布置数量应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：计数。高压旋喷桩长度应符合设计要求。检验数量：施工单位每根桩检验。监理单位按施工单位检查数量 的20舜行检验。检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标 志。检查施工纪录。高压旋喷桩桩体无侧限抗压强度应符合设计要求。检验数量：施工单位检查 2%且不少于3根。监理单位按

18、施工 单位检查数的20%L证检验。检验方法：在桩顶1 m以下截取设计规定龄期的试件作无阳用艮抗 压强度试验。高压旋喷桩复合地基承载力应符合设计要求。检验数量：总桩数的2%。，且每检验批不少于3根。监理单位见 证检验。检验方法：平板载荷试验。(2) 一般项目高压旋喷桩桩体直径、间距、垂直度允许偏差及检验方法应符 合下表的规定。表4高压旋喷桩桩体直径、间距、垂直度允许偏差及检验方法序号项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩体直径不小于设计值按成桩总数的10%由样检验，且每检验批不少于 5根挖探50100 cm,钢尺 丈量2桩位(纵横向)50mm钢尺丈量3垂直度1%经纬仪测量钻杆垂直度6、安全措施(1)施工时，对高压泥浆要全面检查和清洗干净，防止泵体的残 渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏