某地铁站旋喷桩试桩方案

南宁市轨道交通一号线一期土建施工15标高压旋喷桩试桩方案PAGE中国中铁一局集团有限公司南宁市轨道交通一号线一期工程土建施工15标项目经理部17-南宁市轨道交通一号线一期工程土建施工TJSG-15标高压旋喷桩试桩方案编制人：日期：复核人：日期：审核人：日期：中铁一局集团有限公司南宁市轨道交通1号线土建施工15标项目经理部二0一四年十月广西·南宁目录TOC\o"1-2"\h\u3381编制依据 -2-270222工程简介 -2-293452.1概况 -2-227932.2地质水文情况 -2-31013试桩目的 -5-159773.1试桩区域 -5-24583.2试验目的 -6-296284施工准备 -6-154635施工工序 -6-201285.1旋喷桩桩施工工艺流程 -6-38295.2施工方法 -7-321195.3试桩注意要点 -10-45005.4施工保证技术措施 -11-166526施工组织机构 -12-180877安全、环保及文明施工措施 -13-131827.1安全施工措施

-13-17777.2、环境保护措施

-14-178897.3现场文明施工及相关措施 -15-19618劳动力配置 -15-18479质量保证、控制措施及检验 -16-142819.1旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法 -16-242099.2质量控制措施 -16-259010编制试桩总结 -17-2486911附图 -17-2457011.1旋喷桩平面示意图 -17-1393811.2旋喷桩参数表 -17-高压旋喷桩试桩方案1编制依据1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；3、南宁市轨道交通一号线一期工程土建施工TJSG-15标工程图设计；4、《南宁市轨道交通一号线一期工程土建施工TJSG-15标工程详细勘察阶段岩土工程勘察报告》；5、《南宁市轨道交通一号线一期工程技术要求》；6、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）；7、本工程《实施性施工组织设计》。8、国家、广西壮族自治区及南宁市建设、城市管理、环境保护、安全生产、劳动等现行有关施工政策、法令、法规和本企业的规章制度；2工程简介2.1概况金湖广场站位于民族大道与金湖路路口南侧，为14m岛式站台车站，设计为明挖法施工，车站主体为地下两层双柱三跨箱型框架结构，主体围护结构采用地下连续墙+钢支撑支护体系，车站起点里程ZSK22+101.871（左线）,YSK22+101.871（右线）,终点里程为ZSK22+331.872（左线）、YSK22+331.874（右线），总长约230m，标准段净宽22.7m。车站顶板覆土厚度约3.2m。金湖广场车站设2座风亭，3个出入口以及1个安全出入口，其中1号出入口、1号风亭位于主体结构内部，2号出入口、2号风亭及安全出入口位于民族大道南侧绿化带内，3号出入口跨民族大道于路北设置，采用明挖法施工（过街段采用顶管法）。目前车站主体基本已经施工完成，准备组织车站附属结构施工，附属结构采用明挖顺筑法施工，围护结构采用Φ800、Φ1000围护桩+两道Φ609mm钢管支撑形式(局部三道)，围护桩外侧设置Φ600单重管旋喷桩形成止水帷幕。2.2地质水文情况2.2.1本标段附属结构深基坑施工范围内岩土分层及特征⑴填土层素填土①2（Q4ml）灰色～褐黄色，稍湿～湿，松散～稍密状态，主要成份为粘性土，夹少量碎石、圆砾，偶见植物根系。⑵粘性土层本层根据土的性质和沉积层序，分为4个亚层，分别为粘土②2-1（Q3alw2），褐红、棕红、褐黄色，硬塑～坚硬状态，含少量灰白色高岭土，裂隙发育，有铁锰质氧化物充填，切面较光滑。粉质粘土②2-2（Q3alw2），褐黄色，硬塑～坚硬状态，含少量灰白色高岭土，含黑色铁锰质氧化物，切面稍具光泽。⑶粉土③1（Q3alw2），黄色、灰色，稍密，湿～饱和，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，手捏具砂感，局部含粘性土。⑷砂土层（Q3alw2）。分为粉（细）砂④1-1（Q3alw2）。灰色，黄褐色，饱和，稍密，颗粒较均匀，级配不良。中砂④2-1（Q3alw2）。黄褐色，灰色，饱和，稍密，颗粒较均匀，级配不良。粗砂④3-2（Q3alw2）。黄褐色，灰色，饱和，中密，颗粒较均匀，级配不良。砾砂④4-2（Q3alw2）。黄褐色，灰色，灰白色，饱和，中密，颗粒不均，级配良好。⑸圆砾⑤1-1（Q3alw2）灰色、灰白色、黄色等，中密，局部密实状，饱和，以砾石为主，少部分卵石。⑹卵石⑤1-2（Q3alw2）灰色、灰白色、黄色等，稍密～中密，局部密实状，饱和，以卵石为主，少部分砾石。⑺古近系岩层（E）泥岩、粉砂质泥岩⑦1-2（E）青灰色、灰色，成岩程度较浅，呈坚硬土状，岩芯呈柱状，泥质结构，局部含粉砂质，相变为粉砂质泥岩，层理不明显，切面光滑，有腊状光泽。泥岩、粉砂质泥岩⑦1-3（E）青灰色、灰色，成岩程度较深，呈坚硬土状，岩芯呈柱状，泥质结构，局部含粉砂质，相变为粉砂质泥岩，层理不明显，切面光滑，有腊状光泽。粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-3（E）灰色、灰白色，成岩程度较深，呈半岩半土状，粉砂质结构，含泥质，岩芯呈柱状；局部为纯粉砂质，岩芯呈散砂状及少量碎块状，层理不明显。泥煤⑦4（E）墨黑、灰黑色，半岩半土状，性脆，污手，易干裂。属于极软岩，较完整。金湖广场站钻探揭示了填土层，粘性土层，粉土层，砂土层，砾卵石层，以及古近系岩层共六层，现分别对各岩土层及其特征分述如下:上覆地层主要为分布素填土①2、硬塑状粘性土②2、粉土层③、粉砂④1、中砂④2、粗砂④3、圆砾⑤1及古近系泥岩层；局部粉土③层厚，泥岩面埋深22.10~26.20m，含水层圆砾⑤1埋深15.50~21.90m。2.2.2地基土的分析根据勘察总体单位建立的《南宁市轨道交通一、二号线岩土分层系统》，该系统根据沿线所揭露地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等工程特性，将沿线岩土层分为八层，各层内有必要的再细分亚层及次亚层，金湖广场站钻探揭示了填土层，粘性土层，粉土层，砂土层，砾卵石层，以及古近系岩层共六层。2.2.3工程地质条件评价特殊岩土对工程的影响根据土的胀缩性试验结果，第四系的粘性土②2-1，②2-2为弱膨胀土层，可不考虑其胀缩性对工程的影响；古近系泥岩层为中等膨胀土，但其位于大气影响深度以下，且有稳定水位，因此古近系泥岩层对附属结构施工影响较小。不良地质对工程的影响现场勘探未发现岩溶、滑坡、崩塌、采空区等不良地质作用及地质灾害情况，但基坑开挖过程中破坏了岩土体自身平衡，若施工不当，可能会发生基坑塌陷、地面沉降等地质灾害，施工中应加强防范。各出入口地质情况1号风亭、2号出入口、3号出入口、2号风道附属底板位于粉土③1层上，粘土层，持力条件较差。2.2.4水文地质根据钻探揭露，金湖广场站在钻探深度范围内，场地内有两层地下水：第一层地下水为上层滞水，第二层地下水为第四系松散岩类孔隙水。本次勘测期间初见水位埋深在9.50～13.40m，标高在63.26～66.31m之间，场地多出现在粉土中上部，水量大，局部初见水位偏差较大。本次勘察稳定水位埋深在9.30～10.20m，标高在65.68～67.09m。承压水头0.00～3.70m。场地地下水水位受季节性影响变化较大，金湖广场站在3年多的时间里，地下水位变化幅度约在2～5m。3试桩目的旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻至桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。3.1试桩区域为保证钻心取样，试桩的区域选择在1号风道的，选择三根桩（XPZ50、XPZ51、XPZ52）进行试做。旋喷桩深度8.85m,桩顶位于冠梁底部,底部位于底板下1m,桩径0.6m,试桩间距1.5m，具体桩位如下图所示：单管高压旋喷桩试桩桩位3.2试验目的⑴确定该地质下符合质量要求的合理喷浆量及灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。⑵在同一根旋喷桩成桩作业中，分别确定下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，并换算出不同地质的桩身的水泥用量kg/m。⑶确定喷浆量的各种参数（如钻进、提升、转速、钻进提升时管道压力及喷浆管道压力、注浆流量、喷嘴直径等）。⑷确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。⑸磨合机械和人员，熟练掌握施工工艺，以便指导施工。⑹根据不同掺入比（初步确定150kg/m）确定水泥用量的技术参数。⑺确定灰浆稠度（水灰比）（初步确定为1:0.8）。⑻根据单桩无侧限抗压强度确定适用于本工程的施工掺入比。旋喷桩完工后28d，在每根试桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。4施工准备⑴施工现场应予平整，必须清除地上和地下一切障碍物，开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。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。合理布置施工机械、输送管路和电力线路位。⑵配套机械灰浆拌制机，集料斗、灰浆泵，电气控制柜，灰浆计量配料装置。⑶技术交底现场工人进场后，及时进行技术、安全交底和三级安全教育，在交底中注明现场的管线情况，桩位下的地质断面图，已及旋喷桩的施工参数。5施工工序5.1旋喷桩桩施工工艺流程钻孔钻孔旋喷泵送浆液、水成桩钻机移位终孔检查沉淀处理钻机就位废浆排放浆液制备废水渣土排放桩位测设试桩及工艺参数确定施工准备空压机供水、风不合格旋喷桩施工流程5.2施工方法项目技术参数浆液水压力（MPa）20～25浆液压力（MPa）1～2浆液流量（L/min）80～150提升速度（cm/min）8～12旋转速度（r/min）10～20喷嘴直径（mm）1.5～2.5桩径（m）0.6±0.3在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数的选择是否合理，并根据试桩结果及工程经验调整施工工艺参数。单重管高压旋喷桩止水帷幕试桩的理论施工参数如下表所示。⑴平整场地1号风道钻孔灌注桩已经施工完毕，对现场进行平整。满足旋喷桩可以施工条件。⑵定位按设计图纸要求，测量放出旋喷桩桩定出每一根旋喷桩的位置，顺序编号，桩机搅拌头定位偏差不大于5cm。对桩位做好明显牢固的桩位标志,做好测量记录，以便复核。⑶浆液配置：水泥宜采用强度等级为42.5以上级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5～1.5，每延米水泥用量及各种施工参数根据试桩情况进行相应的调整。根据需要可以加入适量的外加剂和掺合料，外加剂和掺合料的用量，应通过试验确定。本次进行试桩前的试验参数暂定为：水泥采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥；水灰比：1：0.8；实桩每延米水泥用量：基底以上150kg/m。⑷外加剂添加：浆液采用“柔性材料”，即向水泥浆液中加入20%膨润土，同时为了减少地下水对浆液的稀释作用，在浆液中可以加入2%的氯化钙。也可以根据需要加入4%左右的水玻璃，水玻璃提前加水稀释搅拌均匀后再加水泥。⑸钻机就位移动旋喷桩机到指定桩位，钻杆头对准孔位中心。为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后，作水平校正，钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，其垂直度不得大于1%～1.5%，钻头对正桩位中心，对点误差不大于50mm，钻杆与钻孔方向应保持一致。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。旋喷桩止水帷幕施工时，采用1,5,9…，间隔跳打的方法进行施工，同时保证临进围护桩混凝土强度达到70%以上。⑹钻孔钻孔与插管同时施工为一道工序，钻孔过程中作好详细的钻孔记录。钻孔过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，采取边射水边钻进的方法。开始钻孔时，射水水压由0.5Mpa提高到1.0Mpa。一根钻杆用完后，停止射水，接长钻杆，继续施钻直到达到设计标高为准，此时水压不宜大于1.0Mpa。⑺浆液制备及检测实验室负责浆液配合比设计，严格按设计要求配置水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。浆液拌制时，先在搅拌罐中加入水，然后再放入水泥进行搅拌，搅拌时间不少于10分钟。旋喷注浆的材料用水泥，根据需要加入适量的外加剂。浆液易在旋喷前半小时以内配制，浆液必须搅拌均匀，浆液存留不得超过4小时，当未用完的浆液超过4小时，通过试验证明其性能符合要求后方可使用。浆液应始终保持搅拌状态，防止产生沉淀。施工过程中试验员应经常随机抽取浆液进行检验。⑻喷射作业喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，使用前应对安全阀进行鉴定，其运行必须可靠，注浆管接头的密封环必须无破损，密封性能良好，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，技术人员必须时刻注意检查压力、流量、旋转提升速度、冒浆量等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。喷射过程中，注浆管分段提升时搭接长度不得小于200mm。冒浆量控制在20％注浆量以内，大于20％或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。冒浆过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超出喷浆固结所需浆量；减少冒浆的措施：提高喷射压力，加快提升和旋转速度；不冒浆采取的措施：在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固；在地层空隙大的地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。④浆液流量：喷浆量可以按下式计算：Q=H/V*q(1+β)式中：H——旋喷长度V——旋喷管提升速度q——泵的排浆量β——浆液损失系数，一般取0.1～0.2⑼冲洗清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至冲洗干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。⑽桩机移位待旋喷机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至下一桩位，重复上述施工过程。5.3试桩注意要点⑴水泥用量的控制在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：a若水泥量剩余，措施如下：①适当增加喷浆压力；②加大喷嘴直径；③减慢提升速度。b若水泥量不够，措施如下：①保证桩径的情况下适当减少压力；②喷嘴直径适当减少；③保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；④加大水灰比值。针对本工程具体情况，每根试桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过试验确定参数以保证水泥量满足设计要求。⑵冒浆处理a在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和参数合理性等。b流量不变而压力突然下降时，应检查注浆管的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能。c出现不冒浆或断续冒浆时，如系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷。如附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止。或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止。必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。d减少冒浆的措施：冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。①提高旋喷压力（喷浆量不变）；②适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；③加快提升和旋转速度。对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，防止空穴现象。⑶确保桩顶强度a当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的吸水作用，一般有不同程度的收缩，造成固结顶部出现一个凹穴，深度一般为设计桩径的1-1.5倍。b防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，使地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷、返浆回灌等措施。5.4施工保证技术措施⑴放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。⑵采用标号PO42.5的普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定。水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。⑶旋喷桩成桩试验，最终由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数。⑷严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.12m/min

。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出现压力骤然上升或下降、大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。⑸高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩、桩顶面下降，从而保证桩顶标高满足设计要求。⑹因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。⑺引孔钻进施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用Φ80mm成孔，岩芯管长不小于2.0米。⑻实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。⑼根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计报告，经同意后调整。⑽如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。⑾发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升，以防断桩发生。⑿施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。6施工组织机构为了优质高效地完成本次试桩的施工，加强对试桩施工技术的控制和安全保障，我项目部组织相关部门及技术人员对本试桩施工方案进行了专题研究，确保试桩能达到预期的效果。我项目部为加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本、确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现。组长：曹西斌副组长：杨宏刚、汪东成员：武志安、姬仲鹏、谭晓飞、鄢雷、董震、翟胜军、韦秀友、张海军7安全、环保及文明施工措施7.1安全施工措施

⑴建立以项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。

⑵安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。

⑶坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。

⑷加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带病工作，防止意外事故发生。

⑸机械设备操作运行人员、电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。⑹在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽。安全工程师及安全员及时观察施工现场情况，根据不安全苗头采取相应的措施，做到防患于未然。

⑺安全保证机构

安全管理机构图项目经理：曹西斌项目经理：曹西斌安全总监：汪东常务副经理：杨宏刚 安全总监：汪东常务副经理：杨宏刚 安质部：鄢雷工程部：姬仲鹏安质部：鄢雷工程部：姬仲鹏专职安全工程师：谭晓飞专职安全工程师：谭晓飞主体施工队主体施工队安全员安全员施工班组施工班组7.2、环境保护措施

在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及监理人员制定的有关本工程环境保护的规则。加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力降低噪声，控制粉尘和废气浓度，做好废水和废油的治理的排放，遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护、防火及废弃物处理的规章制度，随时接受业主、监理及当地政府环境机构的监督检查。

⑴自然环境的保护

保护施工区外的场地及植被，未经允许不自行砍伐树木，合理设计开挖区的边坡，并采取防护措施，以免引起滑坡而破坏植被。水泥等粉状建筑材料设专门库房堆放。

定期保养施工设备，减少噪音。⑵水源污染防治措施采取措施防止任何污染物质直接或间接地进入河道、水源。各种施工用的燃料、油料、化学品、酸等做到严格管理、特殊保管，储存地应远离地表水源。⑶防止水土流失措施采取有效措施，对施工开挖的边坡及时进行保护，做好排水措施，避免由于施工造成的水土流失。生活区、拌和楼的废水用排水沟排至指定地点。生活垃圾集中堆放并定期运至场外指定地点。施工平台区域设置排水沟、集水池，将施工废水、废浆排至指定点。7.3现场文明施工及相关措施⑴成立文明工地施工领导小组，由管生产的项目副经理主持工作，由综合办公室指派一人专门负责文明工地建设，由值班工长负责落实施工现场的文明施工工作。⑵工地布置建设时，按安全文明标准工地进行。⑶开展文明工地、文明班组建设活动，按照各单位的施工范围进行分区卫生包干，将责任落实到人。⑷认真做好施工现场和生活区的规划。现场材料、工具摆放整齐有序，电缆、水管分别架设，不乱扔垃圾和废弃材料，做到工完料尽场地清。⑸指派专人统一管理和协调工地的治安保卫、施工安全和环境保护等有关文明施工事宜，形成良好的生产、生活环境。⑹搞好现场施工道路的维修工作，做到路面平整、干净，保证道路畅通。危险地段设置明显标志，及时清除路障，同时要求所有车辆驾驶员文明礼貌驾车，且对车辆经常进行维护、冲洗，保持良好车容、车貌。⑺教育现场全体人员遵纪守法，坚决杜绝打架斗殴、赌博等不良行为。⑻尊重当地民风民情和生活习惯，与当地政府、人民群众以及监理人员、设计代表等机构建立良好的关系，为文明施工创造良好的氛围。⑼全体上岗人员进入工作场地，身着统一的服