软基补强加固高压旋喷桩施工方案(上报)

XX铁路XX标段DK164+100〜DK164+600软土路基施工组织方案二o一一年十一月三十日DK164+100〜DK164+600段软土路基施工组织方案一、工程概况DK164+100〜DK164+700段原设计情况：㈠全段基床表层采用级配碎石填筑，厚0.6m。基床底层及本体填筑改良土，水塘地段防护标高以下填筑渗水性好的A、B组填料。㈡全段路堤基底采用旋喷桩加固，桩径0.5m,桩间距1.8m,按正方形布置，桩顶铺0.5m厚的碎石垫层，内铺一层土工格栅。㈢本段涵洞地基采用旋喷桩桩加固措施，桩径0.5m,桩间距1.51.8m。

㈣全段路基边坡加固及防护：路堤采用M7.5浆砌片石拱型截水骨架内植物防护，坡脚设干砌片石护道，边坡坡率1:1.5。㈤DK164+410〜+650右侧、DK164+285〜+400、DK164+460〜+605左侧水塘采用围堰、抽水、清淤处理，路堤边坡于防护标高处设2m宽边坡平台，其下采用干砌片石护坡防护，边坡坡率1:1.75,坡脚设墁石基础。全段高压旋喷桩施工时间为2008年12月至2009年4月，单桩竖向承载力和复合地基承载力检测结果均达到设计要求。2011年8月20日,该段软土地基施工区域，沉降值偏大，目前仍未达到收敛阶段。经业主、设计等共同研究，决定对DK164+100〜DK164+600段路基基底采用高压旋喷桩进行补强加固处理。二、补强加固方案根据设计院提出的软基病害整治方案，该段路基基底采用高压旋喷桩进行补强加固处理。㈠高压旋喷桩的布置1、路基范围:DK164+121〜+250段、DK164+283〜+450段、DK164+472〜+600段沿路基面横向布置8排旋喷桩，桩径0.5m，横向、纵向桩间距1.8m，正方形布置。详见平面布置示意图。2、涵内过渡段范围:DK164+100.00〜+121.00段、DK164+250.00〜+283.00段、DK164+450.00〜+472.00段内沿路基面横向布置9〜10排旋喷桩，桩径0.5m，横向间距1.8〜2.4m、纵向桩间距1.5m，矩形布置。详见平面布置示意图。桩长：路基面范围内13.51〜26.72m，桩长必须加上工作

层顶标高与原地面的差值，桩尖进入粉质黏土硬塑层内大于2.0m、全风化层内大于1.0m。详见平面布置示意图。3、坡脚：在路堤两侧坡脚附近的护道或路堤边坡平台处横向布置2根旋喷桩，桩径0.5m，横向间距1.21.5m、纵向桩间距1.8m。详见平面布置示意图。4、根据原来已施工桩基的布置情况，在原桩布置间隙布置高压旋喷桩，直径0.5m，嵌入持力层1.0m，按原设计桩长施工。现场依据钢轨及枕木位置微调。由于道床及轨道结构不能受影响，先采用机动钻引孔入桩帽底板后施打旋喷桩。桩位实际布置可适当进行调整。㈡施工条件1、根据沪汉蓉铁路湖北公司要求，高压旋喷桩加固施工必须在12月25日前全部完成。本项工程计划12月2日开始施工，施工20天。2、由于道床及轨道结构、电力、通信、信号接触网、过轨管线等已全部施工完成，施工时间安排、施工位置等须与相关部门联系，在不损坏已完成设施的前提下，尽力多工作面同时展开，快速施工完成。3、补强段工程地质及水文地质概况(1)地形地貌：江汉冲积平原，地势平坦、开阔，现辟为旱地、水塘、道路、村庄等。⑵地层岩性：表层为种植土、人工填土等，厚0.3~0.5m；其下为：粉质黏土，褐黄色、灰褐色，流塑〜硬塑，厚16.2〜26.5m；底部为细砂、中砂层，浅灰色，稍密~中密，饱和，厚〉10m。⑶水文地质：地下水发育，为第四系孔隙潜水，水位埋深0.6〜1.5m；线路两侧穿越多个水塘、水沟，水深一般为0.5〜1.5m,塘底淤泥厚0.5〜1.0m；根据化验资料，地表水及地下水对混凝土无侵蚀性。⑷本段路堤设计采用物理力学参数如下：填料：Y=19kN/m3-2-1、黏土，粉质黏土，流塑，Y=17.2kN/m3,Ou=2.82°,C=5.49kPa,Cc=11kPa,©cu=15.1°,Es=2.88MPa,o°=70kPa,II级；-2-2、黏土，粉质黏土，软塑，Y=18.8kN/m3,Ou=11.36°,C=14.76kPa,Cc=16.75kPa,©cu=21.95°,Es=4.59MPa,o°=120kPa,II级。4、施工特点、难点施工工期紧、干扰大、协调难度大、施工便道不通畅。三、高压旋喷桩加固原理高压旋喷桩是以高压水泥浆射流通过①2.0mm的喷嘴喷出，水泥浆射流四周以压缩空气加以保护，随着喷管的旋转与提升，高压水泥浆射流冲切破坏土体，同时浆射流的能量较大，将水泥浆与粘土掺搅形成桩体；压缩气也起到升扬置换的作用，使切割的部分土体从孔口冒出，水泥浆与粘土混合物固结后，形成所需加固体。采用高压旋喷桩加固地基，必须确定合适施工参数，确保注浆后不致引起结构物、路基拱起变形。四、施工工艺流程及操作要点根据本加固工程施工特点，施工前需开挖原路基坡脚，绘制原旋喷桩实际施工布置图，并标明钢轨、轨枕等准确位置，测设高压旋喷桩施工位置。埋设引管后搭设方木平台，采用潜孔钻机或地质钻机引孔，高压旋喷桩机压力喷浆提升成桩。

施工顺序：过渡段高压旋喷桩施工从涵背向路基方向，先中间后两边。施工期间密切监控观测点的变形情况，如果变形大于2mm，考虑跳孔或跳排施工。㈠施工工艺流程根据本工程成桩直径①500要求，采用高压旋喷钻机施工。施工工艺流程如下：放样定孔位、埋管一搭设方木平台一引孔一钻机就位f旋转钻孔f搅拌水泥浆f旋转提喷水泥浆f回灌f清洗设备f移位。㈡操作要点1、桩位放样利用挖掘机开挖出坡脚外侧原施工旋喷桩，至少外露两根，作为推断原旋喷桩实际施工位置的依据。准确放样确定高压旋喷桩设计桩位，如桩位与钢轨、轨枕等位置发生冲突，考虑将高压旋喷桩位置做适当调整。根据放样桩位中心，人工埋设钢管，高度从级配碎石顶面直到道碴顶面超高10cm。2、搭设方木平台钻机进入高压旋喷桩加固作业区之前，采用薄橡胶皮或木板对已完成

钢轨进行保护，搭设方木作业平台，确保进场作业钻机作业期间不接触轨、道岔等构件，防止对钢轨、道岔形成擦伤。3、引孔钻进

上部路基填料先用潜孔钻机或地质钻机引孔，整体浇注的混凝土盖板采用地质钻机金钢钻头钻出。把潜孔钻机或地质钻机移至桩孔位置，对准孔位用水平尺掌握机台水平，立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求，经技术人员验测合格后方可开钻引孔。如发现钻机倾斜，贝I」停机找平后再开钻引孔，钻孔直径①11cm。钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录，引孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后方可移位进行下一个孔的引孔钻进。4、下旋喷钻杆，旋转提喷将旋喷桩机移至成孔处，先在地面进行浆试喷，检查各项工艺参数符合设计要求后将喷射管下至设计深度，经现场质检人员检查认可后方可进行高压喷灌浆施工，喷射过程中如遇特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。旋喷钻机在引好的孔内下旋喷钻杆旋转钻进至设计孔深。钻进到设计孔深前，配好部分水泥浆，按要求开启高压注浆泵10秒钟后，旋转提喷，保持旋喷至承台下1.0m处桩顶标咼，旋喷结束后将多余灰浆回灌桩顶或相邻桩顶。喷浆材料采用P.042.5级普通硅酸盐水泥搅制，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为W5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格

证，并根据有关规定进行抽查检验。制浆用水必须保证清洁无污染，符合拌制水工砼的要求。制浆按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于3min，—次搅拌使用时间亦控制在3h以内。喷射提升当喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的浆，待注入浆液冒出喷浆孔口时，按设计的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到设计的终喷高程。喷射过程中，值班技术人员应随时检查各环节的运行情况，并根据具体情况采取下列措施：I接、卸换管要快，防止塌孔和堵嘴；II喷射因故障中断，根据实际情况处理：a、因机械故障，要尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆；b、如中断时间超过2小时，要采取补救措施；c、恢复喷射时，喷射管要多下0.1m，保证凝结体的连续性。记录施工中钻孔、高喷灌浆的各道工序应详细、及时、准确记录，所有记录需按要求使用统一表格。5、清洗机具设备

旋喷结束后，提喷头出地面，把泥浆泵、钻杆等机具设备清洗干净，管内、机内不得残留有水泥浆。6、移位将钻机等机具设备移到下一孔位上。㈢测量标准及控制方法施工期间加强对路基面、轨面、路肩、边坡、坡脚附近及涵洞、接触网支座的监控量测。㈠水准测量II级，位移测量精确到0.1mm；每个桩必须监测位移和水平变形。㈡位移和高程标准控制在2mm/次，间隔时间6小时。在施工桩的桩位附近每天监测四次，其余按每天监测两次。累计变形达6mm或路基变形达10mm时立即停止施工，调整施工方案。注浆过程中对注浆孔附近观测点半小时监测一次。㈣注意事项1、旋喷桩施工前对加固段的路基布设观测桩，施工期间，监测路基面、轨面、路肩、边坡、坡脚附近及涵洞、接触网支座等变形，分析施工旋喷桩对既有桩基、路基、轨道、涵洞及路基构筑的影响，及时提出调整方案。如发现异常情况立即停止施工，并查明原因。2、钻机就位时，应填实找平，开钻前检查立轴垂直度、桩位，确认无误后才允许开钻。3、钻进深度应达到设计孔深，施工中按桩底标高控制。4、为防止因浆液凝固收缩影响桩顶高程（桩顶质量），施工中采取补

浆措施，以确保桩身质量。5、浆前必须检查高压设备和管路系统。6、要做到对水泥计量搅拌，做好记录。7、保证桩身连续性，在拆卸钻杆时要有2100mm的复喷长度。8、注浆浆液应搅拌均匀，随拌随用，浆液应在初凝前用完。9、大范围施工前应先进行工艺性试桩试验，获取水泥浆配比、注浆压力、加固效果等相关技术参数。10、施工前应开挖坡脚，探明原施工桩位，布桩时应错开原施工旋喷桩，并避开轨道、电缆槽、接触网支座、过轨管线等结构物。11、旋喷桩采用双重管法，施工时应严格控制注浆压力，特别是在路堤基底附近应适当减小注浆压力，避免压力过大引起地面或路基隆起变形。12、旋喷桩施工顺序从线路中心开始，向两侧展开。13、施工期间应加强安全管理，并制定相应的施工应急预案。由于场地受限，且路基上结构物较多，不仅应采取足够措施保证施工人员、设备安全，同时应保证既有路基、结构物的安全，避免损坏轨道、电缆槽、接触网、过轨管线、路肩及坡面防护等结构，局部损坏时应及时修复。14、对施工污染的道碴应及时清洗，避免板结。五、工艺参数高压喷射灌浆属于隐蔽性工程施工，只有选择合适的工艺参数，才能保证施工质量，因此根据工程的实际地质情况，拟采用如下工艺参数进行施工：

㈠施工参数本次高压旋转喷射注浆施工技术参数拟定为：高压浆：压力为20MPa；水泥用量140kg/m。提升速度：18cm/min；旋转速度：20r/min；早强减水剂1〜2%；水泥强度等级：42.5MPa（普通硅酸盐水泥）。㈡水灰比：1㈢水泥用量的确定：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：1、若水泥量剩余措施如下：适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度。2、若水泥量不够措施如下：保证桩径的情况下适当减少压力；喷嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值。

针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，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，通过调整以上参数保证水泥量满足设计要求。六、冒浆处理在旋喷过程中，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断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时米取相应措施。㈠流量不变而压力突然下降时，应检查钻杆连接部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能；㈡出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、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；㈢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。七、高压旋喷桩施工质量保证措施

㈠配备强有力的临时项目班子项目管理层由管理和技术人员构成，全面负责本项目的施工，通过配备先进施工设备与工艺，有效组织人力、设备、物资等资源，保证质量管理体系的有效运行，实现质量目标。每个分部安排二名项目副经理任专职质量负责人，管理分段的质量工作。每个作业队安排二名经验丰富的施工技术人员和一名试验人员进行施工过程全程盯控，轮流值班，全天24小时负责盯控钻机的提升速度、旋转速度、浆液比重等。㈡思想保证树立质量是企业生命的理念，高度重视本次旋喷桩补强施工，把他作为扭转企业形象的头等大事来抓。㈢技术保证严格“试验数据指导施工”的原则按照设计要求对补强旋喷桩上、中、下部有代表性地采用钻孔取芯，检查桩身的连续性和完整性，并做好浆液试件，在28天强度到时取芯进行强度检测。具体保证措施如下：1、由于高压旋喷桩施工难度大，特制定施工细则，在施工中严格遵守，以保证施工质量。钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm，垂直度偏差度小于1%。采取钢尺丈量和吊锤球的方法检测，满足精度要求后方可进行钻孔施工；2、钻杆要进行量测，并作记，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求;

3、严格按设计配合比拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过3小时不得使用；4、旋喷桩施工中，严格控制高压浆泵的压力和提升喷浆速度；5、高压旋喷应全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则应进行复喷，搭接长度不小于100mm。供浆正常的情况下，孔口回浆密度变小、且不能满足设计要求时，应加大进浆密度；6、经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求；7、施工时严格控制各种施工参数，发现问题及时汇报处理。现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理；8、在施工时严格遵守操作规程，班长和技术员严格进行质量自检。八、人员组织、设备、工期安排及验收㈠根据本工程地质特征，结合工程实际和现场条件，集团公司成立临时指挥部，下设三个分部经理，抽调具有丰富的国内铁路干线施工经验、专业技术能力强、综合素质高，曾参加、参与过国内大型铁路干线建设的技术人员和试验人员参加。将工程划分为三个施工区段组织施工（集团公司成立督导组现场监督）：第一施工区段为DK164+100~DK164+300,由一分部（一公司）组织施工。第二施工区段为DK164+300~DK164+450,由二分部（三公司）组织施工。22第三施工区段为DK164+450DK164+600，由三分部（振海公司）组织施工。指挥长项目管理的第一责仕人，认真贯彻落实建设单位的指示指令，全面负责项目质量、安经理、工期等相关工作。负责组织开展质量体系贯标活动,工程项目进行资源配置，保证质量体系在工源的安求。负责划，一、材、机资全督检查计质量J部助项目经安全质量管理，从计划进度、贯彻实施质量方针和质量目划!!况"标，组织制订项目质量规度负责。、安全、工。指挥长项目管理的第一责仕人，认真贯彻落实建设单位的指示指令，全面负责项目质量、安经理、工期等相关工作。负责组织开展质量体系贯标活动,工程项目进行资源配置，保证质量体系在工源的安求。负责划，一、材、机资全督检查计质量J部助项目经安全质量管理，从计划进度、贯彻实施质量方针和质量目划!!况"标，组织制订项目质量规度负责。、安全、面、全厶

合

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公护程完成本项目实际进度和进度调整等多方面进行控制，确保项目实施和履约具体主抓目的进度、如期完工。推动安全质量保证体系有效运行，确保实现安全质量目标。如期完工。推动安全质量保证体系有效运行，确保实现安全质量目标。分部二分部三分部分部二分部三分部总工程总工程

师项目总工程师在指挥长领导下对项目施工质量、技术、进度、计量测试和重难点攻关全面负责；负责组织施队方案、施工组织进度计划、质量目标、安全目标的制定及批准后的实施，解决施工中有关技术难题，协助指挥长解决质量控制关键技术和重大技术难题。项目经理部各职能部门职责负责技术、进度、环保、文明施工、文物保护、征地拆迁等工作。在总工程师的领导下，合理安排施工衔接，确保每道工序按技术要求施工，最终形成优质产品；负责项目施工过程控制，制定施工技术管理办法；负责项目施工组织设计及调度、勘探工作，参加技术交底、过程监控，解决施工技术疑难问题；组织竣工资料编制和进行技术总结，组织实施竣工保修和后期服务。及时掌握工程建设动态，负责施工配合和协调，负责工程调度统计快报。服从建设单位信息化工程管理的要求，配齐相应设备和人员。制定环境保护计划，监督作业队认真执行国家及地方环保法规、条例、标准和规定的实施，切实搞好环保工作。中心试验室参加工地原材料产地的选择及质量复检，及时按规定对原材料进行取样试验，严把原材料质量关；负责现场各种原材料的检验与试验和配合比设计、强度1工程管理部制定文明施工、文物保护的实施办法，并监督全过程执行；协助做好项目征地拆迁工作。中心试验室参加工地原材料产地的选择及质量复检，及时按规定对原材料进行取样试验，严把原材料质量关；负责现场各种原材料的检验与试验和配合比设计、强度1工程管理部管理职责表序号冈位部门管理职责质量检验、状态标识。负责试验原始记录、报告的保管、发送、归档及保存，为编制竣工文件提供试验资料。负责制定本项目检测试验计划，做好试验数据汇总分析，及时上报试验统计报表。参与质量事故分析，从业务角度分析事故产生的原因并提出纠正和预防措施。3安全部负责完善本项目各类安全生产制度，消防保卫工作制度，并有针对性地制定安全生产细则和安全生产规划，及时分析安全形势，提出预防事故的措施和建议，对施工生产安全进行监督和检查，编制安全技术措施；定期组织安全生产检查评比工作，及时掌握施工场所和设备安全状况，米取有效措施消除事故隐患；对职工进行安全教育和技术培训，对特种作业人员进行考核。4质量部负责总体质量计划的编制工作；组织制定各分部分项工程的质量验收标准；按质量文件与合冋要求，实施全过程的质量检查监督工作；在指挥长和总工程师的领导下负责对项目施工质量全面控制和施工工序质量的掌握，拟定、实施质量事故预防措施和质量控制办法；5计划财务部负责计划统计、验工计价、合冋、造价、财务、计量支付等工作。负责项目施工预算、验工计价和计划统计工作以及竣工结算、成本核算工作；负责项目合同管理并按时向业主报送有关报表和资料；负责工程项目施工进度计划的制定、实施，根据进度计划和工期要求提出施工计划修正意见报业主审批执行；组织项目施工网络计划的编制和优化，并在施工过程中根据工、料、机资源变动和施工条件的动态变化随时调整网络计划，组织施工现场按网络计划安排施工；向主管领导、作业队提供降低成本措施；负责本项目财务管理工作，按合同要求向业主和上级上报有关报表。组织整理与工程有关的资料，保证资料的完整性、连续性和可追溯性；协助研究和开展项目成本核算工作，指导和监督资金的合理使用。6物资设备部根据工程需要与施工技术部共同制定材料、机械、设备的进场计划。负责材料进场接受与管理，其它物资和设备的采购与管理，制定和实施物资管理办法、设备管理制度，组织安装设备的检验、验证、标识及记录；参与验工计价工作，对单位工程材料消耗和机械使用费用情况提出计量意见，评价各单位机械设备管理情况。7环境保护部制定环境保护计划，监督作业队认真执行国家及当地环保法规、条例、标准和规定的实施，切实搞好环保工作。8综合办公室确立内部基础管理流程，制定岗位责任制，积累各种资料。负责项目日常工作，协调各部室之间的合作关系，负责接洽外来人员，协调外部关系、帮助项目经理处理日常事务。㈡机械设备配置设备选型根据流量选择双管法或单管法，主要机械设备如下:1、主要机械设备配置表

序号设备名称型号数量1高压旋喷钻机XY〜1型60台2高压泵B2B60台3灰浆搅拌机60台4地质钻机XY〜1型18台5潜孔钻机10台6发电机150KW以上48台7挖掘机6台8装载机6台9汽车吊16T以上6台10加油车5吨3台2、现场施工人员一览表序号人员序号人员数量主要任务1施工负责人9负责全面质量管理工作2现场技术员45负责现场技术、质量工作3测量人员15负责桩位放样和观测路基变形4试验员15负责浆液配合比5机械操作手182负责操作旋挖钻机和地质钻机6防护员24负责向施工人员传送列车过往信号7工人556负责搅拌浆液和材料搬运㈢工期安排1、总工期2011年12月3日开工，2011年12月27日完工，同时满足业主、监理等验收要求。2、高压旋喷桩进度指标表序号机械名称单机日产量（根）工程数量（根）备注1高压旋喷钻机318060台钻机

说明：每天按工作24小时计算。总设计3315根桩，20天施工时间，每天180根，至2011年12月24日全部完工，12月25日至27日清理施工现场、恢复防护栅栏。㈣验收2011年12月28日配合业主、监理工程师、接收单位完成验收工作。九、安全施工方案1、钢轨保护措施：在钢轨左右两侧用钯钉各固定一至二根方木，方木比钢轨高出12cm，机械进场前对作业司机进行交底，确保机械行走、作业时不会碰到钢轨。2、道碴保护措施：在施工机具附近加盖彩条布，施工完成后及时清理，再用水冲洗道碴，确保道碴不受污染。3、高压线保护措施：一台吊车配备一名经验丰富的指挥人员，每名指挥人员配置对讲机一部，做到指令一致，口号一致。4、禁止非作业人员进入施工区域。人员施工进入施工现场必须戴安全帽。5、机电设备基础必须稳固，转动部位要设防护装置。6、机电设备不准带病运转或超负荷作业。7、机电设备必须配漏电保护器，注意保护过路电缆。8、检修设备时必须切断电源，并挂牌告示。9、排除堵管故障时，浆管必须有专人把持或踏在脚下，以免乱甩伤人。

10、夜间施工必须有足够的照明。临时照明电线和灯具应高出地表2.5m。11、施工现场必须配备适量的消防器材。十、现场文明施工1、各类临设、施工道路、制作场、堆场和生产设施按各方要