高压旋喷桩专项施工方案

路基高压旋喷桩施工专项方案工程名称：东莞市滨海湾新区兴海路（原中南路）市政工程总承包项目技术负责人：董荔苇编制人：颜展翔编制日期：7月10日兴海路高压旋喷桩专项施工方案一、工程概况项目研究区域为滨海湾新区交椅湾板块，项目工程对象为东莞市滨海湾新区兴海路（原中南路）。东莞市滨海湾新区兴海路（原中南路）市政工程：项目呈南北走向，起点接滨海湾大道，沿线先与东湾大道交叉，下穿现状广深沿江高速后，跨越规划长安新河，终点至规划海堤路（沿海公路），道路定线长约1.577公里，规划红线宽度为50米，设计车速60km/h，道路等级均为都市主干道，双向六车道。重要涉及专业内容涉及道路工程（含软基解决）、交通工程、桥梁工程、给排水工程（雨水、污水、消防给水工程）、电力工程（电力、电信），不含照明及绿化工程，其中兴海路与规划长安新河处新建景观跨河桥一座，桥跨布置为1×90=90米（兴海路跨河桥前期方案由广东省交通规划院编制，我院进行下阶段初步设计、施工图设计，桥跨布置暂参考工可成果）。兴海路高压旋喷桩施工桩号K1+254～K1+329下穿广深沿江高速公路复合地基解决（高压旋喷桩）施工段落，解决长度75米,三角形布置，桩径0.50米，桩距1.50m,设计平均桩长为12.8m,水泥每米掺量180Kg/米，高压旋喷桩数量22331m。二、高压旋喷桩施工方案（一）基本原理旋喷桩（高压喷射注浆）是运用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层预定深度后，以20~40Mpa压力把浆或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲切破坏土层，当能量大，速度快和脉动状的射流，其动压不不大于土层构造强度时。土颗粒便从土层剥落下来，一部分细颗粒随浆液或不冒出地面，其它土颗粒在射流的冲力、离心力和重力等力的作用下、与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列，浆液凝固后，便在土层形成一种固结体，当喷射流作360度旋转时，固结体呈圆柱形，路基解决采用单管注浆。旋喷桩对土体的改性很大，桩体强度搞，桩体作用明显。旋喷桩复合地基即以旋喷桩作为竖向增强体与桩间土加上其上的垫层构成复合地基。旋喷桩桩底若打在持力层上，形成支承桩，更能充足发挥桩作用。旋喷桩的施工空间小、造价昂贵，仅在桥下、高压线下等上述桩基使用受到限制的场合才少量应用。（二）成桩工艺(1)布孔按设计规定精确地进行旋喷桩桩位布设。(2)钻机就位钻机进场安置在布设的桩位上,钻杆杆端必须对准桩位中心,垂直度偏差不大于0.5°。(3)配备浆液按设计配比配制浆液,m(水)∶m(水泥)=1∶1。(4)钻孔钻机就位后钻孔至设计深度。(5)插管插管就是将喷射管插入地层设计深度,普通插管和钻孔合二为一。(6)喷射作业当钻土至设计深度时开始提高,一边提高一边喷浆。(7)冲洗施工完毕后,注浆管、钻头等要进行冲洗。（三）施工准备1、根据现场状况，进行场地平整；2、严格按照设计规定及有关规范规定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育；3、经业主及监理单位承认，选择适宜的位置，进行试桩，以期拟定下列技术参数：①实际地质状况；②喷嘴型号及规格；③进尺及提高速度；④注浆压力；⑤注浆流量；⑥水灰比值及水泥掺入量；⑦成桩直径；⑧成桩强度；4、熟悉图纸，作好图纸会审前期工作；5、加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体规定；6、做好通水、通电及硬化道路工作；7、设立临时生活设施；8、检查机器运转状况并做好各易损件的筹办工作；9、按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台；10、根据设计图纸按次序对旋喷桩进行平面布置编号。11、施工机具的选用及技术参数：名称型号技术参数钻机XP-50A提高速度20～25cm/min空气压缩机XPB-30D压力25～30Mpa单重管直径50mm灰浆泵Y100-4泵压25～30Mpa12、每台桩机人员配备：现场技术员2人、现场施工管理人员2人、现场资料统计员1人、操作手4人。13、材料：水泥采用42.5R矿渣硅酸盐水泥，注浆用水采用通过水质分析化验合格的淡水。（四）测量放样1、根据业主提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用DJ2光学经纬仪和钢尺进行主轴线的放样，其精度规定：距离中误差：±5mm，角度中误差：±10S；2、参考场地状况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护；3、在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度规定为±30mm；4、及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性；（五）注浆工艺高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当拟定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。1、旋喷高压旋喷注浆，均是自下而上，持续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不不大于500mm的长度，以确保固结体的整体性。由于天然地基的地质状况比较复杂，沿着深度变化大，有多个土层，其密实度、含水量、土粒构成和地下水状态等，有很大差别和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，造成旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特性，要采用相对的方法来注浆完毕。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适宜放慢提高速度和旋转速度或提高旋喷压力等。2、复喷在不变化旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。（六）水泥用量的控制在喷浆提高过程中,控制水泥用量是核心。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提高速度及水灰比等有直接关系，具体控制办法：1、若水泥量剩余方法以下：①适宜增加喷浆压力；②加大喷嘴直径；③减慢提高速度；2、若水泥量不够方法以下：①确保桩径的状况下适宜减少压力；②喷嘴直径适宜减少；③确保桩体强度的状况下适宜加紧提高速度；④加大水灰比值；针对本工程具体状况，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，通过调节以上参数可确保水泥量满足设计规定；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采用自桩顶向下3.0m进行复喷，可确保桩体上部水泥土强度。（七）冒浆解决在旋喷过程中，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，能够及时理解土层状况，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）量不大于注浆量20%为正常现象，超出20%或完全不冒浆时，应查明因素及时采用对应方法。1、流量不变而压力忽然下降时，应检查部位的泄漏状况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能；2、出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适宜进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提高注浆管，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；3、减少冒浆的方法冒浆量过大的重要因素，普通是有效喷射范畴与注浆不相适应，注浆量大大超出旋喷固结所需的浆量所致；①提高旋喷压力（喷浆量不变）；②适宜缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；③加紧提高和旋转速度；对于冒出地面的浆液，可通过选择和调节浓度后进行前一根桩返浆回灌，以避免空穴现象。（八）固结体控形固结体的形状，能够通过调节旋喷压力和注浆量，变化喷嘴移动方向和提高速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提高边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或减少喷嘴的旋转提高速度，并且针对不同土层（硬土）可适宜加大压力和减少喷嘴的旋转提高速度，使固结体达成匀称，确保桩径差别不大。（九）确保桩顶强度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，由于浆液析水作用，普通都有不同程度的收缩，造成固结体顶部出现一种凹穴，凹穴的深度随处层性质、浆液的析水性、固结体的直径和成孔深度因素不同而不同。单管旋喷的凹穴深度普通为设计桩径的1-1.5倍。这种凹穴现象，对于地基加固是极不利的，必须采用有效方法予以去除。为避免因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，便于地基加固达成抱负的效果，可采用超高旋喷（旋喷解决地基的顶面超出建筑基础底面，本工程设计能满足规定）、返浆回灌等方法。（十）避免串孔的方法 1、在施工过程中，各机组采用跳打的施工办法；2、在高压缩土层适宜减小喷浆压力。3、加紧提高速度和旋转速度。三、施工技术及质量控制要点（一）重要技术规定1.

钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差普通不得不不大于0.5°2、

喷射注浆前要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规定。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物。3、

喷射注浆时要注意准备，开动注浆泵，待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后，才开始提高注浆管。自下而上喷射注浆。4、

喷射注浆时，开机次序也要恪守第3条的规定。同时开始喷射注浆孔的孔段要与前段搭接0.1m避免固结体脱节。5、

喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，普通都有不同程度的收缩，使固体体顶部出现凹穴，因此应及时用水灰比为0.6~1的水泥浆进行补灌，并要防止其它钻孔排除的泥土或杂物进入。6、

为了加大固结体尺寸，或深层硬土为避免固结体尺寸减小，能够采用提高喷射压力、泵量或减少回转与提高速度等方法，也可采用复喷工艺。7、技术规定及质量原则①施工过程中要经常对浆液质量进行检查，普通每根桩在施工过程中用浆液比重计抽样检测浆液浓度2次，并做好检测统计。②施工过程中应根据对每根桩测量其钻杆长度以控制成桩长度符合设计规定。③施工完的单桩其桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度应符合设计规定。检查数量不少于总桩数的2‰，且不少于3根。④高压旋喷桩施工完毕后，其复合地基承载力应符合设计规定。检查数量不少于总桩数的2‰，且不少于3根。⑤成桩允许偏差符合《验标》规定。高压旋喷桩施工的允许偏差、检查数量及检查序号检查项目允许偏差检查数量检查办法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的10%检查，且每检查批不少于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桩体有效直径不不大于设计值开挖50～100cm深后，钢尺丈量（二）施工质量控制要点1、严格按拟定的参数及技术规定施工，未经技术人员同意，不得随便变化工艺参数。根据工艺性实验，针对本区域地质条件，结合施工机械设备，拟定先采用地质钻机钻孔，再采用VY-60钻机注浆的钻孔注浆的施工办法。其几项核心的工艺参数拟定以下。施工时严格按照经同意的实验参数施工，不得随意更改工艺参数。①注浆时钻杆提高速率20cm/min；②注浆时钻杆旋转速率20r/min；③注浆高压注浆泵压力35MPa，风管压力0.8MPa。2、成桩设计深度指通过地质钻孔复核拟定的地质条件，满足设计规定达成的持力层所拟定的钻孔深度。注浆喷射施工时预留50cm桩头，避免浆液凝固收缩影响施工桩顶标高。3、喷射注浆时注意持续均匀提高，无论何中因素造成停喷，在喷时必须下钻500mm以上进行衔接，以防桩体脱节夹泥夹砂。4、在高压喷射注浆过程中，当出现压力忽然增加或减少，大量冒浆或完全不冒浆时，应及时停喷检修，查明因素，采用对应方法。5、施工参数拟定施工参数是为了达成设计指标,用来控制、指导施工的某些经济合理数据。施工参数的拟定要根据经验和试桩获得。施工参数重要有:提高速度、注浆管旋转速度、喷浆压力、钻杆喷孔数等。拟定施工参数时,应理解设计指标与施工参数的关系及现场地质特性,对土质现场取样进行筛分和含水量测试,根据设计指标与施工参数的关系和地质土特性,以及以往经验进行有目的的试桩,并做好试桩统计。根据试桩数据进行经济合理性分析,拟定施工参数,写好试桩报告以指导施工。四、施工注意问题及成品、半成品保护1、钻机就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统应符合设计及安全规定，避免管路堵塞，密封要良好。2、对深层长桩应根据地质条件，分层选择适宜的喷射参数，确保成桩均匀一致。3、注浆完毕应快速拔出注浆管，桩顶凹坑应及时以水灰比为0.6：1的水泥浆补灌。4、钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的加固料及冒浆回收解决，避免污染环境。5、施工期间应设立安全警示，并规划警界区。高压管路附近非施工人员不得逗留，以免产生安全事故。6、由于高压旋喷桩桩体强度较低，开挖桩头时必须采用人工开挖，切不可运用机械野蛮施工，以免造成桩身质量问题。7、破除桩头不得采用重锤等横向侧击桩体，以防造成桩顶标高低列桩身质量问题。五、安全文明施工方法1、施工时，对高压泥浆要全方面检查和清洗干净，避免泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检查。确保能在额定量高压力时断销卸压；压力表应定时检查，确保正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障；2、高压胶管不能超出压力范畴使用，使用时屈弯应不不大于规定的弯曲半径，避免高压管爆裂伤人；3、高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏较强，浆液应过滤，使颗粒不不不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超出允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内；4、操纵钻机人员要有纯熟的操作技能，理解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能严禁违章操作；5、施工过程中注意现场的浆液寄存，