高压旋喷桩试桩报告

新建海南东环铁路站前工程DHZQ-2标高压旋喷桩试桩报告编制：复核：监理：中铁四局集团有限公司海南东环铁路站前工程DHZQ-2标项目经理部三分部二零零八年九月一、试桩目的：通过成桩工艺试验，选定合适的配合比，确定施工工艺和参数，试桩数量不少于两根，并报监理工程师批准。二、编制依据：1、《新建海南东环铁路工程路基设计图》2、《客运专线铁路路基工程施工技术指南》3、《客运专线铁路路基工程施工验收暂行技术标准》三、工程概况：新建海南东环铁路工程位于海南省东海岸，北起海南省会海口市，南至著名热带海滨旅游度假胜地三亚市，途径文昌、琼海、万宁和陵水等四市县，线路全长308.11km。其中DHZQ-2标三分部管段K113+819.86~DK124+600，长10.78km。管段内共有四座涵洞地基处理采用高压旋喷桩，分别为DK115+550，DK118+962，DK119+356，DK119+780，桩径0.5m，间距1m，累计长度11620m。四、高压旋喷桩工艺试验：根据工程情况和机具条件采用单管旋喷注浆法进行施工1、施工准备：1）材料准备水泥应采用42.5级普通水泥，要求新鲜无结块一般泥浆水灰比为1：1~1.5。2）施工机具主要机具设备高压泵钻机浆液搅拌器等辅助设备，包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统、以及各种管材阀门接头安全设施等。常用主要机具设备规格技术性能要求见下表：参数喷嘴孔径（mm）φ2~3喷嘴个数（个）2旋转速度（r/min）20提升速度（mm/min）200~250机具性能高压泵压力（Mpa）20~40流量（L/min）60~120空压机压力（Mpa）--------------流量（L/min）---------------泥浆泵压力（Mpa）--------------流量（L/min）---------------浆液配比：水﹕水泥=(1~1.5)﹕12、施工工艺：1）清除或拆迁施工场地内的地上和地下障碍物；2）平整场地挖好排浆沟、排水沟，设置临时设施；3）测量放线并设置桩位标志；4）在室内按不同含水量和配合比进行配方试验，以优选出合理的浆液配方；5）机具设备已配齐进场，并进行维修安装就位进行试运转，进行现场试桩，以确定成桩施工的各项施工参数，并报监理工程师审批；6）操作流程a.先用振动打桩机将带有活动桩靴的套管打入土中，然后将套管拔出一段，拔出地面高度大于拟旋喷的高度，然后拆除上段套管；b.安放钻机和慢速卷扬机，用以旋转和提升旋喷管；c.将旋喷管通过钻机盘插入孔内；接通高压管、水泥浆管、空压管，开动高压泵、泥浆泵、空压机、和旋转钻机进行旋喷，用仪表控制压力、流量、风量，当分别达到预定数值时开始提升；d.继续旋喷和提升直至预定的旋喷高度为止；e.拔出旋喷管和套管。3、注浆量计算：注浆量Q（m3/根）可按下式计算Q=H/V*q(1+β)式中H旋喷长度m；V旋喷管提升速度m/min；q泵的排浆量m3/min；β浆液损失系数，一般取0.1~0.2；五、质量标准1）主控项目a．水泥的品种、标号，水泥浆的水灰比，和外加剂的品种、掺量必须符合设计要求；b．高压喷射注浆（旋喷桩）深度、直径及旋喷体强度，必须符合设计要求。检验方法为钻机取样、标准贯人、平振荷载试验、开挖检查和检查施工记录。2）一般项目和检验方法项次项目允许偏差（mm）检验方法1桩中心位移50拉线和尺量检查2旋喷管垂直度1.5H/100用测斜仪或吊线和尺量检查注：1.H为旋喷管长度；2.检查数量按桩数抽查5%六、成品保护旋喷桩施工完毕后，不能随意堆放重物，防止桩变形。七、安全和环境1）施工时对高压泥浆泵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，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时段销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。2）高压胶管不能超过压力范围使用，使用时弯曲应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。3）高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，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）操纵钻机人员要有熟练的操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能，严禁违章操作。七、施工注意事项1）钻机就位后，应进行水平和垂直校正，钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，以保证桩垂直度正确。2）旋喷过程中，旋喷过程中冒浆量应控制在10%~25%之间，往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面，如冒浆量小于注浆量20%，可视为正常现象，超过者或出现不冒浆时，应查明原因，采取相应的措施。通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋喷速度等措施来减少冒浆量；不冒浆大多是地层中有较大空隙所致，可采取在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间或增大注浆量，填满空隙再继续正常旋喷。3）插管旋喷过程中，要防止喷嘴被泥砂堵塞，水、气、浆、压力和流量必须符合设计值，一旦堵塞，要拔管清洗干净，再重新插管和旋喷。插管时应采取边射水边插，水压力控制在1Mpa，高压水喷嘴要用塑料布包裹以防泥土进入管内。4）钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断拆卸钻杆，要保持钻杆伸人下节有100mm以上的搭接长度，以免桩体脱节。钻机发生故障应停止提升钻杆和旋喷，以防断桩；并应立即检修排除故障，为提高桩的承载力，在桩底部1m范围内应适当增加旋喷时间，作为端承桩应深入持力层2m为宜。5）相邻桩施工间距应小于5m相邻两桩施工间隔时间应不小于48h。6）桩的质量检验应在旋喷施工结束4周后进行。八、质量记录本工艺标准应具备以下质量记录1）旋喷桩工程检验批质量验收记录表2）水泥出厂合格证试验报告3）旋喷桩检测报告4）旋喷桩施工记录九、试桩按照前面所述施工工艺及规范要求，2008年9月17日在DK118+962涵洞涵身地基处试桩3根，依设计图纸要求，桩柱长度9m，入花岗岩W4层不小于1m，复合地基承载力≥0.2MPa。1）试桩过程：第一次：喷嘴2个，孔径2mm，旋转速度20r/min，提升速度200mm/min，高压泵压力20MPa，注浆量1.98m3，排浆量0.042m3/min，冒浆量0.468m3，冒浆量：注浆量=23.6%。注浆深度9.03m，入花岗岩W4深度0.96m；第二次：喷嘴2个，孔径2.4mm，旋转速度20r/min，提升速度250mm/min，高压泵压力22MPa，注浆量1.88m3，排浆量0.047m3/min，冒浆量0.188m3。冒浆量：注浆量=10%。注浆深度9.13m，入花岗岩W4深度1.02m；第三次：喷嘴2个，孔径2.4mm，旋转速度20r/min，提升速度250mm/min，高压泵压力24MPa，注浆量1.80m3，排浆量0.045m3/min，冒浆量0.252m3。冒浆量：注浆量=14%。注浆深度9.15m，如花岗岩深度1.09m。2）结果分析从三次记录分析：第一次冒浆量与注浆量比值有些偏大，入岩深度不能满足设计要求，第二次冒浆量与注浆量比值有些偏小，入岩深度虽能满足设计要求，但考虑到配料偏差等一些因素影响，入岩深度可能有一部分桩将小于设计要求的入岩深度。从第三次现场记录数据来看，压浆深度和入沿深度都能够满足设计要求。因此采用第三次的工艺参数进行后面的旋喷桩施工是比较合理的。3）结论：见旋喷桩施工工艺参数表（下页）旋喷桩施工工艺参数表序号项目设计参数第三次试桩参数结论1地质情况入花岗岩W4带1m入花岗岩W4带1.09m配合比选定每m旋喷桩采用水泥和水各150kg。其余参数可采用第三次试桩参数。2混合料配比fspk≥0.2MPa水泥：砂浆=1：13喷嘴孔径（mm）----------------2.44喷嘴个数（个）----------------25旋转速度（r/min）----------------206提升速度（mm/min）----------------250