高压旋喷桩加固方案

目录1编制依据 21.1相关文件 21.2本工程采用的施工技术标准及验收规范： 22工程概况 22.1工程简介 22.2地质勘察情况 32.3地形地貌 33施工方法 43.1高压旋喷桩施工 43.2袖阀管注浆加固工艺 74施工进度计划安排 34.1施工内容 34.2施工计划安排 34.3保障措施 4专业人员安排1编制依据1.1相关文件1.1.1中国市政工程中南设计研究总院有限公司设计的深圳市天然气储备与调峰库工程高压管道支线（含中压管道）工程（葵涌段）工程施工图。1.1.2施工现场踏勘资料。1.1.3设计地质勘探资料。1.1.4本公司有关施工、施工质量、安全生产、技术管理等文件。1.2本工程采用的施工技术标准及验收规范：1.2.1《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369-2014）。1.2.2《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2015）。1.2.3《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）。1.2.4《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）1.2.4《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）1.2.5深圳市建设委员会颁发的有关市政规程、安全及文明施工文件。2工程概况2.1工程简介2.1.1工程名称：深圳市天然气储备与调峰库工程高压管道支线（含中压管道）工程（葵涌段）2.1.2建设单位：深圳市燃气集团股份有限公司。2.1.3设计单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司。2.1.4监理单位：深圳市燃气工程监理有限公司。2.1.5施工单位：深圳市建安（集团）股份有限公司。2.1.6施工工期：2017年5月15日～2017年5月31日，总工期17天。2.1.7本工程为深圳市天然气储备与调峰库工程高压管道支线（含中压管道）工程。桩号K0+000-K0+83.5，先采用高压旋喷桩对工作井与光汇管廊之间的地下空洞进行注浆填充加固，再对旋喷桩施工的不足部份用袖阀管注浆加固。2.2地质勘察情况根据设计提供的勘察报告显示2.2.1表面1至2米为素填土，灰黄色，稍湿，稍密状，主要由粘性土回填而成，含45%的砖块及块石。2.2.2中间层为中砂、浅灰色，饱和，稍密状，颗粒成份主要为石英，分选性一般，含少量有机质。大约在-3米至-5米处有2米左右的淤泥、灰黑色，饱和，软塑状，具腥臭味。2.2.3下层-5至-8米处顶管层为中砂、浅灰色，饱和，稍密状，颗粒成份主要为石英，分选性一般，含卵石，块径30mm-60mm，约20%。2.3地形地貌2.3.1根据设计图纸和现场勘查，本次顶管地点位于光汇石油至中石化大鹏湾油库道路，其间横穿光汇石油管廊约8米，光汇石油门前道路约16米，大鹏湾防洪渠约20米，中石化大鹏湾油库门前道路绿化约22米，其于在华安库区内。2.3.2穿越管道中心线距光汇石油管廊架基础最近处约2.2米，基础深度未知。根据对工作井施工的情况进行分析，光汇管廊所处的地质情况比较复杂，为防止顶进过程中造成地面沉降，对光汇管廊的运行产生威胁，根据多次专家评审提出的建议及设计单位的变更认可，对光汇管廊部位进行袖阀管注浆加固的安全措施。现因工作井施工中出现的流砂，使工作井临光汇管廊处地下有空洞现象，使袖阀管钻孔无法成形，造成袖阀管不能插入。针对上述情况，我公司技术人员决定在该区域先行高压旋喷桩加固，然后再对光汇管处进行袖阀管注浆加固的安全措施。具体施工方法见图2.3-1A/B。图2.3-1A高压旋喷桩布置示意图图2.3-1B注浆袖阀管布置图3施工方法3.1高压旋喷桩施工3.1.1高压旋喷桩施工流程根据桩长和桩径的实际情况，采用单重管三排注浆施工法，其工艺流程为钻孔后贯入喷射注浆管、空气管到钻孔底设计高程后喷射注浆，当压力流量达到规定值后，随即旋转和提升进行自下而上喷射。3.1.2高压旋喷桩施工前将场地平整压实，清除构筑物桩位范围内的地上、地下障碍物。3.1.3旋喷桩施工配合比与工艺技术参数：1配合比技术参数1）水泥用量：150-180kg/m；2）水灰比：1:1.5；3）注浆压力：20-28Mpa；4）注浆量：60-100L/min;5）喷嘴尺寸：2X20mm;6）空气压力：0.7Mpa；7）钻杆提升速度：25-30cm/min;8）旋喷转速：25r/min。2工艺技术参数1）旋喷桩数量198根；2）旋喷桩直径Ф500mm搭接150mm；3）旋喷桩长度14米；3.1.4高压旋喷桩喷浆法的施工步骤1高压旋喷桩机械具有体积小（长2.2米，宽1.8米，钻架高度3.3米，重量约1.3吨，钻头直径D90）优点是钻孔孔径小，施工速度快。因有加压旋喷功能（可根据地质情况调节喷浆压力，最高可达42MPa），故止水、固土效果好，机械体积小，并有履带自动行走，加上支腿调整设备，操作灵活在施工中存在的安全隐患较小，不易倾翻等特点。2钻机就位，钻机就位后，使钻头对准孔位中心，同时为保证钻孔达到设计要求的垂直度，必须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准孔中心位置，允许倾斜度不得大于1%；3钻孔、插管：钻孔是为将喷射注浆管插入到认定的地层中，通过钻杆内射水的方法，边射水，边插管，将插管与钻孔两道工序合二为一，钻孔时当一根钻杆用完后，停止射水，待压力下降后，迅速接长钻杆，再继续开水钻进，直到钻至设计桩长14米，钻孔完毕，插管作业同时完成，射水的目的是防止泥沙堵塞喷嘴，水压力不超过1Mpa。本次钻孔成桩数量198根。4制浆：钻孔同时即可配置浆液，浆液严格按照试验选定的配合比配置，浆液要经过搅拌和两次过滤后方可进入高压泵。5喷射浆液：当钻杆插到设计深度后，即可自下而上进行喷射注浆，喷嘴同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击切割土体，即以高压发生装置喷射出不小于20Mpa压力的浆液，从内喷嘴中高压喷出，同时伴有0.7Mpa左右的压缩空气，从双重管的中间喷出，技术人员要注意检查注浆流量、空气压力、注浆泵压力、钻杆提升速度、转速等参数是否符合设计要求，并随时做好记录。6冲洗：施工完毕后，要将注浆管等机具冲洗干净，管机内不得残存水泥浆，可以把浆液换成水在地面上喷射，将泥浆泵、钻杆、高压胶管的浆液全部排出。7移动机具：把钻机移至下一孔位，进行下一孔的施工。3.1.5施工过程中注意事项1旋喷桩的施工参数应根据地质条件、加固要求通过试验配方试验确定，并在施工中严格控制。2严格按照设计桩位、桩径和桩长施工，桩位允许偏差为正负5cm，桩径长不小于设计值，垂直度偏差小于1%，喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m,水泥浆配比不得随意改变，并需严格过滤，防止在喷射过程中将喷嘴堵塞。旋喷过程中应防止水泥浆沉淀，宜随制随用且要在浆池上方设置一个小电动搅拌机，不间断对浆液进行搅拌，还要防止浆液离析，使浆液浓度降低。3旋喷桩施工钻孔通过钻杆内射水法成孔，水的压力要控制在1Mpa以内，只要保证钻杆在钻孔过程中泥沙不堵塞钻孔即可，水的压力过大，扩散半径就大，以免对周围刚施工完成的桩体造成破坏。4当喷射注浆管贯入土中，喷嘴达到高程时即可喷射注浆，在喷射注浆参数达到规定值后，才能按旋喷的工艺和提升喷射管，由下而上喷射注浆。5当拆卸钻杆或因故障停喷后再续喷时，应重复施喷不小于100mm，喷射过程中出现压力聚降、上升、孔口冒浆超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时处理。6对桩底及桩顶各3m范围内要进行复喷，特别快到桩头时土体粉散容易出现半径增大现象，桩头质量不宜保证，所以做好复喷是很关键的一项工作。7喷浆过程中要对喷浆量进行计算，防止喷嘴部分堵塞而降低喷浆量。8喷浆开始前一定要把钻机调整水平，确保钻杆垂直，喷浆过程中冒出的浆液、泥巴要及时清理，否则会越积越多，把钻机顶起来，容易造成钻机倾斜，最终造成桩体倾斜。9高压旋喷桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位的偏差不≥50mm。10施工中严格按照现行的施工技术规范操作，控制好浆液用量、注浆压力、提升速度。并做好各项记录。3.2袖阀管注浆加固工艺3.2.1袖阀管注浆加固工艺流程为：机具就位—成孔—插袖阀管—填筑套壳料—注浆—清洗—（若有需要）二次注浆。钻孔布设按梅花形孔布置@0.5m，孔径d=76mm，孔深13m，加固面积按管廊架基础间距四周延伸2m。见图6.0-1。注浆材料为普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比0.5：1，可在水泥浆中加入速凝剂、早强剂等，予以改善浆液性能以满足工程特定要求，参入量不大于3%。进行注浆加固时采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间，防止或减少既有建筑物因注浆而产生附加沉降。采取该项措施后，顶管过程中基本不会对管廊架基础发生扰动。3.2.2袖阀管施工工艺1压密注浆的解释和作用1）解释：通过较高压力将液状的浆液注（压）入岩土层内部，以达到密实岩土层。

2）作用：密实、改良岩土层，止水，防坍等。

2施工方法和步骤

1）施工方法：通过压力注浆机把水泥浆或其混合浆液由钻孔（袖阀管、锌管）注入地层内部（空隙、间隙、裂隙或空洞等）。

2）施工步骤

钻孔下袖阀管（套壳料、袖阀管、封口）下锌管（注浆头、管路连接）浆液拌制（水泥、水、缓凝剂）开注浆机吸浆（混合）按步距提管结束、清洗

3注浆主要参数

扩散方式：渗透～劈裂；浆液扩散半径：1～1.2m

有效加固范围：1.5m（间隔加固）；注浆油压力：2～3Mpa

注浆速度：10～20L/min；凝结时间：60～120s

浆液基准配比：

A液：水/水泥=0.75～1.5：1外加剂：缓凝剂/水泥：2～3%

B液：水玻璃：35～40Be′

单液浆为A液单液，双液浆为A液和B液的混合液，双液浆的配合比为A液：B液=1：1。

4施工技术要求

1）钻孔：要求保证钻孔的垂直度

2）下袖阀管：下袖阀管包括下套壳料、下袖阀管并连接、钻孔封口等工作。套壳料一定要按比例配制，并保证把孔内泥浆置换完方能下袖阀管；袖阀管的连接一定要保证质量，连接紧密、不得有断开现象；封口按设计进行封口料的制作，并保证封口的长度在1.5m以上。

3）下锌管：先检查注浆头的状况，如单向阀的状态是否良好；检查管路不能有堵塞现象，并保证各节管路的连接质量；如果袖阀管出现堵塞，应先进行洗管，尽量使锌管下放至孔底。

4）浆液制作：按设计和现场值班工程师提供的配合比拌制好浆液，浆液的比重符合要求，添加剂的按试验人员确定的参量进行添加，经保证水泥浆液的配制质量。

5）开注浆机：在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，看压力是否过高，看注浆量是否达到设计的注入量；这个过程主要靠注浆司机来控制，另外注浆司机还要做好注浆记录，并保证记录的真实性。

6）双液混合：双液注浆一般把浆液的凝固时间控制在60～120s，主要根据注浆要求和作用的不同，通过调整浆液的配比和水泥液的浓度比重，来调整浆液的凝固时间。双液浆是在注浆机的混合器处混合的，理论上浆液比例是1：1，但有时由于注浆机的一些原因，会造成比例相差较大。所以现场要经常做试验，必要时从混合器处取浆液来做试验，以保证合理的浆液凝固时间。

7）锌管上提：注浆锌管的上提一般是在压力升高、达到注浆量时进行，所以要求上提锌管要用力均匀、及时快速、并按一定的步距。

8）清洗及文明施工：在注浆完毕后要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路，这是一项非常重要的工作，不能马虎。另外就是要做好现场的文明施工工作，做到工完料净场地清。

5施工注意事项

1）施管工人员必需按技术交底和施工方案组织施工。

2）在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果。

3）如出现堵管，堵管的处理要快速及时，不能慌乱，要按顺序一步步尽快处理。4）注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间，注意压力的变化，如压力升高要及时提升锌管。5）水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌。6）施工过程中做好注浆施工的各种记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判断注浆效果是否满足设计要求，注浆作业时，每500mm记录一次注浆参数。7）在钻孔和注浆施工过程中，要做好各种机械设备和电路的检查工作，消除各种不安全因素的存在。8）在拆除管路及注浆操作时应戴防护眼镜，以免浆液溅入人眼，并做好劳动防护，作业人员必须佩带胶手套。9）搞好现场的文明施工，及时做好泥浆清理工作，不得直排入河（海），施工完毕及时清理现场。4施工进度计划安排4.1施工内容本分项施工内容为:4.1.1高压旋喷桩施工4.1.2袖阀管注浆施工4.2施工计划安排本分项工程的施工总体计划，以本标段总的施工计划为依据，在确保工程质量、施工安全的大前提下，优化资源配置，挖掘人员和设备潜力，充分发挥本队综合优势，确保不影响本标段的总体计划。现场设管道施工机组、高压旋喷桩施工机组及袖阀管注浆施工机组4.2.1高压旋喷桩施工从5月15日至5月24日完成，袖阀管注浆加固施工从5月25日至5日31日完成。4.3保障措施为保证以上生产进度计划能顺利得到实施，我们将从如下几方面采取措施予以保障。4.3.1组织保障：本工程实行项目管理。总公司调集所需设备、物资及劳动力，项目经理由优秀项目经理李建军同志担任，技术负责人由张朗修同志担任，工程技术骨干由具备丰富经验的现场管理人员组成，具体组织机构及组成人员如图4.3-1。项目经理项目经理质安总监专业技术负责人质安总监专业技术负责人项目执行经理资料员施工员安全员质检员资料员施工员安全员质检员袖阀管机组旋喷桩机组现场监测袖阀管机组旋喷桩机组现场监测图4.3-1施工组织机构施工组织机构联系方式序号姓名职务联系电话备注1项目经理2项目执行经理3专业技术负责人4质安总监5质检员6安全员7施工员8资料员9测量员4.3.2机械、材料保障根据施工进度安排，提前列出机械、材料使用计划，一套高压旋喷桩机具，两台袖阀管注浆机，确保工程进度。7.33劳动力保障：本工程劳动力投入高压旋喷桩机组8人分两班施工，袖阀管注浆两台注浆机8人同时施工。7.3.4水、电保障：由于当地没有自来水，项目部与中石化协调用不管从库区接出，确保施工用不，夜间施工照明采用发电机供电。5质量控制5.0.1施工前坚持技术交底制度。即交图纸、施工方法、操作规程、验收标准、安全知识以及其他注意事项，一切变更设计，以书面通知为主。5.0.2施工中的工序自检制度。施工严格按图纸规定的质量要求组织施工，做好隐蔽记录和施工日记，每道工序施工后及时检查、评定施工质量，确保达到优良标准。5.0.3建立交接班制度。交接双方均须在交接记录上签署意见，接方班组对达不到优良标准的上道工