高压旋喷桩施工方案

一、 工程概况 工程设计概况

xx市轨道交通xx号线延长线工程施工xx标段xx段位于xx市xx区西部xx机场跑道及绿化草坪上，线路走向为南北走向。

工程环境条件

xx工程均位于xx市xx区的xx机场跑道或绿化草坪上，位于xx路和xx大道之间的规划地带，地势平坦开阔，仅有少量施工人员及车辆通行。xx机场规划地带，场地周边仅有少部分规划建筑物在修建中，距离线路较远，对施工基本无影响。工程位于xx机场跑道上，地下管线密集，施工前应进一步对场地内管线进行探测和检查，确定是否为机场废弃线路，否则应采取改线、移位或保护措施；对横跨地铁线路的两条联络线的新建地下管线，倒边施工时应采取保护措施。

工程地质与水文地质

工程地质

本标段原始地貌属广花凹陷冲积盆地，第四系地层以冲洪积砂层、土层及残坡积堆积为主，基岩多为石炭系中石灰岩和炭质灰岩沉积地层，岩层面高低起伏，岩溶发育形成溶蚀探槽、土洞。

本标段线路岩土分层特征由上至下依次为：

<1>人工填土层、<2-1B>淤泥质土层、<2-2>淤泥质粉细砂层、<2-3>淤泥质中粗砂层、<3-1>粉细砂层、<3-2>中粗砂层、<3-3>砾砂层、<4-1>冲洪积粘土层、<4-2>淤泥质土层、<4-3>坡积土层、<5C-1A>残积土层、<5C-1A>软塑状残积土层、<5C-1B>可塑状残积土层、<5C-2>硬塑状残积土层、<7C>岩石强风化带、<8C-1>炭质灰岩中风花带、<8C-2>石灰岩中风花带、<9C-1>炭质灰岩微风花带、<9C-2>石灰岩微风化带。

水文地质

主要有赋存于第四系松散层孔隙潜水（砂层水）、基岩裂隙水和灰岩溶洞裂隙水三种。第四系松散层孔隙水主要赋存于冲积～洪积砂层〈3-1〉、〈3-2〉内，砂土层有一定厚度和较连续性，富水性和透水性好；基岩裂隙水赋存于砂岩强、中风化带内，岩石已风化成土状，赋水条件差、赋水性较小，略具承压性；灰岩溶洞裂隙水主要赋存于炭质灰岩和石灰岩岩溶发育地段，富水性、透水性好，具强透水性，涌水量大，具承压水特征，水位埋深在5.2～8.16m。第四系裂隙水对砼具弱腐蚀性，对砼中的钢筋无腐蚀性。基岩裂隙水及灰岩溶洞裂隙水多数对砼及砼中钢筋无腐蚀性，局部有弱腐蚀性。

施工条件

业主在“三站四区间”七个子单位工程围挡内各提供1台630KVA的箱式变压器作为施工用电。根

据施工需要，在正式供电之前靠自发电来满足施工。

业主在“三站四区间”七个子单位工程围挡内各提供1个4寸管（φ100）的供水管作为施工用水。根据施工需要，在正式供水之前将靠自取水来满足施工。

二、 施工方法及技术措施

钻孔桩桩间采用φ600旋喷桩止水，旋喷桩要求进入基坑下1米，并达到止水效果。旋喷桩在钻孔桩桩芯混凝土达到设计强度70%以后、冠梁施工前进行施工。施喷浆采用双重管法；成孔采用XY-100型地质钻机。

桩间止水旋喷桩桩径为φ600，间距为900ｍｍ（即每桩间施作一根）。

旋喷桩采用XY-100地质钻机施钻引孔。再用GS500-4高台喷车进行旋转喷浆。旋喷桩需进入<5-2>地层（相对不透水层）不少于1.5m。旋喷桩止水桩间孔位布置形式如图3所示。

图3 旋喷桩止水帷幕图 施工机具、施工工艺流程及施工参数

主要施工机具型号及主要技术参数见表1 表1 名称 型号 技 术 参 数 备 注 工程地质钻机 XY-100 可钻深度大于30m，φ130，泥浆护壁 高台喷车 GS500-4 提升速度5～15cm/min 空气压缩机 W1.6/10 压力0.5～1.0Mpa，排风量1.6m3/min 二重管 灰浆泵 TY-301 φ91，喷嘴1.8mm PH-5 泵压0.5～1.5Mpa，流量60～80L/min 施工工艺流程图如图4、5所示

测量定位 浆液配制 钻机就位 钻进造孔 不合格 终孔检查 沉淀池 合格 高喷台车就位 废水排放、沉渣外运 下管喷射 水泥浆配制 浆液喷射 废浆沉淀 旋摆提升 硬化、外运 成桩 移机至下一孔位 图4 高压旋喷桩施工工艺流程图

高压胶管压浆车钻孔机械旋喷管(a)(b)(c)(d)(e)(a)钻机就位钻孔(b)钻孔至设计高程(c)旋喷开始(d)边旋喷边提升(e)旋喷结束成桩图5 高压旋喷桩施工方法示意图 高压旋喷桩施工技术参数见表2

表2 序号 1

项目

气压

压缩空气

气量

2 3 4 5

浆比重

水泥浆

浆量

提升速度 喷嘴直径 加浆比重

单 位 MPa l/min kg/l l/min cm/min mm g/cm

施工方法及技术措施

① 测量定位

先采用液压锤破除路面砼，再依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。 ② 钻机就位，钻孔

根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔，孔径为φ125mm，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。

③ 插管，试喷

引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普硅32.5R水泥，水泥浆（单液）水灰比：0.8~1.0，参考参数见高压旋喷桩施工技术参数表所示。

④ 高压旋喷注浆

A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；

B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。

C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；

3

参数值 0.5～0.7 1500～3000

1.5 60～70 10～15 2.1 1.2

备 注

D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。

E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。

F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。

G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。

H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。 I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。 J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。 ⑤废弃浆液处理

喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。

⑥冲洗机具

当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞（因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道）。

⑦移动旋喷机具至下一孔位。

质量控制措施

① 旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5%，桩心偏差不大于5cm。

② 正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。

③ 为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。

④ 旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。

⑤ 钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩。

⑥ 在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。 ⑦ 制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。

⑧ 在旋喷过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩），避免畸形桩和断桩。

⑨ 旋喷施工按规定作好记录，并按监理工程师批准的表格填写。

⑩ 按规定作好质量检验，可采取钻孔取芯、标准贯入、静载试验等方法进行，检查点的数量按有关规范办理。质量检验应在注浆结束28天后进行，对检验不合格的应复喷。

施工应急措施

根据经验：孔口冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。

若因地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短时间，使浆液在一定土层范围内凝固。另外还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再后继续正常旋喷。

冒浆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，减少冒浆的措施有三种：①提高旋喷压力。②适当缩小喷嘴孔径。③加快提升旋喷速度。

旋喷时，要做好压力，流量和冒浆量的量测工作，钻杆的旋喷和提升必须连续不断。当拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有0.5m的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。

文明施工要求

① 根据工程情况，制定切实可行的、具体的文明施工措施并严格执行，维护我局的荣誉。 ② 施工场地内的临时设施布置，要做到合理、实用和美观大方；材料设备存放整齐、合理；碴土严格按指定地点进行堆放，不得影响市容及场观；

③ 对进出的车辆进行检查、冲洗，确认不会对城市道路造成污染后，方可让车辆驶出场地。 ④ 场地内设一个沉淀池，泥浆和废水要经过沉淀过滤处理后才能排放，以防污染及堵塞下水道。若因施工不慎造成下水道堵塞的，应立即自行疏通。场地内不能有积水，排水沟必须保证畅通；

⑤ 场内临时道路及有关场地已全部硬化，需经常保持路面平整、清洁、畅通；

⑥ 施工中开挖出来的任何管线，要及时报告有关部门，以便制定措施。若在施工中发现有文物，要采取有效封闭保护措施，及时报告有部门处理；

⑦ 搞好与周围单位、居民之间的关系，搞好生活区、施工场地的环境卫生；

⑧ 积极听取市容城管大队的意见，搞好文明施工及环境保护，为施工生产创造一个良好的外部环境。