04高压旋喷桩施工工艺试验方案.docx
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04高压旋喷桩施工工艺试验方案
高压旋喷桩施工工艺试验方案
1编制依据
(1)新建铁路磨丁至万象线招(投)标文件、施工合同、初步设计文件和图纸等。
(2)国务院颁布的法律、法规及中国铁路总公司(原铁道部)制定的技术规范、标准和相关规定等。
《客货共线铁路路基工程施工技术指南》TZ202-2008
《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010
《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2003
《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009
《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2009
铁建设[2007]159号关于发布《铁路路基工程施工质量验收标准》等十九项铁路工程施工质量验收标准局部修订条文的通知
(3)老挝人民民主共和国及地方有关安全生产、环境保护和水土保持等方面的法律法规。
(4)公司能力及类似工程施工工法、科技成果和经验;国内外相关铁路的施工工艺及科研成果;为完成本标段工程投入的管理人员、专业技术人员、机械设备等资源。
2适用范围
本方案适用Ⅳ标Ⅱ分部孟卡西车站DK240+910~DK240+990段、DK242+764涵洞基底高压旋喷桩试验桩施工。
3试验目的
通过工艺试验确定磨万铁路Ⅳ标第Ⅱ分部承建范围内高压旋喷桩的施工工艺,注浆量、注浆压力、旋转提升速度等工艺参数,达到指导施工沿线高压旋喷桩施工的目的。
4试验参数
根据规范要求在旋喷桩加固区选取3根旋喷桩桩作为试验桩,试验桩位置详见下图。
4.1水泥浆配比试验
根据设计图纸旋喷桩使用P42.5普通硅酸盐水泥,在施工区域场地整平后选取最软弱土层试样进行室内配合比试验,确定不同水泥等胶凝剂掺入情况下的水泥土强度确定合适的配合比。
经试验水灰比为1:
1时水泥土强度符合设计要求。
4.2高压旋喷桩施工参数
拟定试验桩初始施工参数如下:
1#桩试验参数:
提升速度20cm/min、注浆压力20Mpa、注浆量60L/min。
2#桩试验参数:
提升速度25cm/min、注浆压力30Mpa、注浆量90L/min。
3#桩试验参数:
提升速度25cm/min、注浆压力40Mpa、注浆量120L/min。
对上述试验参数在实地的成桩效果进行对比分析,在满足设计及规范要求的前提下选取的最优的试验参数作为高压旋喷桩的施工参数。
5工程概况
磨万铁路第Ⅳ标第Ⅱ分部承建范围线路长度约29.431km,其中路基15段,总计长度9.75km,包含3座站场路基。
高压旋喷桩布置于孟卡西车站路基DK240+910~DK240+990段及DK242+764涵洞。
DK240+910~DK240+990段(80m)路基基底旋喷桩桩直径50cm,桩间距1.3m,三角形布置。
加固宽度为路堤坡脚线外2m,总计旋喷桩数量为4532根,设计桩长12m~14m,且要求打穿软弱土层,打入持力层不小于0.5m。
地基加固后地基容许承载力不小于230Kpa,单桩承载力不小于190KN。
DK242+764桩号涵洞基底地层中存在粉质黏土,采用高压旋喷桩加固处理。
旋喷桩桩径φ60cm,矩形布置,桩间距1.2m,加固区宽度6.0m,长度21.6m,按涵洞中线对称布桩,总计旋喷桩数量为84根,设计桩长18m~19m,且要求嵌入黏土1.0m。
地基加固后复合地基承载力不小于0.18Mpa,桩体无侧限抗压强度不小于25Mpa。
5.1地质情况
原地面属中低山山间河谷盆地地貌,地形较为开阔,略有起伏。
地表被第四系土层覆盖,下伏基岩为白云质灰岩夹灰质白云岩、泥岩的全风化层和弱风化层。
5.2水文情况
地下水水质属Ca2+Na+——HCO3—型水,环境作用等级为H2。
5.3地动参数
地震动峰值加速度为0.1g,地震动反应谱特征周期0.4s。
6施工工艺流程
施工工艺流程图如下:
高压旋喷桩施工工艺流程图
7施工方法及资源配置
本分部高压旋喷桩拟采用单管旋喷注浆法施工,详见图7-1。
在施工现场建立临时水泥及外加剂仓库。
在合适位置设置水泥浆搅拌机及浆桶搅拌、储存水泥浆,高压泥浆泵输送水泥浆液,MXL-135D型钻机钻孔、旋喷。
图7-1喷射注浆示意图
7.1施工准备
(1)清除旋喷桩施工范围地表腐殖土、树根及杂物,完成平整场地形成工作面,在加固区外设置回浆池。
(2)进场测量放线,将拟定的试验桩桩孔位置在地面画线钉桩,控制孔位偏差在5cm以内。
(3)采集最软弱土层试验进行室内配比试验,测定不同胶凝剂与外加剂掺入量情况下的水泥土强度,确定合适的配合比。
(4)施工人员、机械设备已经进场,原材料经检验合格、数量满足施工要求。
(5)对已进场的施工人员进行岗前培训、完成技术交底工作。
7.2钻机就位
钻机需平置于牢固坚实的地方,保证钻杆垂直对准孔位中心。
垂直度允许偏差1.5%。
7.3钻孔插管
钻孔使用MXL-135D型钻机,钻孔直径5cm,钻进与插管同时进行。
钻孔过程中需控制钻进深度确保桩长符合设计要求。
使用经纬仪控制钻杆垂直度确保偏差符合规范要求。
7.4制浆
旋喷浆液采用水泥净浆,水灰比1:
1,制浆材料为PO42.5普通硅酸盐水泥,根据水泥浆配合比及搅拌机容量情况确定每盘浆液原材料数量后采用人工将水泥投入搅拌机内制拌水泥浆。
7.5注浆旋喷
桩孔钻进至设计深度后首先是试喷确认喷咀及注浆管路正常,然后启动高压泥浆泵送浆旋喷。
在桩底喷浆30s后,按拟定的施工参数边喷浆,边旋转提升钻杆。
旋喷过程自下而上连续进行以保证桩体的整体性。
直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压注浆泵,停止水泥浆的输送,将钻杆提升出地面关闭钻机,桩体旋喷施工完成。
7.6清洗
向浆桶中注入适量清水,开启高压注浆泵将清水压入管路清洗管路及粘附在喷头内的水泥浆直至清洗干净。
废浆沿排水沟引入沉淀池。
7.7钻机移位
桩机移至下一根试验桩位,重复进行上述7.2~7.6步骤的施工。
7.8施工资源配备
7.8.1施工人员配置
试验桩施工人员详见下表。
施工人员配置表
序号
工种
人数
备注
1
队长
1
2
技术负责人
1
3
技术员
1
4
质检员
1
5
安全员
1
6
材料员
1
7
工班长
1
8
机械操作手
1
9
电工
1
10
小工
4
合格
13
7.8.2机械设备配置
试验桩施工所需主要机具设备见下表。
主要施工机具设备表
序号
名称
型号
数量
备注
1
钻机
MXL-135D
1
钻孔、旋喷
2
制浆机
TTP-400
1
制浆
3
注浆泵
TTB100/30
1
加压
7.9施工注意事项
(1)钻机就位应平稳、钻杆与孔位需对正,垂直度符合规范要求。
(2)注浆喷射前应检查设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足工艺参数要求。
管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷咀内不得有杂物。
(3)喷射注浆的搭接长度不得小于0.5m,以保证固结体的整体性。
(4)在喷射注浆过程中,当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时应查明原因采取相应的措施。
(6)施工过程中需及时进行复合地基承载力试验。
(7)施工过程产生的废料、废浆需进行处理防止污染环境。
8质量保证措施
磨万铁路Ⅳ标Ⅱ分部成立以项目经理为组长,分部经理为常务副组长,质量副经理为副组长。
各职能部室主要负责人、架子队负责人、质量负责人为成员的高压旋喷桩施工质量管理机构。
质量管理机构详见下图:
(1)严把原材料质量关,进场水泥必须有出场合格证,并经试验室检测合格方可使用;生产用水需满足设计及规范要求。
(2)施工过程按试验室拟定的水灰比拌制水泥浆不得随意更改。
(3)当出现喷浆量不足而影响工质量时,需采用复喷技术确保桩体质量。
(4)桩体数量、位置、长度、直径等数据需符合设计及规范要求,施工允许偏差详见下表:
旋喷桩的允许偏差和检验方法
项次
检查项目
单位
允许偏差
检查频率和方法
1
布置形式
m
符合设计要求
现场观察、尺量
2
数量
根
符合设计要求
计数
3
桩距
mm
±100
抽查1%不小于5处
尺量
4
桩径
mm
不小于设计
抽查1%,且不小于2根
挖深50~100cm,尺量
5
钻杆垂直度
1.5%
抽查2处、不小于2根
经纬仪测量
6
桩长
m
符合设计要求
抽查3%,且不小于3根
尺量钻杆长度刻度、必要时钻芯检查
7
桩体强度
MPa
符合设计要求
抽查2%,且不小于2根
抗压试验
8
地基承载力
Mpa
符合设计要求
抽查2‰
平板载荷试验
9安全保证措施
磨万铁路Ⅳ标Ⅱ分部成立以项目经理为组长,分部经理为常务副组长,安全总监为副组长。
各职能部室主要负责人、架子队负责人、质量负责人为成员的高压旋喷桩施工安全管理机构。
安全管理机构详见下图:
(1)机械设备操作人员(或驾驶员)必须经过专门训练,熟悉机械操作性能,经过专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机(车)操作。
(2)机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程,工作时集中精力,谨慎工作,不擅离职守。
(3)机械设备发生故障后及时检修,绝不带故障运行,不违规操作,杜绝机械和车辆事故。
(4)专业电工持证上岗。
电工有权拒绝执行违反电器安全操作规程的工作指令,安全员有权制止违反用电安全的行为,严禁违章指挥和违章作业。
(5)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
各孔用电必须分闸,严禁一闸多用。
孔上电缆必须架空,严禁拖地。
(6)所有现场 施工人员佩带安全帽,特种作业人员佩带专门的防护工具。
(7)所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。
(8)夜间施工需保证足够照明,能够满足正常施工需要。
10环境保护及文明施工措施
磨万铁路Ⅳ标Ⅱ分部成立以项目经理为组长,分部经理为常务副组长,安全总监为副组长。
各职能部室主要负责人、架子队负责人、质量负责人为成员的高压旋喷桩施工环保及文明施工管理机构。
管理机构详见下图:
(1)在施工的过程中,建立完善的污水、废浆处理系统,建筑垃圾不得随意随意丢弃。
(2)严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。
(3)施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道。
所有机械废油回收利用或妥善处理,严禁随意泼倒。
(4)选择性能优良、噪音小的施工机械,对本工程使用的桩机、发电机等机械要进行定期保养维护,以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。
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