1、槽壁加固高压旋喷桩试桩方案上海城建市政工程（集团）有限公司南昌市轨道交通2号线一期工程土建6标高压旋喷桩试桩方案编制： 审核： 审定： 上海城建市政工程（集团）有限公司南昌市轨道交通2号线一期工程土建6标项目经理部二O一四年五月二十日一、编制依据1、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）。2、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。3、南昌市轨道交通2号线一期土建6标南昌火车站施工图纸。4、自行踏勘施工现场了解的情况和收集的相关资料。二、工程概况1.1 工程概况南昌火车站位于新建南昌火车站东广场北侧，洛阳路隧道南侧，车站中心里程为YDK41+042.146，站中心里
2、程处轨面绝对标高值为7.479m，本站间距为17m，站台宽14m，有效站台长度为118m，车站净长为163.8m，标准段净宽21.3m。总建筑面积11689m2，主体建筑面积为10080m2，车站有效站台中心里程处底板埋深约为15.04m，站中心覆土为1m。在导墙开挖过程中发现地面以下3到5米全为回填垃圾土且存有大量混凝土、浆砌片石、大石块等障碍物，影响导墙开挖以及后期地墙施工。故拟采取挖出障碍物后对地墙区域进行高压旋喷桩槽壁加固。1.2 现场清障情况南昌火车站地下连续墙导墙开挖过程中发现基坑南侧距东端头10米处有一个约10米直径的圆井，深5米。井壁为条石宽80CM，井底为混凝土底板厚50CM
3、，井内回填多为大石块，清除过程中周边3米范围塌方，两边已做好地坪下基本塌空。再向西端头方向为原有房屋基础，深4米左右，钢筋混凝土底板厚约50CM，并挖出2M*1.5M*1.5M混凝土柱基础数十根，开挖时伴随着大塌方，塌方范围约4米。为了导墙施工以及以后地下连续墙施工安全，需对清障回填区域进行加固处理。三、试桩总体计划及要求根据设计及施工规范要求，旋喷桩正式施工前先作试桩试验。计划在现场(南昌火车站)取原状土样，按照建筑地基处理技术规范JGJ79-2002，针对软弱土层、设计高压旋喷桩水泥标号采用42.5Mpa的普通硅酸盐水泥，确定以下技术参数：水灰比；水泥掺量；注浆流量；喷嘴直径；转速；搅拌下
4、沉、提升速度；注浆压力；水泥浆比重；测28天龄期无侧限抗压强度。本标段高压旋喷桩计划试桩3根，试桩直径800mm。试桩过程中业主、设计、监理与施工单位一同到施工现场。根据相关施工定额要求，试桩水泥掺量拟分别采用18%（200kg/m）、19%（202.5kg/m）、20%（204kg/m）来调整最佳施工参数。待试验合格，共同确定最佳参数后，方可正式进行大面积高压旋喷桩的施工。施工前进行成桩工艺试验，确保各项技术参数，检验成桩效果。 试桩数量3根。试桩施工拟采用的施工参数如下：1、每米注浆量0.1380.163m3；2、压力：清水压力10Mpa，喷浆压力1#、2#、3#试桩分别采用20Mpa、2
5、1Mpa、22Mpa；3、提杆速度 25cm/min；4、水灰比：1：1；5、每米水泥用量190210kg。四、试桩设计施工参数及施工配备机具 本标段高压旋喷桩的施工设计图中，没有给定相应的施工参数。目前，结合设计要求、相关施工技术规范、试验室试验的配比参数，旋喷桩暂定施工参数如下：试桩施工参数表序号项目控制参数备注1水泥浆水灰比1 ：12水泥掺量18%（190kg/m）、19%（200kg/m）、20%（210kg/m）3桩径800mm4喷嘴直径1.8mm5转速1020转/min6提升速度25cm/min7泥浆泵泵压2025Mpa主要人员一览表序号工种人数分工任务1指挥员2现场指挥协调2技术
6、（质检）员1施工中技术指导3试验员1现场检测4机械操作手4机械操作5机械维修工1机械维修和操作6辅助工6主要机械设备一览表序号名 称型 号单 位数 量1高压旋喷钻机MGJ-50台12挖掘机200台13高压注浆泵XPR-9000台14吊车QUY70台16拌浆机WJG-80台1五、高压旋喷桩的施工工艺及主要施工方法5.1主要施工方法旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻至桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，
7、从而使地基得到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。1、配比试验为了解决喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配比，施工前需进行现场采取土样，在室内进行配比试验，选出合理的浆液配比进行试桩。2、施工工艺流程3、施工准备（1）场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实。合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。（2）桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，
8、保证桩孔中心移位偏差小于20mm。（3）修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放，沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入现场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，其主要由灰浆拌制设备、储存设备、输送设备组成。4、钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆与桩位偏差在10mm以内，钻杆垂直度误差小于0.3%。钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常。校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证钻进后孔底标高满足设计深度。5、引孔钻进钻机就位并试运
9、转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。（1）钻孔方法采用泥浆护壁、回转钻进的方法。（2）钻孔直径钻孔直径一般为80mm,大于喷射管外径20 mm以上。在卵石土、碎石土和角砾土等较硬的土层中，应采用直径为100mm的钻机引孔。（3）钻孔施工时采取预防孔斜的措施：钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次。做到孔位偏差5cm,孔斜率1%。（4）钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔口正常返浆后再继续钻进。（5）护壁泥浆采用优质粘土作为制浆用主要材料，钻孔
10、时孔上返出的冒浆经沉淀重新利用，当泥浆中的含砂量超过要求时，予以废弃，以防孔内事故发生。钻进暂停或终孔待喷时，孔内应充满泥浆，以防止塌孔，并保护孔口。（6）钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及相应处理措施。6、拔出岩芯管，插入注浆管引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿。高压水喷嘴要用塑料布包裹，防止泥土进入管内。7、旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，应先达到预定的喷射压力，后再逐渐提升旋喷管，
11、以防扭断旋喷管。为保证桩底质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断。钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，防止断桩，并立即检修，排除故障。为保证桩底质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。8、旋喷施工（1）地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，首先应进行地面试喷。（2）开喷：喷射管下到设计深度后，拌制水泥浆液，供浆、供水开喷。等各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出水泥浆液时，即可按设计的提升速度进行旋转喷射灌浆。（3）高喷灌浆应保持全孔连
12、续一次作业，作业中拆卸喷射管等停顿后，重复喷射灌浆深度不小于0.3m。（4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增，孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后及时处理。（5）当孔内出现严重漏浆，应停止提升，向孔内冲填粗砂、土等堵漏材料，并降低水压力、流量，在喷射水流中掺加速凝剂，加大浆液密度或进行原地灌水泥砂浆、水泥粘土浆。孔口冒浆正常后，方可继续提升。（6）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小，不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度的措施予以处理。（7）如灌浆过程中发生串浆，则首先填堵被串孔，后继续串浆孔的高喷灌浆，待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔，喷射。（8）在旋喷注浆过程中，要观
13、察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量的20%时，仍为正常现象，如超过20%或完全不冒浆时，则要查明原因，采取相应措施。（9）喷浆必须连续不中断，若施工中出现了停机故障，喷射中断0.5h、1h、4h，待修好后，需向下搭接0.5m、0.7m、1.0m的长度，以保证固结体的整体性。 （10）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥砂浆对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不再下降为止。（11）在注浆过程中，将产生不少的废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前应在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再往外运。（12）施工中要如实记录高喷
14、灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理措施等。9、钻机移位旋喷提升到超过桩顶一定标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。5.2试桩施工要点1、水泥用量的控制在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：（1）若水泥量剩余，措施如下：适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度。（2）若水泥量不够，措施如下：保证桩径的情况下适当减少压力；喷嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值。针对本工程具体情况，每根试桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌
15、制水泥浆，通过试验确定参数以保证水泥量满足设计要求。2、冒浆处理在旋喷过程中，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，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和参数合理性等。（1）流量不变而压力突然下降时，应检查注浆管的泄漏情况，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，如系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷。如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，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）减少冒浆的措施：冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆
16、不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。提高旋喷压力（喷浆量不变）；适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；加快提升和旋转速度。对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，防止空穴现象。3、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，由于浆液的吸水作用，一般有不同程度的收缩，造成固结顶部出现一个凹穴，深度一般为设计桩径的1-1.5倍。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，使地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷、返浆回灌等措施。5.3试桩注意事项1、场地平整：在机械设备进场前平整好场地，并开挖合适的排水沟。2、施工位置：试验桩选在设计旋喷桩施
17、工范围内（暂定于丰潭路以东）进行。3、机械进场后，检查设备的完好情况和性能，压力和排浆量应满足设计要求。4、机械就位时精确对正桩位，机座要平稳牢固，主轴倾斜度0.5。5、严格遵守操作程序，先压水检查注浆管路，保证畅通。6、按设计配合比制备水泥浆液，检查合格备用。不许使用受潮或过期水泥。浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀、浓度降低而影响桩体强度。浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1/2。7、注意钻头振入情况，估算出各土层厚度，以便决定旋喷速度和注浆参数。8、在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数的合理性
18、。9、在钻进和喷射注浆中，需接长或拆除钻杆时，应先停止射水或压浆，待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。10、对冒浆要妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，保持良好的作业环境。11、为防止浆液凝固收缩影响施工桩顶标高，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆措施。5.4旋喷桩试桩施工质量检验1、高压喷射注浆所用的水泥和外加剂品种、规格及质量应符合设计要求。2、浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。每根桩施工过程中检验2次，观察并用浆液比重计检测浆液密度。3、试桩布桩形式应符合设计要求。4、试桩长度应符合设计，通过测量钻杆长度进行检查。5、试桩桩体的完整性、均匀性、无侧限抗压强
19、度应满足设计要求。旋喷桩完工后28d，在每根试桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。6、试桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。试桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm3根试桩经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%经 纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50100cm深后，钢尺丈量5.5质量保证措施1、组织保证措施（1）项目部将推行全面质量管理方法，按建筑地基处理技术规范（JGJ7
20、92002和建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）要求进行各项质量检测。（2）项目经理部成立质量管理领导小组，质量领导小组由项目经理挂帅，项目总工程师主管，成员由项目经理部、技术、质检、测量、物资、供应等职能部门人员、作业班组长组成。（3）三检制：严格执行“三检制”，层层把关，做到质量不达标准不交验收，上道工序未经验收不得进行下一步工序的施工。（4）严把材料关：工程质量的优劣，原材料的质量是关键，为确保整个工程质量达到优良，在保证材料合格率方面应严格把关。（5）认真做好原始记录及资料整理工作，做到资料齐全、准确、工整。对质量事故应及时上报监理工程师，不合格工程坚决返工，不
21、留隐患。（6）对连续作业的工作，实行交接班制度，并做好交接班记录。（7）制定切实可行的质量奖罚制度，并按各项工程验收情况，每月考核兑现，责任到人，奖罚分明。2、技术保证措施（1）放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。（2）采用标号32.5的普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定。水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。（3）旋喷桩成桩试验，最终由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数。（4）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.14m/min
22、 。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出现压力骤然上升或下降、大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。（5）高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩、桩顶面下降，从而保证桩顶标高满足设计要求。（6）因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。（7）引孔钻进施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用80mm成孔，岩芯管长不小于2.0米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护
23、壁，以防垮孔。（8）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，反映施工实际情况。（9）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计报告，经同意后调整。（10）配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工，若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。（11）施工现场配备常用机械设备配件，保证
24、机械设备发生故障时，能够及时抢修。六、安全、环保及文明施工措施6.1安全施工措施（1）建立以项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖整个工程的安全管理体系。（2）安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。（3）坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。（4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带
25、病工作，防止意外事故发生。（5）机械设备操作运行人员、电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。（6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽。安全工程师及安全员及时观察施工现场情况，根据不安全苗头采取相应的措施，做到防患于未然。6.2环境保护措施在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及监理人员制定的有关本工程环境保护的规则。加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，努力降低噪声，控制粉尘和废气浓度，做好废水和废油的治理的排放，遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护、防火及废弃物处理的规章制度，随时接受业主、监理及当地政府环境机构的监督检查。（1）水源
26、污染防治措施采取措施防止任何污染物质直接或间接地进入河道、水源。各种施工用的燃料、油料、化学品、酸等做到严格管理、特殊保管，储存地应远离地表水源。（2）防止水土流失措施采取有效措施，对施工开挖的边坡及时进行保护，做好排水措施，避免由于施工造成的水土流失。生活区、拌和楼的废水用排水沟排至指定地点。生活垃圾集中堆放并定期运至场外指定地点。施工平台区域设置排水沟、集水池，将施工废水、废浆排至指定点。6.3现场文明施工及相关措施（1）成立文明工地施工领导小组，由管生产的项目副经理主持工作，由综合办公室指派一人专门负责文明工地建设，由值班工长负责落实施工现场的文明施工工作。（2）工地布置建设时，按安全文
27、明标准工地进行。（3）开展文明工地、文明班组建设活动，按照各单位的施工范围进行分区卫生包干，将责任落实到人。（4）认真做好施工现场和生活区的规划。现场材料、工具摆放整齐有序，电缆、水管分别架设，不乱扔垃圾和废弃材料，做到工完料尽场地清。生活区定期进行卫生清洁和消毒杀菌，进行必要的文明礼貌宣传和文明共建活动，创建一流的卫生文明的生活环境和施工环境。（5）指派专人统一管理和协调工地的治安保卫、施工安全和环境保护等有关文明施工事宜，形成良好的生产、生活环境。（6）搞好现场施工道路的维修工作，做到路面平整、干净，保证道路畅通。危险地段设置明显标志，及时清除路障，同时要求所有车辆驾驶员文明礼貌驾车，且对
28、车辆经常进行维护、冲洗，保持良好车容、车貌。（7）教育现场全体人员遵纪守法，坚决杜绝打架斗殴、赌博等不良行为。（8）尊重当地民风民情和生活习惯，与当地政府、人民群众以及监理人员、设计代表等机构建立良好的关系，为文明施工创造良好的氛围。（9）全体上岗人员进入工作场地，身着统一的服装。来往于工区的施工机械、车辆均涂刷醒目的标志。（10）工程竣工后，将迅速撤离施工现场并彻底清除施工临时建筑物和其它一切废弃物。七、编制试桩总结1、施工过程中如实填写旋喷桩施工记录表，对旋喷深度、旋喷时间、提升速度、旋转转速度、注浆压力、注浆量、冒浆量等数据应准确记录。2、根据记录的土质情况，对照图纸检查土质是否与设计相符。3、试桩完成7天后采用浅层开挖，检查桩径、桩体外观完整性。在试桩完成28天后，依据建筑地基处理处理技术规范（JGJ79-2002），采用静载试验检测单根桩复合地基承载力。根据三根桩的检测结果及现场施工记录资料的数据进行分析，对施工参数进行优化，并在以后施工中推广应用。4、总结水泥搅拌桩施工过程的质量控制要点。
