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1、青岛市红岛胶南城际（井冈山路大珠山段）轨道交通工程（YCK11+455.000YCK14+176.247）嘉年华站高压旋喷桩（滨海大道碎石回填层）专项施工方案编 制：_审 核：_ 审 批：_中交青岛轨道交通R3线工程二工区项目经理部2015年6月1 工程概况1.1 设计概况嘉年华站设置单排1000750高压旋喷桩，均采用三重管工艺，旋喷桩进入不透水层0.5m。旋喷桩数量共527根，根据地质资料，桩底标高-3.13m-4.6m。回填碎石层段落嘉年华站高压旋喷桩平面图（基坑外侧为高压旋喷桩）本施工段落（桩号为212390段）处于滨海大道回填层，距原地面3m7m段落均为粒径大小为30mm100mm的
2、碎石层，PH-5旋喷桩机无法成孔，2015年6月22日选用HJGB140全液压爆破孔钻机进行引孔，引孔过程中由于回填碎石层自稳性差，钻进十分困难，且引孔后无法提钻，该工艺无法完成该段高压旋喷桩施工。我部根据地质资料及施工经验，调用一台履带式全液压锚固钻机加两台高压旋喷CYP液压台车配合施工。1.2 地质情况嘉年华站高压旋喷桩该施工区域地质情况描述如下。1、第四系全新统人工填土层（Q4ml）第层：素填土，褐色、黄褐色，稍湿，松散稍密，局部中密，由黏土、粉质黏土、风化砂夹少量碎石等组成，局部夹有碎砖等，表层为10cm厚的水泥路面或沥青路面。第1层：杂填杂色，稍湿湿，松散稍密，由砂土、碎砖块、碎石、
3、混凝土块等组成，局部夹有生活垃圾。以上人工填土层，强度较低，均匀性差，自稳性差。整体回填年限520年。2 总体施工部署根据图纸要求，高压旋喷桩采用三重管工艺，采用42.5级普通硅酸盐水泥，利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体切削破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基种形成直径比较均匀具有一定强度的圆柱体（称为旋喷桩），桩体间相互咬合，在斜井敞开段四周形成一圈闭合的止水帷幕，达到止水效果，保证斜井施
4、工过程安全。施工计划：6月24日7月5日，暂配备一台履带式全液压锚固钻机加两台高压旋喷CYP高压旋喷液压台车配合施工。图1 履带式全液压锚固台车图2 CYP高压旋喷液压台车3 资源配置施工人员配置如下表。施工人员配置表职务姓名备注技术负责人魏义山制定方案，技术交底工点主管李宝枝负责生产安排安全总监袁伟坡安全监督技术员蒋淼现场值班，记录参数试验室主任沈勇原材料送检，成桩检测钻机操作手5人钻机操作制浆、送浆工人5人辅助工4人文明施工、辅助配合在施工中各人员应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。司泵人
5、员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据试桩要求调整施工参数。主要施工机械设备见下表。序号 设备名称 规格型号 单位 数量 1旋喷桩机CYP液压台车台 22液压锚固钻机LD-180-2台13高压水泵 3D2-5Z栓塞泵 台 14灌浆泵 HB-80 台 15空压机 P-0.8MPa，Q-6m3/min 台 16泥浆泵 BW-150 台 17拌浆机 WJG-80 台 14 施工参数根据地质条件，考虑到碎石层空隙大，在高压喷浆过程中大量浆液扩散到周边区域，我部一方面加大水泥用量，将原来的508kg/m提高到540kg/m，另一方面控制提钻速度，将提钻速度由原来的12cm/min降低到10
6、cm/min，保证注浆效果。施工工艺参数表项目 技术参数压缩空气 气压（MPa） 0.75气量（m3/min）5水压力（MPa）35水泥浆水泥用量540kg/m压力（MPa） 1.2水灰比 1.1水泥浆比重1.5提升速度（cm/min）10旋转速度（r/min） 205 施工方法及工艺流程5.2 三重管旋喷跟管钻进施工工艺 三重管旋喷跟管钻进施工工艺流程见下图。 5.3 具体施工步骤 5.3.1 施工准备 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；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平
7、”。 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，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。 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。 灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。5.3.2履带式全液压锚固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，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内。 5.3.3钻进 根据地质资料及实地调
8、查，滨海大道为海滩回填区，地层中有碎石回填层，引孔采用液压钻孔，钻杆套入钢护筒内，每钻进2m，加一节钻杆和钢护筒，根据孔深不同配置了一节50cm长和一节100cm的钻杆。钻进过程中孔内通过钻头送水护壁，钻渣通过钻杆与钢套管之间的缝隙排出（钢护筒直径为146mm）。钻到设计孔位后提钻。根据地质资料，强风化层顶标高为-6.2-6.9m，则孔底标高为-7.2-7.9m。5.3.4插入套管 成孔后，将110mm的PVC管（每节4m）插入孔内，接缝处用胶带包裹牢固，逐节安放入孔内。5.3.5拔除钢护筒 PVC管全部插入孔内后，检查深入设计标高后，用钻机逐节拔除钢护筒。5.3.6CYP液压台车就位台车就位
9、后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于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，保证孔底标高满足设计深度。 5.3.7钻进 将89mm钻杆伸入事先插好的PVC管道内，伸入过程中保证钻杆的垂直度。5.3.8旋喷提升 当钻杆钻进至设计深度后，启动高压水泵，然后由下向上喷射高压水流切割土体，同时利用高压空气将泥浆清理排出。泥浆排出过程中，输浆泵开始灌浆。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转喷射60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
10、，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。 5.3.9钻机移位 旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。6 质量标准及检查方法6.1 旋喷桩施工技术标准旋喷桩技术标准见下表。序 号 项 目 名 称 技 术 标 准 检查方法 1钻孔垂直度允许偏差 1/150实测或经纬仪测钻杆 2钻孔位置允许偏差 50mm尺量 3钻孔深度允许偏差 200mm 尺量 4桩体直径允许偏差 50mm 开挖后尺量5桩身中心允许偏差 0.2D 开挖桩顶下500mm处用尺量，
11、D为设计桩径 6水泥浆液初凝时间 不超过20小时7水泥土强度 qu(28)1.0MPa。试验检验8水灰比 1.11.3试验检验6.2 施工检查内容 施工前检查 在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面： 原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果； 浆液配合比是否合适工程实际土质条件； 机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；压力表、流量表的精度和灵敏度应符合要求，需提供合格证和检定证书。高压喷射设备性能应良好。检查喷射工艺
12、是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于2孔，必要时调整喷射工艺参数； 施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求； 施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。 施工中检查 施工中重点检查内容有： 钻杆的垂直度及钻头定位； 水泥浆液配合比及材料称量； 钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等； 喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量； 孔位处的冒浆状况； 喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度； 施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。 施工后检查 施工后主要对加固土体进行
13、检查，包括： 固结土体的整体性及均匀性； 固结土体的有效直径； 固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置； 固结土体的抗渗性。桩体28天强度不小于1.0MPa。6.3 成桩质量检查 质量检验时间、内容 应在高压喷射注浆结束1周后，检查成桩质量。(2)质量检验数量、部位 分别对三个试桩进行取样检查，查看在不同施工参数条件下的成桩质量。采用钻芯取样，每根桩取3个点，位置分别是桩外侧向内10cm，桩中心。 (3)检验方法 旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。 钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。7 质量、安全、环境保
14、证措施 7.1质量保证措施 为保证旋喷桩的试桩施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。 （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）施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。 （3）采用42.5R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。 （4）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。 （5）试桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。 （6）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.2m/min 。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然
