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1、大人庙隧洞旋喷桩帷止水幕施工方案一、 工程概况 大人庙段洞身位于全风化岩石或残积砂质粘性土中，全风化岩石或残积砂质粘性土局部含有孤石。隧洞位于地下水位以下，全风化岩石或残积砂质粘性土在饱水状态下易软化，应采取相应的排、疏水措施。本段围岩等级为级，需采用地表锚杆、地表注浆等预加固措施，开挖过程中采用超前小导管注浆等超前支护措施。为了确保鹰厦右线、厦深线路基行车及运输安全，采用高压旋喷桩在隧洞两侧形成帷幕墙，用以阻止地下水串流，达到防止路基在洞内施工时发生沉降的目的。右洞加固范围为K6+445+409段，全长36米，洞身两侧分别施做单排高压旋喷桩，桩底落至仰拱底标高以下1m，桩间距为0.5m，距洞
2、开挖线距离1.0m。左洞加固范围为K6+493+449段，全长44米，洞身两侧分别施做单排高压旋喷桩，桩底落至仰拱底标高以下1m，桩间距为0.5m。为尽可能减少地下水纵向流动，每间隔10m设横向帷幕1道。二、试验桩施工方法2.1、注浆材料施工配合比、及其它施工参数旋喷桩使用的水泥采用新鲜无结块P.O32.5级水泥，水灰比为1:1，施工用水为生活饮用水（自来水）。三根试验桩参数如下：第一根：旋转速度10r/min，提升速度10cm/min，压力为30MP;第二根：旋转速度10r/min，提升速度10cm/min，压力为26MP;第三根：旋转速度10r/min，提升速度12cm/min，压力为25
3、MP。浆液在旋喷1h以内配制。2.2、施工机具施工机具主要有高压泵、MJ-50型桩机、浆液搅拌器、旋喷管等。2.3、施工流程测量定位：用全站仪精确定位,桩位、标高复核无误后进行施钻。桩机就位：将钻机安置在设计的孔位上，使钻杆头对准孔位的中心；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线对准钻孔中心位置。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。施工时旋喷管的倾斜度不得大于1.5%。钻孔：用地质钻机进行钻孔，将喷射注浆管插入到设计标高位置。插管：将喷射注浆管插入到预定深度，在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，边射水边进行插管。浆液配制：在旋喷浆贯入注浆管的同时，在后台严格按设计及
4、试验配合比拌制浆液，待压浆前将浆液倒入集料斗中。旋喷注浆：当喷管插入预定深度后，自下而上进行喷射作业，旋喷过程中严格按照设计与试桩参数进行施工，注浆管分段提升的搭接长度不得小于10mm；对需要扩大加固范围或提高强度的部分采取复喷的措施，施工桩顶标高高于设计标高0.30.5m。施工中值班技术人员必须跟班作业时刻检查浆液初凝时间、注浆风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并且随时做好记录，绘制作业过程曲线。钻机就位调整钻架角度钻孔打管插管试喷高压喷射注浆喷射结束拔管机械清洗泥浆的排泄处理作业图21 旋喷桩施工工艺流程图拔管冲洗：当喷射升到设计标高后，旋喷施工完毕，快速拔出注浆管，用清水冲
5、洗管路拔急剧管路冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。桩机移位：旋喷桩机注浆管全部提出地面后，关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。三、高压旋喷桩止水帷幕施工1、施工方法采用二重管法进行旋喷施工，高压喷射注浆自下而上连续进行，当注浆管不能一次提升完成，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm，确保固结体的整体性。主要步骤如下：施工准备：旋喷桩施工前，清除施工场地内的表层杂填土、耕植土等，然后分层夯填黄粘土，压实度大于93%。钻机就位：施工前先进行场地平整，做好钻机定位，要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其垂直度不得大于1.5%，钻头对准孔位中心，允许偏差在50mm以内，钻杆与钻孔方向一致。钻孔插管
6、：钻孔与插管同时施工为一道工序，射水成孔的同时插管至设计桩底标高位置，此时水压不宜大于1.0MPa。喷射注浆：喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，并对安全阀进行测定，运行可靠，注浆管接头的密封圈无破损、密封性能良好，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。旋喷使用的水泥新鲜无结块，浆液宜在旋喷前半小时以内配制，搅拌时间不得小于3分钟，浆液搅拌均匀，浆液存留不得超过4小时，浆液水灰比按工程需要而定，一般取0.81.5，水泥浆比重控制在1.301.49之间，防止产生沉淀。单管法、双管法的高压水泥浆压力应大于20MPa。喷射浆液前，先送高压水，后送浆液，再在底部旋喷1分钟，等达到预定喷射压力及喷射量后，边旋转
7、边喷浆，同时控制不同土层提升速度，以防止浆管扭断。喷射时做好压力、流量和冒浆量的量测工作，并按要求逐项记录，冒浆量控制在20%注浆量以内，大于注浆量20%或完全不冒浆时，查明原因并采取相应的措施。对冒出地面的浆液、经过滤、沉淀，除去杂质和调整浓度后方可回收使用。喷射过程中钻杆的旋转和提升连续不断，如发生故障，停止提升和旋喷，以防止桩体中断，同时立即进行检查排除故障。由于浆液析水特性，防止产生收缩，停灰面高于设计桩顶标高，施工完成人工破除至桩顶设计标高，以保证桩顶质量。冲洗及移动机具：当喷射提升到停灰面高程后，立即结束旋喷、拔出注浆管，用清水彻底清洗泥浆泵和高压泵及管路，管内、机内不得残存浆液和
8、其它杂物，在机具冲洗时保证场地整洁，禁止泥浆到处漫溢，然后将机具移动到下一孔位进行操作，相邻两桩施工间隔时间不得小于48小时。喷射结束后，浆液凝固前，顶部进行静压注浆，防止顶部因浆液凝固而收缩产生凹穴。桩体质量检测应在成桩28天后进行，检验方法可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入试验、荷载试验等方法。旋喷桩加固深度应穿透软弱土层（压缩层）到达无压缩层（硬层）以下不小于0.5m。2、工艺流程施工准备场地夯填黄粘土机械选型测放桩位钻机对中钻孔插管至设计标高旋喷注浆钻杆提升机械就位场地排水浆液制备停灰面高于设计桩顶冲洗机具移动钻机图3-1 旋喷桩施工工艺框图图32 高压喷射注浆过程示意图图33 施工机
9、具布置示意图3、施工中质量控制钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴不得有杂物。喷射注浆时要注意准备，开动注浆泵，待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后，才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。喷射注浆时，开机顺序也要遵守第3条的规定。同时开始喷射注浆孔的孔段要与前段搭接0.1m防止固结体脱节。喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固体体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.61的水泥浆进行补灌，并要预防其他钻孔排除的泥土或杂物进
10、入。为了加大固结体尺寸，或深层硬土为避免固结体尺寸减小，可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施，也可采用复喷工艺。冒浆的处理，在旋喷处理中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据实验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量的20%为正常。超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若是地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可以在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固。另外，还可以在空隙地段增加注浆量，填充空隙后再继续正常旋喷施工。冒浆量无穷大的主要原因
11、，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。减小冒浆的措施有三种：提高喷射压力；适当缩小喷嘴直径；控制固结体形状。在正常情况下的冒浆可沿公路横向方向，在相邻两个孔之间开挖排浆沟，形成桩与桩之间的系梁，以便提高复合地基总体承载力。 4、成桩质量检查开挖检查一般限于浅层，全面检查喷射固结体质量，固结体形状、直径、整体性、均匀性和垂直度。并制作固结体标准试件，进行各种物理力学性能试验。对试验段进行开挖检查结果均能满足设计要求。钻芯取样检查在已旋喷好并达到28天后钻取芯样观察判断其固结整体性，并将所取芯样做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检验其是否达到设计要求，按要求
12、对所完成桩进行抽芯检验。四、施工注意事项施工前，项目技术负责人将设计要求及技术要求向全体作业人员进行技术交底。对施工现场的地下埋设物，做好危险标志。按施工平面图的要求布设桩位和标高。检查进场设备完好情况。在插入旋喷管前应先检查高压水和空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭。插入后先作高压射水试验，各项参数合格后，方可喷射浆液。如因塌孔插管困难时，可用低压（0.10.2Mpa）水冲孔喷射，但须将高压水喷嘴用塑料布包裹，以免混入土石堵塞。 如果地层不均匀，存在层位差异时采用非匀速提升，即较硬的土层提升慢些，较软的土层提升快些，以弥补桩径不等的缺陷。发现浆液喷射不足而影响成桩直径时，应进行补喷。 中间发
13、生故障时，应停止提升和喷射，以防桩体中断；如果因故障不能在短时间内排除（泥浆固结前），应提起喷浆管，待故障排除后重新成孔和喷射，但成孔深度应超过停喷深度至少1m，以防堵接不良造成缺陷。 喷射到设计标高后应迅速拔出喷浆管，并用清水冲洗管路，以防凝固堵塞。 调制水泥浆及喷射用水应为可饮用水，不得使用污染严重的工业废水和酸性水。浆量Q可按下式确定：Q=H/Vq（1+A）式中H设计桩长（m）V喷嘴提升速度（m/min）q泥浆泵排量(L/min)A-浆液损失系数（可取A=0.10.2）高压喷射过程中，冒浆量应控制在1025%之间。高压泵吸水口应经过孔径1mm筛网过滤，泥浆泵吸浆口应经过孔径2mm的筛网过
14、滤。五、现场施工协调现场技术由总工乐冬亮负责落实。测量班控制桩位放样及校核。实验室负责现场实验及检测、监测，并形成必要的技术结果。六、安全文明施工 由安质部，专职负责质量、安全控制。严格执行国家有关安全生产的方针政策、法规，制定有关安全文明施工的规定、规章制度，服从有关部门对安全生产工作的安排、监督和检查。根据国家“安全技术操作规程”，建立、健全安全生产责任制，严格按照现场安全防护标准化的要求管理现场。对职工进行三级教育，签定安全合同，特殊工种，持证上岗，严格劳保用品穿戴。对所有的机械和电气设备，做好安全防护维修保养工作，使其正常运转，做到定机定人。加强用电管理，严禁乱拉接电线等，消除火灾，触电之隐患。配合业主做好场地周边施工单位和居民的协调管理工作，减少纠纷，确保工程进展顺利。
