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1、XXXXXX公路大桥工程（I标段） xxxxxxx扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案目录一、工程概况2二、旋喷桩原理及设计21、双重管高压旋喷桩原理22、旋喷桩设计及打设顺序43、双重管旋喷桩（试喷）技术参数初步设计43.1注浆材料的选择43.2试喷技术参数取值范围53.3旋喷桩施工顺序53、主要工程量和施工工期5三、编制依据6四、施工准备61、场地、供水、供电等62、主要机具设备：63、施工材料74、人员配备7五、主要工序施工流程及方法71、作业前准备工作92、测量放线：93、设置水中套管（定位孔）104、钻机就位105、钻孔106、插管、试喷107、制浆108、高压喷射注浆119、清洗和移位
2、：1110、废浆处理及套管拔除11六、质量控制措施121、水泥用量的控制122、冒浆处理123、固结体控形124、防串孔措施13七、施工安全控制措施13八、环境保护措施13九、文明施工要求13xxxxxxx扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案一、工程概况XXXXXX公路大桥主桥为（98m+180m+98m）部分矮塔斜拉桥，主梁为单箱五室大悬臂变截面PC连续箱梁；下部结构主墩为花瓶式实体墩，采用C40砼，主墩墩身横桥向顶宽17.0m，底宽为12.0m，顺桥向宽度为5.0m。主墩基础采用钻孔灌注桩，桥位处河床由于受地方抽砂影响变化较大，设计变更桩基加长、加粗后每个承台下设置20根直径2.5m的钻孔灌注
3、桩，39#墩桩长为103m，40#主墩桩长为105m，按摩擦桩设计。主墩承台设计变更后顺桥向长度为22.85m，横桥向宽度为29.1m，承台高度为6.0m。5月9日，主桥的首棵桩基39#-3-1采用气举反循环开钻， 5月23日18:30，桩基在正常钻进时发生护筒掉落。事情发生后，项目部立即启动应急预案，组织现场技术人员观测孔深变化，防止事件进一步恶化，同时组织现场技术负责人、邀请集团公司技术专家进行原因分析，初步认为主桥桥位处近年来河砂偷采现象严重（截止2013年12月中旬我部进场后河砂偷采活动砂仍未制止），开采深度40m左右，造成河床下陷，部分河岸坍塌。目前该范围内土层处于沉降状态，造成扰动
4、地层土质松散。钻进过程中采用优质泥浆护壁、慢速钻进的情况下扩孔现象严重，大于护筒外径，并沿护筒外壁向上侵蚀，造成护筒外侧空虚，当侵蚀至护筒外侧摩阻力无法支撑护筒自重时，发生护筒掉落现象。因扰动地层较厚，扩孔范围较大，导致护筒掉落深度较大。鉴于此次钻孔事件，为保证桩基成孔质量，防止扰动层扩孔、坍孔，我部拟采用桩周围高压旋喷桩固结扰动层及砂层后再行钻进成孔的施工方案。二、旋喷桩原理及设计1、双重管高压旋喷桩原理双重管法是使用双通道的二重注浆管。把二重注浆管放至设计的土层深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出
5、2025Mpa以上压力的浆液，从喷嘴中高速喷出。并用0.5Mpa左右压力把压缩空气，从外喷嘴中喷出。随着喷管的旋转与提升，高压水泥浆射流冲切破坏土体，同时浆射流的能量较大，将水泥浆与桩基附近土掺搅形成桩体；压缩气起到升扬置换的作用，使切割的部分土体从孔口冒出，水泥浆与土混合物固结后，形成圆柱状固结体，如图一、二所示。图一：高压旋喷示意图图二：高压旋喷桩机双管旋喷法的主要优点：压力大、流量大、能量大、桩径也较大；相对于三管法它直接用水泥浆切削地层，削除了高压水对水泥浆的稀释，节约了水泥从而也保证了成桩质量，减少了废浆的排放。2、旋喷桩设计及打设顺序采用双重管高压旋喷桩，桩周围旋喷桩桩径100cm
6、，桩心距76.57cm，相互咬合23.43cm，设置13根；桩基内旋喷桩桩径80cm，桩心距121.24cm，设置3根；旋喷桩上端包裹护筒5.00m，下端嵌入全风化砂质泥岩2.0m，如图三所示。39#墩河床高程为+2.00m，护筒底口高程为-20.991m，圆砾土底层高程为-32.80m；旋喷桩设计顶、底高程分别为-15.991m、-34.80m，桩长18.809m；40#墩河床高程为+6.80m，护筒底口高程为-16.991m，圆砾土底层高程为-32.90m；旋喷桩设计顶、底高程分别为-11.991m、-34.90m，桩长22.909m。图三：高压旋喷桩设计示意图3、双重管旋喷桩（试喷）技术
7、参数初步设计3.1注浆材料的选择A、水泥胶体水灰比为0.81.1；B、浆液材料：P.O42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰。C、每延米桩长水泥、粉煤灰胶体用量400kg。3.2试喷技术参数取值范围试喷技术参数取值范围见下表。技术参数取值范围序号技术参数单位取值备注1孔距m0.52喷嘴个数个13喷嘴直径mm2.22.44浆压Mpa20255浆量L/min55656气压Mpa0.67气量m3/m38喷杆特制双喷嘴双管9喷杆提升速度cm /min131810喷杆旋喷速度R/min18223.3旋喷桩施工顺序为防止串孔，在施工过程中各机组采取跳打的施工方法，如图四所示。图四：旋喷桩施工顺序示意图3、主要工程
8、量和施工工期39#、40#墩各有高压旋喷桩320棵，引孔共（2+34.8+6.8+34.9）320=25120延米，旋喷桩共（18.809+22.909）320=13359延米。根据以往施工经验，旋喷桩机每台班可完成100m高压旋喷桩。按照高压旋喷桩40#墩长桩考虑，每棵桩基施工334.544m高压旋喷桩。每棵桩基采用16棵高压旋喷桩加固，根据施工要求分三轮施工，第一轮施工外围6棵、施工周期2天，第二轮施工外围剩余7棵、施工周期2天，第三轮施工孔内3棵、施工周期1天。每轮高压旋喷桩2天龄期后方可施工下轮高压旋喷桩。考虑施工准备期7天，每棵桩基高压旋喷桩全部施工后3天龄期，钻机在高压旋喷桩施工后
9、19天便可就位钻进。主墩桩基投入6台气举反循环钻机，则每个平台投入旋喷钻机3台方能满足施工进度要求。三、编制依据1、xxxxxxx大桥施工图变更设计文件；2、中华人民共和共行业标准建筑机械使用安全技术规范（JGJ332012）；3、中华人民共和共行业标准建筑地基处理技术规范（JGJ792012）；4、中华人民共和国国家标准建筑地基与基础工程施工及验收规范（GBJ20283）；5、高压旋喷桩施工规范。四、施工准备1、场地、供水、供电等高压旋喷桩施工设备利用39#、40#施工平台；施工用水利用x河水；施工用电利用现有一台800KVA，两台400 KVA变压器；项目部自有汽车吊、挖掘机、装载机数台，
10、根据需要可随时调动，争取加快施工进度。2、主要机具设备：选用XY-100型地质钻机、高压泵、旋喷钻机、浆液搅拌桶等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统、以及各安全设施等。高压喷射注浆法施工常用主要机具设备规格技术性能见下表：引孔及双重管旋喷施工主要机具、设备参数表序号设备名称规格参数及性能用途备注1地质钻机XY-100最大钻孔能力100米引孔施工2高压泵XPB90电机最大功率90 KW高压泵动力额定压力30MPa旋喷压力注浆理论流量100L/min3空压机2M3工作压力0.50.7MPa旋喷注浆额定排量1.51.8M3/min旋喷注浆4旋喷钻机MG70A钻孔深度 6070米钻
11、孔施工双管外径 6073mm孔内旋喷注浆钻孔倾角 590钻孔施工5高压管路50额定压力 50MPa水泥浆输送6搅拌桶1M3配浆容量 1M3水泥浆配制3、施工材料根据设计采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，所使用的水泥要求新鲜无结块。浆液宜在旋喷前1h 以内配制，使用时滤去水泥结块以免堵塞管路和喷嘴。4、人员配备旋喷桩基施工劳动力及设备投入初步拟定计划：桩基施工初步拟定投入6台旋喷桩机进场施工，作业班组为6个机组。各作业工种人员配备如下表：劳动力投入计划表岗 位人数职 责备 注打桩工12负责机械操作、打桩等普工18配合打桩工进行施工作业等机修、电工2负责项目、桩机所有电器接电、检修杂 工6负责场地
12、、道路平整等五、主要工序施工流程及方法采用双重管法高压喷射注浆工艺，即为钻孔、贯入喷射注浆管至钻孔底设计标高后喷射注浆，当压力流量达到规定值后，随即旋转和提升，进行自下而上喷射，。详见：高压旋喷桩施工方法示意图（图五）及双重管高压旋喷工艺流程图（图六。）1、作业前准备工作（1）首先将双管高压旋喷注浆施工所需全套设备/辅助设备，按施工场地情况进行合理布置、安装。（2）然后分别检查气、浆两大系统各种设备运转是否正常，管路是否畅通（进行地面管路试喷），测试监控仪器是否齐备、完好。确信无误后方可进入下一步工序。 A、供气系统：空压机风管送液器高喷杆喷头。检查内容要 求空压机运行是否正常，润滑油合乎要求
13、，各种仪表正常，气压与气量满足要求。风管、高喷杆无破损，连接可靠，接头无漏气现象。B、供浆系统： 搅拌机过滤网贮浆桶高压注浆泵压力表浆管送液器 高喷杆喷头。检查内容要 求搅拌机容积应足够，制浆速度满足要求。贮浆桶/池满足贮浆、供浆要求。高压注浆泵无故障；泵量、泵压满足要求；配备备用件、易损件送浆管、回浆管畅通、无破损、管径合适，连续可靠。排污泵电机运行方向正确，泵座过滤网完好。测试仪器压力表、比重计、水表等测试工具齐备、完好。C、旋喷钻机、喷管、喷头、风嘴、浆嘴的检查。检查内容要 求旋喷钻机电动机转向正确；提升、制动系统正常；各种液压管路、接头无漏油现象。旋转有力、转向灵活。液压泵振动小、嘈音
14、小。喷管全套杆/管不得弯曲；浆、气管路畅通，密封装置完好；管与管可靠连接，止退无误。喷头风嘴、浆嘴浆、气管路在喷头无窜通现象；风嘴、浆嘴光洁度高，浆液喷嘴出口直径与设计压力和流量值相适应。（3）各种设备检查完毕后在地表进行联合试机/试喷检查，以确定各种设备能否正常进行工作。把各种压力和流量调到喷射注浆施工的要求值进行试喷，不仅可以了解各种管路是否畅通/密封，而且可以了解浆嘴、风嘴的加工质量。在更换新浆嘴、风嘴时都应在地面进行试喷，调节好喷射效果后方可下入孔内使用。2、测量放线：依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。将主轴线控制点引在施工平台上，并加以覆盖保护。3、设置水中套管（定位孔）严格按照设计放样打设水中套管，套管采用200mm、壁厚8mm钢管，入土深度不小于2m，孔口平面误差不大于20mm，套管倾斜度不大于1%，定位准确后将孔口固定于施工平台上。4、钻机就位根据现场放线移动钻机，使钻头对准孔位的中心，同时为保证钻机达到设
