高压双管旋喷桩技术交底

'作业指导书编号：施工单位旋喷桩施工二队工程名称杭州地铁二号线一期工程SG2-1标段分部工程南部卧城站围护结构交底部位南部卧城站围护结构基底加固桩日期2010年8月8日交底内容一、工程概况南部卧城站为地下二层岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站起点里程SDK1+458.375，有效站台中心里程SDK1+539.025，车站终点里程SDK1+657.625，全长199.25m，结构外包尺寸18.5×12.71m。车站顶板覆土厚度近期1～1.4m，远期约2m，车站标准段基坑开挖深度约13.91m，车站端头井段基坑开挖深度约15.61m，围护结构采用800厚地下连续墙＋钢筋混凝土（或Φ609钢管）内支撑，车站采用明挖顺作法施工。车站南接朝阳村站，南端头为盾构调头；北接潘水路站，北端头为盾构始发/到达。南部卧城站主体围护结构分三期施工，其中一期施工南部卧城站主体结构部分的旋喷桩共246根，围护结构也采用旋喷桩做止水帷幕。据此，对端头加固桩位进行详细排列，详见附图1双管旋喷基底加固桩桩位布置图。为便于桩位的测量、标识、记录，拟对以上桩位按行编号，编号方式为1-1、1-2……2-1、2-2……3-1、3-2……305-1、305-2。旋喷桩施工时采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1：0.8桩体深度见标高交底（如有图纸变更，再另行通知）。其咬接形式见附图1旋喷桩间关系大样图。二、工艺概述高压6 旋喷桩是利用钻机，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，高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接冲击破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转、边徐徐提升，从而使浆液与土体充分搅拌混合，便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体，使地基得到加固并可起到止水作用。由于高压旋喷射流是高能高速集中和连续作用于土体中，具有冲击切削破坏土体并使浆液与土体搅拌混合的功能。其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。三、旋喷施工工艺1、施工机械设备本工程根据施工进度安排和工程数量情况,南部卧城站加固桩拟采用4套设备进行施工。施工机具主要由双重管旋喷钻机、空压机、拌浆桶、灰浆泵、泥浆泵、高压清水泵等部分组成，所需机械设备见下表：设备名称设备型号数量备注钻机CP-15004台旋喷注浆注浆泵GPB-90WD4台旋喷注浆空气压缩机W-74台旋喷注浆二重旋喷管734套旋喷注浆浆液制备机拌浆桶4台旋喷注浆2、旋喷参数的确定（1）压力参数的确定一般情况下采用加大泵压力来增加浆液流量及流速，进而增大喷射力，本工程压力采用30MPa。空气压力0.6MPa,风量3m3/min，浆液流量37L/min～45L/min。（2）旋转提升参数的确定旋转、提升的速度与喷流半径有关，而有效半径与喷嘴的几何尺寸和喷射角度有相互联系，并直接影响喷流的特性。根据施工经验，旋喷提升速度宜控制在10～15cm/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升速度。一般为10～12cm/min速度提升。6 （3）喷嘴直径喷嘴安装在钻头侧面，是旋喷注浆的关键部分，喷嘴直径大小对喷射流速度影响很大。注浆中喷嘴直径选用2.0～2.8mm。（4）旋喷桩喷射注浆材料采用普通硅酸盐水泥（32.5#），水灰比根据本项目地质情况采用1：0.8的水泥浆液进行施工，根据试桩情况选定合适的水灰比。在喷浆之前按施工要求准备好足够的合格的水泥浆液。3、施工方法（1）施工准备清除场地内钻孔灌注桩施工残留物，合理布置施工机械、水泥灌、废浆池、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。（2）桩位测放按桩位排列图进行桩位放样，用全站仪测放纵横向控制线及各主要控制点位的桩点，带线控制纵、横向，尽量确定其他各桩位，全站仪测放的控制桩位点需打木桩钉标记，为防止钻孔后控制点失效，必须将控制点向不受施工影响的地方外引。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20mm。（3）旋喷桩施工中应注意的问题1）旋喷桩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°。2）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，各通道和喷嘴内不得有杂物。3）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。4）为了加大固结体尺寸，可以采用提高喷射压力或降低回转与提升速度等措施，也可采用复喷工艺。3、成桩质量控制及检验6 （1）桩径控制：施工过程中要按技术交底参数操作，对桩个别部位可进行复喷，以满足桩径要求。（2）桩长控制：当钻至桩底深度以下0.2m时，将喷浆管插到桩底层位。在插管过程中，为了防止泥砂堵塞喷嘴，可边喷水边插管。（3）喷浆控制：要严格按照配合比控制浆液，保证喷浆量，随时观察返浆情况。（4）检验的时间、内容对旋喷桩施工质量的检验，在高压喷射注浆结束后28天，检查内容主要为：桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体均匀性等。（5）质量检验的数量、部位检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。（6）检验方法检验方法采用钻孔取芯的试验方法进行。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、强度，及其抗渗能力。（7）旋喷桩施工技术要求旋喷桩施工技术要求详见下表。旋喷桩施工技术要求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≤1.5%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水压、气压、浆压按设定参数指标查看压力表5桩体直径允许偏差≤50mm沿桩头开挖1.5～2m处用尺量6水泥浆液初凝时间不超过20小时观察7水泥土强度Qu(28)≥1.0MPa沿直径1/4处取芯试验检验8水灰比1：1试验检验选择6 四、安全、环保施工保证措施1、安全保证措施（1）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需要满足施工图要求。泵体灌浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须完整良好无泄露现象。安全阀中的安全销要进行试压检验，必须保证达到规定压力时，能断销卸压，决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。高压泵必须指定专人操作，压力表应定期检修验定，保证正常使用。（2）在钻进及旋喷过程中，要防止灌浆管和喷嘴被堵。采取的措施有：浆液加以前进行两次过滤，严防杂物混入；钻孔时边射水（水压1MPa）边钻进。（3）施工现场布置合理，各种电缆、管道、器材布置应清晰明了；施工前查明地下管网位置，防止损伤；（4）必须经常检查管道及接头有无破损，若发现破损，应立即更换，否则停止施工操作，以防发生高压液体喷出造成损失或安全事故；（5）现场施工人员必须配戴安全帽及其他安全防护用具；2、环境保护措施（1）施工过程中对周围建筑物的保护及对工程弃渣、污水排放、机械噪声控制和生活垃圾处理，均应按照国家环保部门的环保要求执行，各项控制指标均不超过规定的允许值。（2）禁止在施工现场焚烧废弃的塑料板。（3）装卸有粉尘的材料时，应洒水湿润或在仓库内进行；拆除临时设施时，及时洒水处理，降低扬尘污染。（4）驶出施工场地的车辆，驶入公路和市区，应清除轮胎上附着的泥土。（5）施工现场应配备洒水降尘器具，设专人负责洒水降尘并及时清除浮土。（6）施工中溢出的浆液应回收处理，防止污染环境。（7）旋喷灌浆过程中，对临近建（构）筑物应进行监测，发生问题及时处理。编制：复核：签收：日期：6 本交底书一式二份，施工单位一份，工程部存档一份。6'