高压旋喷桩专项施工方案

'水泥高压旋喷桩专项施工方案一、工程概况1、临江南路（北河大桥至梅东大桥）修缮工程为城市主干道双向4车道，主要对原有旧水泥路面严重沉降、破损部分进行修复，主要路口增设交通渠化导流岛，全面加铺沥青砼面层（沥青罩面）。本道路规划红线40m，现状断面为14米机动车道+2*4m机非绿化分隔带+2*5m非机动车道+2*4m人行道。修缮范围起点北河大桥西侧匝道（桩号K0+000），终点至梅东大桥东侧匝道（桩号K2+660），道路全长2660m。2、本工程所使用的高压旋喷桩加固桥头沉降，设计直径为Φ500mm，桩长12m，桩距1.8m*1.8m正三角形布置。原有过路桥涵桥头加固处理共有4处，第一处在K0+065—K0+090，共254根；第二处在K0+800—K0+850，共333根；第三处在K1+490—K1+530,共335根；第四处在K2+500—K2+540,共246根。旋喷桩采用高压喷射注浆法，加固剂材料采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5R。水泥掺入量为180Kg/m,水灰比为1.0。28天龄期无侧限抗压强度不小于1.2MPa。旋喷桩施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩为5根。通过试桩来确定钻进速度、提升速度、单位长度水泥浆用量、水泥浆比重。高压喷射注浆时钻杆的旋转速度一般控制在10-20转/分钟，钻杆提升速度一般为10-25cm/分钟。施工时应避开地下排水管道及有关管线。二、施工准备1、道路封闭本道路周边住宅小区比较密集，车流量、人流量较大，特别是在上下班高峰期，该路段经常堵车。因此采用部分段落半幅封闭围挡进行施工。2、原路面拆除在4个桥头加固处，用破碎锤将原水泥混凝土路面进行破损并清理。三、高压旋喷桩的施工工艺流程1、测量定位由于本工程设计没有给定坐标，施工过程中只需根据现场实际来布置，并使间距满足设计要求1.8m*1.8m正三角形布置。2、旋喷桩机就位 钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得大于50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1%以内，钻机就位后，必须做水平校正，使钻杆垂直对准孔位，并固定好。3、制备水泥浆钻机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。4、钻孔、插管钻孔时为将喷射注浆管插入到预定的地层中，现场是通过钻杆内射水的方法，边射水边插管，将插管与钻孔两道工序合二为一，钻孔时当一根钻杆用完后，停止射水，待压力下降后，迅速接长钻杆，再继续射水、钻进，直到钻至设计桩长，钻孔完毕，插管作业完成。射水的目的是防止泥沙堵塞喷嘴，水压力不超过1MPa。在下管之前，必须进行地面试喷，检验喷射装置及泥浆发生装置是否正常。5、喷射注浆高压喷射注浆法为自下而上连续作业。（1）当注浆管下至设计深度，喷嘴达到设计标高，即可喷射注浆。 （2）开喷送入符合设计要求的水、气、浆，待浆液返出孔口正常后，开始提升。（4）高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。（4）喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于0.2m。 （5）喷射过程中因故中断后，恢复喷射时，应进行复喷，搭接长度不小于0.5m。（6）喷射中断超过浆液初凝时间，应进行扫孔，恢复喷射时，复喷搭接长度不小于1m。 （7）喷射过程中孔内漏浆，停止提升，直至不漏浆为止，继续提升。 （8）喷射过程中孔内严重漏浆，停止喷射，提出喷射管，采取堵漏措施。 （9）对有特殊要求的注浆孔，可采用复喷来增加喷射长度和强度。 （10）喷射过程中，要记录每个高压喷射注浆孔施工时间全过程。6、桩头部分处理当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始慢速提升旋喷，旋喷 2-3分钟再向上慢速提升，直至桩顶标高时停止提升继续喷射，保证桩头质量。7、清洗喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。8、移位移动桩机进行下一根桩的施工。9、补浆喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，固结体顶部出现的凹穴要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。10、旋喷桩施工质量要求应满足下表要求，如有不合格应复打。旋喷桩施工质量标准表序号项目允许偏差检查数量检查方法及说明1固结体位置（纵横方向）50mm抽检2%，但不少于3根用经纬仪检查（或钢尺丈量）2固结体垂直度1.5%用经纬仪检查喷浆管3固结体有效直径±50mm开挖0.5～1m深后尺量4桩长不小于设计规定施工中测量钻杆5桩体无侧限抗压强度不小于设计规定钻芯取样，做无侧限抗压强度试验注：钻芯取样做桩体无侧限抗压强度试验和渗透系数试验应在成桩28天后进行，若设计有其他要求，按设计要求的时间进行检查。11、质量控制要点（1）正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的旋转速度、提升速度、注浆压力和浆配比。（2）旋喷过程中冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。 （3）注浆管旋转和提升必须连续不中断，拆卸或继续旋喷时要保持注浆管有10～20cm的搭接长度，避免出现断桩。（4）在旋喷过程中如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后重新旋喷。（5）制作浆液时水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥，浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。（6）在旋喷过程中若遇到孤石或大漂石，桩可适当移动位置（根据受力情况必要时可加桩），避免畸形桩或断桩。（7）桩位布置时，应联系相关管道、关系单位，指明管道、关系具体位置，与桩位相冲突的应调整桩位。（8）旋喷过程中应按要求作好施工记录。12、钻孔沉管困难、偏斜（1）产生原因①遭遇地下障碍物或埋设物，如树蔸、地下电缆沟、地下排污沟、建筑垃圾中大块石等，常会导致钻孔沉管困难。  ②施工现场场地不平整或不实：钻机就位安装时难以保证水平、周正、稳固；高压旋喷桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘性土及人工回填土等地基土处理，钻机就位安装时水平、周正、稳固，但在钻孔沉管和旋喷注浆过程中，钻机发生倾斜或者移位，常导致钻孔倾斜现象。  ③钻杆垂直度不够，即钻杆倾斜度超过1.5%，也会导致钻孔倾斜。（2）采取措施①遭遇地下障碍物或埋设物时，应当及时清除地下障碍物或埋设物，或者移动桩位。在完成旋喷桩桩位测量放样后，应当在一定范围内进行钎探，主要目的是探明桩位是否存在地下障碍物或埋设物；如遭遇遭遇地下障碍物或埋设物时，若具备开挖条件，应及时开挖清除地下障碍物或埋设物。若不具备开挖条件，应及时移动桩位，调整桩间距。  ② 旋喷桩施工前，应当先平整场地，确保钻机就位安装时水平、周正、稳固，并保证钻机设备在旋喷注浆施工过程中不发生倾斜或移位，同时施工过程中应当经常检查钻机是否水平、周正、稳固，如发现钻机倾斜，应当重新将钻机垫平，再进行旋喷桩施工。  ③旋喷桩施工前，应当检查钻杆的垂直度，钻杆倾斜度控制在1.5%以内。13、凹穴处理（1）产生原因：旋喷桩桩顶出现“凹穴”现象是指采用水泥浆液进行旋喷注浆时，水泥浆液与土体充分搅拌混合后的凝结硬化过程中，由于水泥浆液析水作用，均有不同程度的收缩现象，造成旋喷桩固结体顶部出现一个凹穴，凹穴的深度与水泥浆的水灰比大小、浆液析出性、固结体直径大小和桩长等因素有密切联系，通常情况下凹穴深度在0.30～1.00m左右。（2）采取措施①当喷射注浆完成后，直接从喷射孔中再次注入浆液填满凹穴为止。  ②当喷射注浆完成后，开挖出旋喷桩固结体顶部，采用混凝土浇灌方法对凹穴进行灌注，直到灌满凹穴为止，然后再进行褥垫层施工。 ③对于既有建（构）筑物地基，必须确保既有建（构）筑物安全，多采取二次注浆方法对桩顶凹穴进行处理，即喷射注浆完成后，固结体顶部与建（构）筑物基础的底板之间存在间隙时，在原喷射孔位上采用水灰比为0.5:1水泥浆或掺有微膨胀性的材料如锌粉的浆液进行二次注浆，直到桩顶凹穴注满为止。 14、旋喷注浆冒浆处理（1）旋喷注浆冒浆的主要原因旋喷注浆冒浆是指在旋喷注浆过程中，往往会出现部分水泥浆液携带一定数量的土粒沿着注浆管管壁冒出地面，形成“冒浆”现象。冒浆（内有土粒、水和水泥浆液）量小于20%属于正常现象，超过20%或者完全不冒浆时，属于异常现象，应当查明原因，采取相应措施。产生旋喷注浆冒浆的主要原因有：有效喷射范围与注浆量不相适应，造成注浆量大幅度超过喷浆回结所需要的浆量。（2）旋喷注浆完全不冒浆的主要原因  旋喷注浆遭遇地层存在较大空隙或空洞是旋喷注浆完全不冒浆的主要原因。  （3）旋喷注浆冒浆的预防措施  ①适当缩小喷嘴直径，提高喷射压力。   ②采用高压泵提高喷射压力，用高压喷射浆液冲击破坏土体以获得较理想的喷射直径。  ③适当加快注浆管提升速度和回转速度，避免因注浆管提升速度和回转速度缓慢，造成喷浆量的损失。④对于冒出地面的浆液，若能够迅速地收集、过滤、沉淀除去杂质和调整浆液浓度时，应及时予以回收利用。  （4）旋喷注浆完全不冒浆的预防措施及处理方法  对于地层中存在较大空隙或空洞造成的完全不冒浆时，应当采取的措施有：  ①在浆液中掺入适量的速凝剂如水玻璃，缩短浆液的凝结时间，使浆液在一定土层范围内凝结硬化。  ②也可以先在空隙地段增加注浆量，待填满空隙后再进行正常喷射注浆施工。15、旋喷固结体强度不均和缩颈的处理（1）产生原因：①在喷射注浆过程中，喷射注浆设备出现故障，如高压水泥浆工作不正常，管路堵塞、串浆、漏浆、卡钻等故障，造成喷射注浆中断。②在喷射注浆过程中，注浆管提升速度和回转速度与喷射注浆量没有形成配合，造成旋喷桩直径大小不均匀，浆液或多或少，造成旋喷固结体不均匀或缩颈现象。③喷射浆液与切割下来的土粒搅拌不均匀、不充分。④旋喷桩遇到坚硬地质层，易产生缩颈现象。（2）采取措施：①在喷射注浆施工前，应当先进行压水、压浆、压气试验，喷射注浆设备正常后才能进行配置浆液，保证喷射注浆设备在hi说过过程中正常运行，避免中断。②在水泥浆搅拌过程中，应当用筛网过滤，及时清除水泥团块、水泥包装塑料袋等杂质，避免造成高压水泥浆设备不正常工作和管路堵塞。③在施工过程中，应注意检查浆液初凝时间、注浆量、风量、压力、回转速度、与提升速度等参数是否符合设计要求，如发现异常，应及时调整回转速度、提升速度、注浆压力和注浆量等参数，使注浆管回转速度、提升速度均匀，喷浆量均匀，使固结体更均匀。 ④对容易产生缩颈部位如遇坚硬土层，应采取不提升定位旋转喷射或复喷方法扩大旋喷桩直径。⑤严格控制水泥浆液的水灰比。⑥在喷射注浆过程中，喷嘴孔会被水泥浆磨损而形成孔径扩大，造成喷射压力降低，发现磨损严重时，应及时更换。16、工艺流程图 泥浆排放处理钻机就位调整钻架角度钻孔插管试喷高压喷射注浆作业喷射结束拔管桩机移位机具清理准备工作制浆一级过滤二级过滤高压泵对浆液加压启动高压浆液泵送往喷嘴 测量定位四、注意事项1、旋喷桩机就位时要平稳，立轴、旋转盘要与孔位对正，倾角与设计误差不得大于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备要求，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、为了加大固结体尺寸，或对深层硬土，为了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，也可以采用复喷工艺：第一次喷射（初喷）时不注水泥浆，初喷完毕后，将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深，再抽送水泥浆，自下而上进行第一次喷射（复喷）。 4、在注浆喷射过程中，应观察冒浆的情况，以及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时应查明原因并采取相应措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中参加适量速凝剂或增大注浆量，如冒浆量过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。5、在开钻前和管线、管道相关部门联系，搞清楚管线、管道的准确位置。序号名称型号数量状况1高压旋喷机MGJ-506良好2泥浆泵SNS-H3006良好3搅拌机JW5006良好4晒水车10m³1良好5技术工人/18健康五、人员、设备情况六、质量保证体系成立以项目经理为首的质量保证体系，项目总工具体负责工程质量的日常管理工作、持续改进，由质检员负责日常质量检查工作，工序验收工作，做到责任分明、奖罚分明，有章可循，有据可依。1．制定各部门的岗位质量责任制，执行工程质量奖惩条例。2．认真理解和执行本合同的技术规范和合同指定的标准，熟悉设计图纸，领会设计图纸意图，严格按照设计要求、技术规范和质量标准进行施工和检验评定。3．严格实行自检、互检和专检“三检”制，定期或不定期进行质量检查、开展工程质量评比。4．建立开工前技术交底制度，同时工程开工前应按规范要求编制分项工程施工方案，经监理工程师审批后实施。5.施工测量由专职的测量人员进行放样测量，并有监理工程师在场且认可后再施工。6.原材进购必须有出厂质量证明书方可进购，进场后必须进行质量检验合格后方可使用。七、雨、夜施工技术措施 1.现场在雨天安排专人值班，密切注意天气变化情况，做好防范工作。2.配备若干块蓬布用于各水泥堆放场地的防雨保护。3.临时道路及水泥堆放场地两侧找坡3‰，以防雨水流入道路和水泥堆放场地中央，保持道路平整、排水通畅，无淤泥积水。4.水泥应按不同品种、标号、出厂日期等分堆堆放，挂牌标识，施工中应遵循“先收先发，后收后发”的原则，避免久存的水泥受潮，影响工程质量。水泥堆放场地上铺一层红砖和一层油毡，四周要排水通畅。5．备的电闸采取防雨、防潮的措施，安装接地保护装置，且防漏电、触电。对现场电缆接头加强检查以防漏电，并架高明牌警示。6．夜间施工：对水池、电箱等应设明显的标识，并派专门人员进行巡查，防止漏水、漏电及机械伤害事故的发生。八、安全施工保证措施及注意事项1、安全保证措施（1）建立健全安全生产规章制度和安全生产责任制度，贯彻管生产必须管安全的原则，由项目部副经理直接管理，要求项目部人员牢固树立安全第一的观念，把安全生产责任落实到人。使安全生产有章可循，有法可依，形成制度。（2）经常组织学习有关安全生产法规和安全生产操作规程，施工前进行安全技术交底，抓好安全教育，增强安全意识。（3）机械操作员等特殊工种人员必须取得操作证，方可作业。（4）高压旋喷桩等在进行作业时，严格按照机械技术操作规程进行作业；做到管理人员不违章指挥，作业人员不违章操作。（5）施工用电实行“三相五线制”和一机一闸一漏一保护的制度，并符合有关施工用电的规章制度。（6）施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。（7）高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。 （8）高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内。（9）钻机作业中，电缆应有专人负责收放；如遇停电，应将各控制器放置零位，切断电源；如遇卡钻，应立即切断电源，停止下钻，未查明原因前，不得强行启动；严禁用手清除钻杆上的泥土，发现紧固螺栓松动时，应立即停机重新紧固后方可继续作业。（10）作业后，应先清除钻杆上的泥土，再将钻头下降接触地面，各部制动住，操纵杆放到空档位置，切断电源，清理打扫完现场，方可离开。（11）遇到六级以上大风，钻杆要下钻2米进行加固。（12）进入现场的所有人员必须戴好安全帽。2、施工安全注意事项（1）高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作。（2）钻机操作人员应具有熟练操作技能。（3）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量（风量）需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验），必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。（4）喷射浆自喷嘴喷出时具有很高的能量，因此人体与喷嘴之间应保持一定的距离。（5）喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学填加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗，并及时到医院治疗。（6）吊、放喷射管路时严禁管下站人，不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。 九、文明施工及环境保护措施1．文明施工保证措施施工现场必须保证场地平整，无大面积积水，场内设置、畅顺的排水系统。施工废水未经沉淀处理不准排入市政排水管道，废浆和渣土外运必须严格执行有关管理规定，采用封闭式运输工具运到指定的地点排放，避免污染城市道路和周围环境。施工现场各类材料分别集中堆放整齐，并悬挂标识牌，严禁乱堆乱放，不得占用施工便道，并做好防护隔离。各种建筑材料在搅拌、运输和使用过程中，要求做到不洒、不漏、不剩，作业完毕后各种容器、工具及场地要有专人负责清理，保持场地整洁。现场施工人员一律要佩戴工作胸卡和安全帽，遵守现场的各项规章制度，非施工人员一律不准擅自进入施工现场。2．防扬尘措施对易产和粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，应制订具体的操作规程和洒水降尘制度。水泥等易飞扬颗粒散物料尽安排简易库仓存放，物料露天堆放要压实、覆盖。严格在施工现场焚烧任何弃物和产生有害有毒气体、粉尘、臭气的物质，熔融沥青等有物质要使用封闭和带烟气处理装置的设备。所有车辆及设备废气排放必须合科环保要求，若检测不合格，需严格整改直至合格。3．防污染措施1）施工噪音控制措施夜间装运时，应对司机进行环保教育，禁止按喇叭，装车时应轻装慢放，减少散料中冲出车厢发出的声响。连续施工时，要合理安排工期，应将强噪音的安装时段安排在白天进行。2）施工扰动控制措施本工程施工对临近建（构）筑物，周边临时道路等应先详查、做好记录、对可能造成的危害采取加固预防措施。3）生态保护 不得随意破坏绿化，修剪树木。在工程开工时，发现文物保护项目，应妥善保护现场，及时向有关部门报告。施工照明灯的悬挂高度和方向要考虑不影响居民夜间休息。严格按有关文件要求布置施工临时设施，并保证施工结束后及时撤场，尽快恢复原状。4）水污染控制在施工过程中做到现场无积水和排水外溢，不堵塞排水管、排放水质达标等。指派专人对排水、污水处理问题进行日常检查。暴雨期设立抢险突击队，日夜巡视，发现情况异常及时抢修，以免工地废水流进附近的管道中，造成污染。施工时产生的废浆及时清理，送至废浆沉淀池，定期外运。'