高压旋喷桩专项施工方案(共22页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 编制说明1.1 编制依据(1)建筑施工手册,第四版;(2)现场踏勘及旋喷桩试桩所掌握的地质及技术资料;(3)长沙市渔业路及延伸工程隧道工程施工设计图(隧道工程,第二册,设计号:2010-355);(4)建筑基桩检测技术规范(JGJ 1062003);(5)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 502022002);(6)我单位类似本工程的施工经验;(7)长沙市渔业路及延伸工程岩土工程详细勘察报告(长沙市勘测设计研究院,2011年8月)。1.2 适用范围本方案适用于长沙市渔业路及延伸工程K0+240K0+406和K0+445K0+475段明挖隧道基坑围护结构高
2、压旋喷桩(三重管)的施工。1.3 编制原则(1)确保技术方案针对性强、操作性强;施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。(2)技术可靠性原则根据本工程特点,依据类似工程施工经验,选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。(3)经济合理性原则针对工程的实际情况,本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案,施工过程实施动态管理,从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。(4)环保原则施工前充分调查了解工程周边环境情况,紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工,减少空气
3、、噪音污染,施工污水、废浆经沉淀并达到规定的标准后方可排放。第二章 工程概况2.1 工程位置及设计概况2.1.1 工程位置长沙市渔业路及延伸工程K0+240K0+406段明挖隧道位于京广铁路西侧(开福区政府南门南侧),K0+445K0+475段明挖隧道位于京广铁路东侧。2.1.2 设计概况本工程K0+240406和K0+445475段共196m为明挖深基坑,开挖深度为8m11m,围护结构采用8001200的钻孔灌注桩+内支撑,坑外侧桩间采用一排8001200高压旋喷桩(三重管)与钻孔灌注桩咬合组成止水帷幕,旋喷桩桩底嵌入不透水层不少于2m。 2.2 工程地质与水文地质条件2.2.1 工程地质根
4、据地质钻探资料,本工程所处地层从上至下主要为:杂填土、粉质黏土、中粗砂、圆砾、残积粉质黏土、强风化砾岩、中风化砾岩。(1)杂填土 褐红色、褐黄色,湿,结构松散,主要由可塑-硬塑状粘性土回填而成,含砖渣、砾石、碎石等硬质物含量2530%,局部达3545%,该层除钻孔ZK129-ZK135为新近回填外,其余回填时间5年以上。该层分布于整个场地,层顶标高30.3336.75m,一般厚度0.505.0m,场地钻孔ZK129-ZK135厚度较大,为89m左右,该层平均厚度为4.5m。 (2)粉质黏土褐黄色、黄色,局部夹灰白色条纹,可塑硬塑状,含少许黑色铁锰质氧化物,局部含少量砾石。稍有光泽,无摇震反应,
5、具干强度中等,中等韧性。整个场地均有分布,控制厚度0.309.60m,平均厚度3.57m,层顶标高24.5034.56m。(3)中粗砂褐黄色,黄色,湿润-饱和,稍密状,成分多为石英质,局部含少量砾石。主要分布于场地西部且局部分布,层厚变异较大,为0.505.10m不等,平均厚度为2.28m,其层顶标高在21.1127.28m之间。(4)圆砾褐黄色,黄色,很湿润-饱和,稍密-中密状,圆砾含量约55%,石英质,多为亚圆形,磨圆度一般,一般粒径0.51.5cm,最大粒径达34cm,中粗砂充填,混少许粘性土。主要分布于场地西部且局部分布,层厚变异较大,为0.506.80m不等,平均厚度为2.78m,其
6、层顶标高在19.1225.16m之间。(5)残积粉质黏土褐黄色,硬塑-坚硬状,含少量黑色的铁锰质氧化物,系砾岩和板岩风化而成。稍有光泽,无摇震反应,具干强度中等,中等韧性。该层主要分布场地东部,其余钻孔未揭露该层,16.8919.80m,厚度1.201.40m。(6)强风化砾岩褐红色,碎屑结构,泥质胶结,胶结差,极软岩。岩芯呈短柱状,碎块状,锤击易碎易断,浸水易软化。主要分布在里程K0+120K0+540段,层厚变异较大,为0.9011.5m不等,平均厚度为4.35m,其层顶标高在17.11-23.80m之间。(7)中风化砾岩褐红色,碎屑结构,泥质胶结,胶结较好,极软岩-软岩。岩芯多呈长柱状,
7、锤击易断,浸水易软化,岩石质量指标(RQD=85)。主要分布在里程K0+360K0+540段,层厚变异较大,为2.0017.5m不等,平均厚度为12.02m,其层顶标高在11.4920.57m之间。2.2.2 水文地质根据钻探揭露,按地下水埋藏条件,场区地下水主要表现为上层滞水和孔隙水,场地地表水亦较多。场地地表水主要分布于场地里程K0+520至K2+340段,主要以鱼塘塘水形式存在,接受大气降水及人工地表排水补给,水面标高为28.829.8m。上层滞水主要赋存于表层杂填土层中,分布不连续,其动态变化大,水量甚微,补给来源主要为大气降水、居民生活用水、管道渗流的补给,排泄方式沿地形坡降向低处排
8、泄。勘察期间钻孔内测得上层滞水水位埋深0.806.00m,相应标高为26.7332.14m。孔隙水主要赋存于中粗砂、圆砾层中,分布不连续,其动态变化大,略具承压性,主要分布于场地K0+000K2+340 段,水量较丰富,补给来源主要为地下径流形式补给,排泄方式沿地形坡降向低处排泄。勘察期间钻孔内测得孔隙水水位埋深3.608.90m,相应标高为22.9429.73m。场地在钻孔ZK67和ZK71进行抽水试验2次,场地含水层渗透系数为12.7415.1m/d,影响半径为51.052.1m,为强渗透性,弱富水区。在钻孔ZK69、73、88、95 中各取地下水和场地取地表水水样4 组,结合初勘所取水样
9、6 组进行水对砼的腐蚀性分析,根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版)有关标准判定:本场地环境类型为类,场区地表水和地下水对砼结构和砼结构中的钢筋具微腐蚀性。场地内的土对砼结构和砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀性。2.3 主要工程数量K0+240406和K0+445475段明挖基坑围护结构旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表。主要工程数量表工程部位工程项目根数单根长(m)总长(m)800旋喷桩800旋喷桩800旋喷桩备注:本表工程量为估算值,不能作为最终工程量。第三章 施工总体安排3.1 总体施工方法3.1.1 施工方法本工程旋喷桩施工采用三管法旋喷,为防止旋喷桩施工时由于
10、相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短,造成相邻高喷孔施工时串浆,采取分批跳孔施作,钻孔桩施工时按每间隔两孔施作,围护桩内部按次序依次施工,具体施工顺序依据现场实际情况确定。3.1.2 施工安排根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况,东南场地和西北场地各采用2台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作,采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。3.2 施工进度计划根据实施性施工组织设计的工期要求、现场施工安排计划及实际情况,C东南口、疏散口、二号风道旋喷桩计划于7月20日开始施工,8月16日完成。一号风道及A西北口旋喷桩计划于7月20日开始施工,8月22日完成。因场地限制,每个施工场地钻孔采用2台地质钻机完成所
11、有注浆孔的钻孔工作,采用1台旋喷机进行旋喷桩的施工。西北场地:一号风道及A西北口800旋喷桩共计228根,单根长度约22.2m,东南场地:C东南口、疏散口、二号风道800旋喷桩分别188根、209根,单根长度分别约为10.9m、22.1m。西北场地旋喷桩每班完成7根,西北场地共需29天,考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,西北场地施工需要约32天,东南场地旋喷桩每班完成8根,东南场地共需26天,考虑到进场准备和钻孔施工具体情况,东南场地施工需要约29天,3.3 资源配置3.3.1 劳动力计划劳动力具体分工如表下所示。表中为每班组人员配置,工地施工采用2班制,在施工中应各司其职,认真负责,相互协作
12、,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。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人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地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。劳动力组织表序号工种人数(每班)职责备注1工区主任1做好施工管理工作,负责劳动力安排2机修工2负责排除机械故障和管路的清洗3钻工6负责旋喷机的操作及注浆施工记录4制浆3负责浆液的配置5值班工程师1负责现场技术指导和管理6值班经理1负责工程总体安排合计143.3.2 主要施工机械设备 旋喷桩施工采用。主要施工机械设备如下表所示,本表暂定为一个工作面设备配置,根
13、据施工进度及现场实际情况,及时调整设备。主要机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量1地质钻机XY-150台22高喷台车XP-30B台13高压泵3D2-5Z栓塞泵台14灌浆泵HB-80台25空压机P-0.8MPa,Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台27拌浆机WJG-80台2第四章 施工方法4.1 施工原理及工艺流程4.1.1 施工原理三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射,并切割地基土体,借空气的上升力把被破碎的土由地表排除,于此同时,另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中,使水泥浆与土混合达到加固目的。4.
14、1.2 施工工艺施工工艺见施工工艺流程图。旋喷桩施工工艺流程图4.2 施工工艺参数旋喷桩施工采用的施工主要机具和参数如下表所示:旋喷桩施工主要技术参数参考表项目三重管法参 数喷嘴孔径(mm)23喷嘴个数12旋转速度(r/min)515提升速度(mm/min)50150机具性能高压泵压力(MPa)2040流量(L/min)60120空压机压力(MPa)0.7流量(L/min)13泥浆泵压力(MPa)35流量(L/min)100150水泥浆液比1:1旋喷桩施工前进行试桩,根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。试桩数量不少于4根,K0+320位置2根,K0+360位置2根,K
15、0+360位置2根,具体位置根据见旋喷桩试桩方案。浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间,计算出浆量,计算公式为: Q=(H/v)q(1+)式中 Q浆量(m3); H喷射长度(m); q单位时间喷浆量(m3/min); 损失系数,通常0.10.2; v提升速度(m/min)。根据试桩参数计算所需的喷浆量,以确定水泥使用数量。4.3 旋喷桩(三重管)施工方法4.3.1 施工准备(1)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”。(2)桩位放样施工
16、前用全站仪对旋喷桩桩位进行放样,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小于50mm。(3)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。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。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。4.3.2 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,钻孔垂直度误差小于0.3%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵、高压泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,
17、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。4.3.3 钻进钻机施工前,应首先在地面进行试喷,在钻孔机械试运转正常后,边旋转边钻进,在钻进的同时为防止管外泥砂堵塞喷嘴,要一边钻进一边喷水,水压力一般不宜超过1MPa,钻孔过程中要详细记录好钻杆节数,保证钻孔深度的准确,钻至设计标高后停止钻进。4.3.4 浆液配置高压旋喷桩的浆液,采用42.5R水泥,水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1.01.5,搅拌灰浆时,先加水,然后加水泥,每次灰浆搅拌时间不得少于3分钟,水泥浆应在使用前一小时制备,浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌,直到喷浆。喷浆时,水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时,过滤筛,把水泥
18、硬块剔出。水泥浆通过胶管送到旋喷钻机的喷管内,最后喷射注浆。4.3.5 高压喷射注浆高压射浆自下而上连续进行,先空载起动空压机,待运转正常后,再空载起动高压泵,然后同时向孔送风和水,使风量和泵压逐渐升高至设计值,开动注浆泵,估计水泥浆前锋已流出喷头后,才开始提升。钻杆的旋转和提升应连续进行,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。在旋喷提升过程中,可根据不同的土层,调整旋喷参数。4.3.6 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。第五章
19、 质量标准及检查措施5.1 旋喷桩施工技术标准旋喷桩的施工技术要求见下表。旋喷桩施工技术检查表序 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,D为设计桩径6注浆压力按设计参数指标查看压力表7水泥土强度qu(28)1MPa。试验检验8桩体搭接200mm尺量5.2 施工检查内容(1)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)
20、的质量合格证及复验报告;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、高压泥浆泵、水泵等作试机运行,同时确保钻杆、钻头及导流器畅通无阻;检查喷射工艺是否适合地质条件,在施工前也应作工艺试喷,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。(2)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
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