高压旋喷桩施工方案设计53391

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1、1、 工程概况 某某滨沣雅苑一期工程包括1-3、5-10、12-16、20-23号楼、地库一至四、地库六与配建1，工程地点位于某某市津南区八里台镇国家农业科技园区内，北至津港辅道，东至其他建设用地，南至阁榭路，西至八里台东路。本次项目用地位于地块西南局部。总建筑面积44310.66m2,其中最大单体建筑面积为4466.88m2；本工程结构类型为框架、剪力墙结构；层数为-1、2、3、4、6层；最大建筑高度20.2米，最大跨度9.5米，最大基坑深度4.9米。土方开挖22.08万方。高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的根底上，引进水力采煤技术而开展起来的，是利用射流作用切割掺搅

2、地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的，本工程采用最新型PH-5D型高压旋喷桩机。2、 编制根据与工艺特点建筑地基处理技术规X 建筑地基根底工程施工质量验收规X设计专项图纸；见附图1施工机具设备简单，施工简便。2具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。3噪声小，无污染。3、适用X围1受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、亚粘土、粉土亚砂土、砂土、黄土与人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。2可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为根底防渗之用；可作为施工中的临时

3、措施如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等，也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。3当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。4、工艺原理与设计要求4.1加某某理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体即旋喷桩，以达到加固地基或止水防渗的目的。喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度、喷咀直径d和浆液稠度B。加固

4、X围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。高压泥浆泵浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图1 单管旋喷注浆示意图4.2成桩机理高压喷射注浆的成桩机理包括以下四种作用：1高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩X。2混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向即阻力小的方向移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。3充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂

5、层一定厚度而形成固结体。4压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘局部的抗压强度高于中心局部。旋喷桩固结体情况图4所示。渗透局部搅拌混合局部硬化剂主体局部图4 旋喷桩体固结情况图压缩局部4.3工艺设计要求4.3.1 ：加固体直径确实定旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关，应通过现场试验确定。当无试验资料时可参考表1选用。4.3.2 布置形式桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑，别离布置的单桩可用于根底的承重，排桩、板墙可用作防水帷幕，整体加固如此常用于防止基坑底部的涌土或提高

6、土体的稳定性，水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层。图5为一般桩的平面布置形式。表1 旋喷桩直径参考值m 喷注种类土的类别单管法二重管法三重管法粘性土0N51.20.210N200.80.220N300.60.2砂土0N101.00.210N200.80.220N300.60.2砂砾20N300.60.2注：表中N为标准贯入实测锤击数。5、工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程图见图6。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完毕拔 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图6 施工工艺流程图6、操作要点6.1施工前准备工作1在设计文件提供的各种

7、技术资料的根底上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。2准备充足的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规X与设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为硅酸盐水泥32.5。水要干净，酸碱度适中，pH值在510之间。3根据补充勘探资料，在选择的试验工点加固X围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进展试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。4室内配合比试验。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进展风烘

8、干、碾碎，过25mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.01.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。假如试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。5试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。6推土机、挖掘机配合自卸汽车去除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱。

9、根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工X围以外开挖废泥浆池以与施工孔位至泥浆池间的排浆沟。7按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。6.2施工工艺1钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%1.5%。就位后，首先进展低压0.5MPa射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。2制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水参加桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌1020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

10、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。3钻孔。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高预钻孔孔径为15cm。4插管。当采用旋喷注浆管进展钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力0.51.0MPa边下管边射水。5提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不

11、停，高压泥浆泵压力增到施工设计值2028MPa，坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。假如为二重管法或三重管法施工，在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进展旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。6桩头局部处理。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，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。7假如遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述46步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵，停止

12、水泥浆的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。8清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至根本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。9移位。移动桩机进展下一根桩的施工。10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，使固结体顶部出现凹穴，要与时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。6.3推荐的主要施工技术参数1单重管法。浆液压力2028MPa，浆液比重1.301.49，旋喷速度30rmin，提升速度50cm/min。7、推荐使用的主要机具设备主要机具设备见表2。表2 主要机具设备表设备名称型号规格所用机具单管法二重管法三重管法高压泥浆泵S

13、NS-H300水流Y-2型液压泵20MPa50MPa高压水泵3XB型 3W6B50MPa3XB型 3W7B20MPa钻机MDJ50-XP或PH-5D注浆管高压胶管1922mm工作压力8、劳动力组织单机作业每班人员组织分工见表3。表3 单机作业每班人员组织分工表序号职务人数职 责1班长1全面掌握施工进度、质量和安全2钻机司机1操作钻机，维修保养和排除故障3泵工1操作泥浆泵、清水泵与维修保养4空压机司机1操作空压机与维修保养单重管法不需要5电工1负责钻机、电源、电路、工地照明与电气故障排除6钳工1全面维修保养机具设备7普工2倒运水泥，操作泥浆搅拌罐与倒灰和过滤8普工2协助钻机工作卸接钻杆、冲洗等9

14、技术人员1掌握施工技术、质量，填写工程日志和记录合 计119、质量要求与质量控制要点9.1旋喷桩施工质量要求旋喷桩施工质量要求应满足表4要求。表4 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与说明1固结体位置纵横方向50mm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60mm开挖0.51m深后尺量4桩体无侧限抗压强度不小于设计规定5复合地基承载力不小于设计规定6渗透系数不小于设计规定按设计要求数量注：钻芯取样做桩体无侧限抗压强度试验、复合地基平板荷载试验和渗透系数试验应在成桩28天后进展，假如设计有其他要求，按设计要求的时间进展检查。9.2质量控制要

15、点1正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。2旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，假如超过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钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有1020cm的搭接长度，防止出现断桩。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，应有筛网进展过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。6在旋喷过程中，假如遇到孤石或

16、大漂石，桩可适当移动位置根据受力情况，必要时可加桩，防止畸形桩或断桩。7旋喷过程中，应按表4的要求作好施工记录。表4 旋喷注浆记录表工程名称钻孔机具高压泵型号空压机型号水泵型号注浆管直径喷嘴孔径喷嘴个数设计提升速度设计旋转速度设计注浆量浆液配比水泥标号注浆孔编号旋喷深度m实际有效长度m旋喷时间时分旋转速度r/s提升速度m/s旋喷压力MPa注浆量m3冒浆量与残液状态供水压力MPa供风压力MPa旋喷日期开始完毕现场负责人： 记录人：9.3质量通病的处理1不冒浆或冒浆量少。通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施：2灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射。3在浆液中掺加骨料

17、。4加泥球封闭后继续正常喷射。5灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射。2冒浆量过大。通常是有效喷射X围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施：1提高喷射压力。2适当缩小喷嘴直径。3适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的别离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。3凹穴处理。1在喷射灌浆完毕时，即连续或连续地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉。2在喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进展第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料，如采用水泥水:1;1.5的浆液。10

18、、施工安全须知事项10.1安全措施1高压泥浆泵、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，其压力和流量需满足设计要求，应检查管道的耐久性以与管道连接是否可靠，泵体、注浆管与喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否如此接头断开、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展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的距离不应小于60cm。5喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也参加其他化学填加剂，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，必须立即进展充分清洗，并与时到医院治疗。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。10.2环境保护1水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖，不得沿途撒落。2制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘。3采取有效降噪措施。4不得随意排放废弃的加固料。目 录1、 工程概况2、 施工依据与工艺特点3、 工艺原理与设计要求4、 工艺流程5、 操作要点6、 机具设备7、 劳动力组织8、 质量要求9、 施工安全