洞口段旋噴樁施工

1、目目 錄錄 1、編制依據(jù).1 2、工程概況.1 3、施工方案.2 4、技術(shù)要求及檢測.7 5、質(zhì)量控制.8 6、安全措施.10 洞口段旋噴樁施工技術(shù)方案 1 1、編制依據(jù)、編制依據(jù) 1.1.新建滬昆客專施工圖設(shè)計(jì)文件 ； 1.2.現(xiàn)場踏勘調(diào)查所獲得的工程、水文地質(zhì)、交通狀況及施工 環(huán)境等調(diào)查資料。 1.3.鐵路路基施工規(guī)范TB10202-2002 J161-2002。 1.4.鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 1.5.相關(guān)技術(shù)規(guī)范和以往類似工程的施工經(jīng)驗(yàn) 2 2、工程概況、工程概況 2.1.黃秧壩一號隧道出口洞身 DK602+527-DK602+560 段穿越 6-4紅黏土，且埋深淺。為確保隧道

2、拱頂穩(wěn)定性和暗洞施工安全 性，設(shè)置 60 旋噴樁進(jìn)行地表預(yù)加固，具體措施如下： (1)DK602+527-DK602+560 為確保隧道暗洞施工安全和穩(wěn)定，隧 道中線兩側(cè)各 12m 采用 60 旋噴樁加固，襯砌范圍內(nèi)加固至拱頂以 上 0.5m,襯砌范圍外加固至 W3 地層下 1m，交錯布置，待旋噴樁達(dá)到 設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行暗洞開挖。 (2)旋噴樁樁徑 d=60cm,樁體 28 天設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度3MPa，注漿 材料采用 P.O42.5 普通硅酸鹽水泥漿，漿液水灰比 1:1，外加 2%-3% 的 CaCl2做速凝劑。加固后復(fù)合地基應(yīng)力 fspk300KPa。 2.2.黃秧壩一號隧道出口洞口段位于紅黏

3、土中，基底下紅黏土 厚度小于 2m 時采用 C20 砼換填，基底下紅黏土厚度大于 2m 時采用 60 旋噴預(yù)樁加固，加固范圍為隧道正下方，梅花型布置，間距 1m，加固深度嵌入基巖以內(nèi) 1m。 2.3.黃秧壩二號隧道進(jìn)口洞口 DK602+804-DK602+818 段埋深較 淺，地質(zhì)較差。為確保隧道拱頂穩(wěn)定性和暗洞施工安全性，設(shè)置 60 旋噴樁進(jìn)行地表預(yù)加固，具體措施如下： (1) DK602+804-DK602+818 段設(shè)置 60 旋噴樁進(jìn)行地表加固， 梅花型布置，間距 1m，加固寬度為隧道中線左右側(cè)各 10m，襯砌范 圍內(nèi)加固深度嵌入基巖以內(nèi) 1m，襯砌范圍內(nèi)加固至拱頂以上 0.5m, 待

4、旋噴樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并檢測合格后方可進(jìn)行暗洞開挖施工。 (2)旋噴樁采用鉆孔直徑為 130mm，施作旋噴樁段平均樁徑 d=60cm,樁體抗壓強(qiáng)度不小于 3MPa，加固后復(fù)合地基承載力不小于 0.3MPa。 (3) 為使旋噴樁施工后能迅速且安全地起到支護(hù)或承載作用， 在所有旋噴樁中加三乙醇胺早強(qiáng)劑，其摻量為水泥用量的 0.1%。 待旋噴樁樁體施工完成 14 天后，對加固改善后的圍巖取樣進(jìn)行 檢查，達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求和技術(shù)指標(biāo)后才能進(jìn)行下一步施工。 3 3、施工方案、施工方案 3.1.旋噴樁施工原理 高壓旋噴樁處理地基是通過高壓設(shè)備以不小于 20MPa 的高壓向 四周加固土層噴射加固漿料，利用高壓切

5、割土體，使加固漿料與被 加固土體充分混合，同時提升鉆桿，從而在加固地層中形成較完整 樁體的方法。 高壓旋噴樁可以分為單管法、雙重管法、三重管法及多重管法。 根據(jù)現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備配置和人員配置，采用三重管法旋噴成樁施工工 藝進(jìn)行組織施工。 3.2.施工準(zhǔn)備 (1)施工技術(shù)資料 設(shè)計(jì)工點(diǎn)圖、施工場地地質(zhì)報(bào)告、設(shè)計(jì)樁位平面布置圖、原地 面和 60 樁高程數(shù)據(jù)表（樁長統(tǒng)計(jì)表） 、技術(shù)交底和施工組織設(shè)計(jì) 等。 (2)材料儲備 原材料使用前送至試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后，根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度和規(guī)范要 求進(jìn)行配合比試驗(yàn)，并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)。 水泥：凱里瑞安和麻江明達(dá)的硅酸鹽水泥，水泥的強(qiáng)度等級為 42.5； 砂：麻江龍榮石場；

6、水：地表河水。 (3)電力設(shè)施 35KV 高壓電力網(wǎng)。 3.3.機(jī)械設(shè)備、人員配置： 施工機(jī)械：空壓機(jī) 1 臺, 型號 4L-20/7，旋噴鉆機(jī) 2 臺，型號 XP-50A，功率 11kW；漿液攪拌機(jī)立式 3KW 2 臺；高壓注漿泵 2 臺， 型號為 JZB-40C；各種管材、鉆桿鉆頭、閥門、接頭等輔助設(shè)備、 配套設(shè)備。施工人員、機(jī)械設(shè)備配備情況如表 1 和表 2。 表 1 勞動力組織表（按每臺鉆進(jìn)行配置） 工 種數(shù)量備 注 技術(shù)人員2 人 負(fù)責(zé)現(xiàn)場測量放樣、質(zhì)量控制、施工工序過程 記錄收集整理、數(shù)據(jù)分析 機(jī)械操作人員6 人按 2 個工作班配備，每個班 3 人 電工、維修工3 人電工 2 人，

7、維修工 1 人 制、注漿4 人制漿 2 人，注漿 2 人 合計(jì)15 人按一臺旋噴機(jī)進(jìn)行配置 表 2 機(jī)械設(shè)備配備表 機(jī)械及工具規(guī)格或型號單位功率數(shù)量 空壓機(jī)4L-20/7,20m3/h臺/1 旋噴鉆機(jī)XP-50A臺11KW2 漿液立式攪拌桶XPJ-200臺3KW2 料斗600L臺/2 高壓注漿泵JZB-40C臺90KW2 3.4.施工工藝 施工注意事項(xiàng)： （1）在正式施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)。 （2）施工中鉆機(jī)安放平穩(wěn)，鉆桿保持垂直,其傾斜度不得大于 1%，鉆機(jī)位置與設(shè)計(jì)位置偏差不得大于 50mm。注漿管分段提升的搭 接長度不得小于 100mm。 （3）在注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然上升或下降。大量

8、冒漿等異常 情況時，應(yīng)及時停止提升和注漿，以防斷樁。 （4）嚴(yán)格對固結(jié)體的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)包括檢驗(yàn)固結(jié)體的整體性和 均勻性、固結(jié)體的有效直徑、固結(jié)體的垂直度、固結(jié)體的強(qiáng)度特性 包括軸向壓力、水平壓力、抗凍性和抗?jié)B性，固結(jié)體的溶蝕和耐久 性。 （5）噴射注漿時要注意設(shè)備開動順序。以三重管為例，應(yīng)先空 載起動空壓機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，再空載起動高壓漿，然后同時向孔 內(nèi)送風(fēng)和水，使風(fēng)量和泵壓逐漸升高至規(guī)定值。風(fēng)水暢通后，旋轉(zhuǎn) 注漿管，并開動注漿泵，先向孔內(nèi)送清水，待泵量泵壓正常后即可 旋噴樁施工工藝流程圖 泥漿排泄處理 平 臺 開 挖 質(zhì) 量 檢 測 鉆 機(jī) 就 位 鉆 進(jìn) 至 設(shè) 計(jì) 深 度 插 入 注

9、漿 管 至 設(shè) 計(jì) 深 度 噴 射 結(jié) 束 拔 管 鉆 機(jī) 移 位 測 量 放 樣 施工準(zhǔn)備 高 壓 噴 射 并 提 升 注 漿 將注漿泵的吸水管移至儲漿桶開始注漿。待估算水泥漿的前峰已流 出噴頭后，才可開始提升注漿管，自下而上噴射注漿。 （6）噴射注漿中需拆卸注漿管時，應(yīng)先停止提升和回轉(zhuǎn)，同時 停止送漿，然后逐漸減少風(fēng)量和水量，最后停機(jī)。拆卸完畢繼續(xù)噴 射注漿時，開機(jī)順序也要遵守上條規(guī)定。 （7）噴射注漿達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，即可停風(fēng)、停水，繼續(xù)用注漿 泵注漿，待水泥漿在孔口返出后，即可停止注漿，然后將注漿泵的 吸水管移到清水箱，抽吸定量清水將泥漿泵和注漿管路中的水泥漿 頂出，然后停泵。 （8）對

10、噴射深層長樁，應(yīng)按地質(zhì)剖面及地下水等資料，在不同 深度，針對不同地層土質(zhì)情況，選用合適的噴射參數(shù)，才能獲得均 勻密實(shí)的長樁。 （9）噴射注漿作業(yè)后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程 度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，應(yīng)及時用水灰比為 0.6 的水泥 漿補(bǔ)灌。 （10）在冒漿過程中，往往有一定數(shù)量的土粒，隨著一部分漿 液沿著注漿管壁冒出地面。冒漿量小于注漿量 20%為正常，超過 20% 或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)措施。 3.5.施工步驟 (1)場地平整： 根據(jù)圖紙要求進(jìn)行場地平整，把斜坡挖成多個臺階。路塹基底 4%人字坡，采用人工配合平地機(jī)施工，避免雨水浸泡地基。清除樁 位處地上、地下

11、的一切障礙物，場地低洼處用粘性土料回填夯實(shí)， 并做好排漿溝。 (2)測量定位 采用全站儀根據(jù)高壓旋噴樁的里程樁號放出試驗(yàn)區(qū)域的控制樁， 然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距傳遞放出旋噴樁的樁位位置，用小 竹簽做好標(biāo)記，并撒白灰標(biāo)識，確保樁機(jī)準(zhǔn)確就位。 (3)機(jī)具就位： 由專人指揮機(jī)械吊轉(zhuǎn)，人工配合緩慢移動至施工部位。用水平 尺和定位測錘校準(zhǔn)樁機(jī)，使樁機(jī)水平，導(dǎo)向架和鉆桿應(yīng)與地面垂直， 傾斜率小于 1%。對不符合垂直度要求的鉆桿進(jìn)行調(diào)整，直到鉆桿的 垂直度達(dá)到要求。為了保證樁位準(zhǔn)確，必須使用定位卡，樁位對中 誤差不大于 5cm。 (4)啟動鉆機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)，至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止鉆進(jìn)： 采用三重管法旋噴法施工

12、。將110mm噴管插入孔底，邊射水邊插 管，水壓力不超過1MPa；由下而上進(jìn)行噴射作業(yè)，先以高壓泵按 20MPa的高壓噴射水流，周圍環(huán)繞07MPa的氣流進(jìn)行高壓噴射水流 和空氣，同軸噴射切沖切土體，形成較大空隙。 (5)漿液配置： 高壓旋噴樁的漿液，采用 P.O.425 普通硅酸鹽水泥，水泥漿液 配制嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制為水灰比 11。攪拌灰漿時，先加水，然 后加水泥，每次灰漿攪拌時間不得少于 2 分鐘，水泥漿應(yīng)在使用前 一小時制備，漿液在灰漿拌和機(jī)中要不斷攪拌，直到噴漿前。噴漿 時，水泥漿從灰漿拌和機(jī)倒入集料斗時，過濾篩，把水泥硬塊剔出。 水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動鉆機(jī)的噴管內(nèi)，最后射出。 (

13、6)噴射注漿 在插入旋噴管前先檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排 量必須滿足設(shè)計(jì)要求。各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不 得有雜物，并做高壓水射水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液。 旋噴作業(yè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)都必須按照預(yù)先設(shè)定的要求加以 控制，并隨時做好關(guān)于旋噴時間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等 的記錄。 噴射時，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿旋轉(zhuǎn) 30 秒，水泥漿與 樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再邊噴漿邊反向勻速旋轉(zhuǎn)提升注漿管，提升速 度為 260mm/min，直至距樁頂 1 米時，放慢攪拌速度和提升速度。 保證樁頂密實(shí)均勻。中間發(fā)生故障時，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁 體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開

14、始噴射注漿的孔段與前段 搭接不小于 1m，防止固結(jié)體脫節(jié)。 (7)沖洗： 噴射施工完成后，應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備采用清水沖洗干凈， 防止凝固堵塞。管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿，通常把漿液換成清水 在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排除。 (8)重復(fù)以上操作，進(jìn)行下一根樁的施工。 4 4、技術(shù)要求及檢測、技術(shù)要求及檢測 4.1.樁的數(shù)量、布置形式、樁長應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 4.2.高壓旋噴樁的完整性、均勻性、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及復(fù)合地 基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法采用開挖檢驗(yàn)、鉆孔取芯、標(biāo) 準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)或者是驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 的要求。 4.3.樁體幾何偏差技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

15、及檢測: 表表 3 3 旋噴樁施工質(zhì)量允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及方法旋噴樁施工質(zhì)量允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及方法 序 號 檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法 1樁位 (縱橫向)50mm經(jīng)緯儀或鋼尺丈量 2樁體垂直度1%經(jīng)緯儀或吊線測鉆桿傾斜度 3樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值 按成樁總數(shù)的 10%抽樣檢驗(yàn)， 且每檢驗(yàn)批不 少于 5 根 開挖 50100cm 深后，鋼尺 量 4樁長不少于設(shè)計(jì)值 按設(shè)計(jì)查施工記錄，有懷疑時鉆芯 5 樁體無側(cè)限抗壓 強(qiáng)度 不少于設(shè)計(jì)值 按設(shè)計(jì)取芯檢查 4.4.高壓旋噴樁施工應(yīng)符合下列規(guī)定： (1)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)樁徑選擇適宜的施工方法，并配備相 應(yīng)的機(jī)具。 (2)施工前應(yīng)根據(jù)樁體設(shè)

16、計(jì)強(qiáng)度和旋噴參數(shù)，從現(xiàn)場取各層土樣 在室內(nèi)做不同含水量和配合比的強(qiáng)度試驗(yàn)，優(yōu)選出最佳漿液配方； 并在現(xiàn)場做試樁2根，查明樁徑、強(qiáng)度，修正室內(nèi)配方，確定旋噴工 藝和參數(shù)。 (3)水泥漿應(yīng)按照室內(nèi)配方配制，不得隨意改變，并需嚴(yán)格過濾； 旋噴過程中應(yīng)防止水泥漿沉淀，宜隨制隨用。 (4)旋噴樁施工應(yīng)先用射水、錘擊、振動等方法成孔或另用鉆機(jī) 成孔，然后將旋噴管插至孔底，自下而上進(jìn)行旋噴。 (5)鉆桿應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn)、提升，確保樁體連續(xù)、均勻；當(dāng)拆卸鉆桿 或因故停噴后續(xù)噴時，應(yīng)重復(fù)旋噴； (6)旋噴過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升、孔口冒漿量超過20% 或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因及時處理。 (7)旋噴作業(yè)完成后，樁

17、頂凹穴應(yīng)及時用水泥漿補(bǔ)平。 (8)樁體質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)在成樁14天后進(jìn)行，檢驗(yàn)方法可采用開挖、 鉆孔取芯、標(biāo)準(zhǔn)貫入、荷載試驗(yàn)等方法。 5 5、質(zhì)量控制、質(zhì)量控制 5.1.工藝性試樁 堅(jiān)持以“工藝性試驗(yàn)指導(dǎo)施工”的方針，在工程全面展開前， 選擇 2 根樁進(jìn)行工藝性試樁，重點(diǎn)提取混合料坍落度、鉆機(jī)進(jìn)入持 力層電流、鉆桿提升速度、每米樁泵料次數(shù)等工藝參數(shù)。成樁經(jīng)小 應(yīng)變、荷載試驗(yàn)檢測合格后嚴(yán)格按參數(shù)進(jìn)行大面積施工。 5.2.質(zhì)量控制措施 （1）主控項(xiàng)目 施工用水泥及外加劑的品種、規(guī)格、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 檢驗(yàn)數(shù)量：同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格、批號的水泥和外加劑，袋 裝水泥每 200t 為一批、散裝水泥 500

18、t 為一批，當(dāng)袋裝水泥及外加 劑不足 200t 或散裝水泥不足 500t 時也按一批計(jì)。施工單位每批抽 樣檢驗(yàn) 1 組。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的 20%見證檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件及抽樣試驗(yàn)。 高壓旋噴樁布置形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。 檢驗(yàn)方法：觀察、尺量。 高壓旋噴樁的布置數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。 檢驗(yàn)方法：計(jì)數(shù)。 高壓旋噴樁長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每根樁檢驗(yàn)。監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù) 量的 20%平行檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)方法：測量鉆桿長度，并在施工中檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)深度 標(biāo)志。檢查施工紀(jì)錄。 高壓旋噴樁樁體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位檢查 2%，且不少于 3 根。監(jiān)理單位按施工 單位檢查數(shù)的 20%見證檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)方法：在樁頂 1 m 以下截取設(shè)計(jì)規(guī)定齡期的試件作無側(cè)限 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。 高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 檢驗(yàn)數(shù)量：總樁數(shù)