力帆中心-LFC項(xiàng)目高壓旋噴樁試驗(yàn)方案

1、 力帆中心-LFC項(xiàng)目南側(cè)基坑支護(hù)工程高壓旋噴樁實(shí)驗(yàn)方案編制： 審核： *2011年12月11日目 錄一 基坑工程支護(hù)概況3二 試驗(yàn)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3三 高壓旋噴樁技術(shù)要求3四 旋噴工藝試驗(yàn)?zāi)康?五 試驗(yàn)方案41.試驗(yàn)前可確定的項(xiàng)目42.需要通過(guò)試驗(yàn)確定的項(xiàng)目53.試驗(yàn)位置與布置形式54.機(jī)械設(shè)備確定65.試驗(yàn)工藝及施工期間可確定的參數(shù)65.1施工工藝流程65.2 施工期間可確定的主要技術(shù)參數(shù)86.開(kāi)挖檢查及取芯試驗(yàn)9六 圍井注水試驗(yàn)9七 試驗(yàn)結(jié)論9一 基坑工程支護(hù)概況力帆中心-LFC項(xiàng)目位于重慶市重慶江北嘴中央商務(wù)區(qū)，1、2號(hào)樓為37/-5F兩棟超高層，3號(hào)樓為10/-5F高層及9/-5F裙樓

2、。力帆中心-LFC項(xiàng)目南側(cè)基坑支護(hù)工程施工圖設(shè)計(jì)由中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，根據(jù)邊坡地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，結(jié)合場(chǎng)地總體規(guī)劃，采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為：JJ1段采用放坡+錨拉樁機(jī)構(gòu)支護(hù)+雙排高壓旋噴止水帷幕聯(lián)合支護(hù)措施；J1N1段采用放坡+門字形雙排支護(hù)+雙排高壓旋噴止水帷幕聯(lián)合支護(hù)措施，N1O段采用門字形雙排支護(hù)樁+雙排高壓旋噴止水帷幕聯(lián)合支護(hù)措施，OA段采用錨拉樁支護(hù)+雙排高壓旋噴止水帷幕聯(lián)合支護(hù)措施。二 試驗(yàn)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1. 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-20022. 水利水電工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范DL/T520020043. 水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程SL345-20074. 力帆中

3、心-LFC項(xiàng)目南側(cè)基坑支護(hù)工程施工圖設(shè)計(jì)中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院 2011.115. 重慶市力帆中心-LFC項(xiàng)目工程地質(zhì)詳細(xì)勘察重慶市二零八勘察設(shè)計(jì)院 2011.08三 高壓旋噴樁技術(shù)要求根據(jù)施工圖紙要求，本工程采用的雙排高壓旋噴樁主要技術(shù)要求如下：1. 樁體有效直徑1.0m，套接長(zhǎng)度0.3m，鉆孔中心間距0.85m，與排樁搭接長(zhǎng)度0.15m，且高壓旋噴樁與人工挖孔樁凈距不大于0.2m；2. 帷幕滲入中風(fēng)化巖層；3. 材料選取普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度不低于42.5MPa，水泥漿液的水灰比取0.8-1.5，且每立方米土體中的水泥產(chǎn)入量不應(yīng)小于450kg；4. 噴射管分段噴射搭接長(zhǎng)度不的小于100m

4、m。其他未提出要求見(jiàn)施工圖設(shè)計(jì)圖紙。四 旋噴工藝試驗(yàn)?zāi)康?根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)說(shuō)明中第8.3條“旋噴樁工藝試驗(yàn)是確保止水帷幕成功的關(guān)鍵。施工排樁和止水帷幕前，應(yīng)選擇填土較厚地區(qū)先進(jìn)行旋噴樁公式試驗(yàn)，確定三重管法高壓旋噴樁止水帷幕止水效果及施工技術(shù)參數(shù)，并在套接部位采用取芯方式進(jìn)行帷幕止水效果檢驗(yàn)”。 為了選取更適合與該場(chǎng)地土層條件的旋噴參數(shù)（如高壓泵噴頭直徑、泥漿泵和空壓機(jī)壓力、水灰比、旋轉(zhuǎn)速度等），及采用目前的旋噴樁參數(shù)所達(dá)到的有效樁徑、樁芯強(qiáng)度及抗?jié)B性能，特對(duì)本場(chǎng)地進(jìn)行三重管法高壓旋噴樁施工工藝進(jìn)行試驗(yàn)（包括開(kāi)挖檢查、取芯試驗(yàn)和圍井注水試驗(yàn)），總結(jié)該場(chǎng)地的施工經(jīng)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，以指導(dǎo)大面積施

5、工。五 試驗(yàn)方案1.試驗(yàn)前可確定的項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)行的建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002要求，主要的試驗(yàn)項(xiàng)目如下：1. 噴嘴直徑高壓泵噴嘴直徑一般在2-4mm，高壓泵壓力相同條件下噴嘴直徑越大樁徑越大，但是施工速度會(huì)減慢，樁身強(qiáng)度也會(huì)降低，高壓系統(tǒng)的設(shè)備要求較高，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取2.5mm較為合理。泥漿泵和空壓機(jī)噴嘴直徑對(duì)成樁質(zhì)量影響相對(duì)較小，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)酀{泵噴嘴直徑選取8-9mm，空壓機(jī)噴嘴直徑取1-3mm，后兩項(xiàng)參數(shù)可根據(jù)施工隊(duì)伍的機(jī)械設(shè)備尺寸合理調(diào)整。2. 泥漿泵和空壓機(jī)壓力根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，泥漿泵和空壓機(jī)壓力對(duì)高壓噴射樁的影響相對(duì)較小，因此，根據(jù)現(xiàn)有市場(chǎng)設(shè)備情況，泥漿泵壓力在1.0-2.0Mpa范圍

6、選取，空壓機(jī)壓力在0.50-0.80Mpa范圍選取。3. 旋噴深度根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求旋噴嵌入中風(fēng)化基巖。2.需要通過(guò)試驗(yàn)確定的項(xiàng)目1. 確定高壓旋噴樁施工中噴漿管提升速度、回轉(zhuǎn)速度；2. 確定高壓旋噴樁施工水灰比等施工參數(shù)；3. 確定高壓旋噴樁施工樁身有效直徑及樁身強(qiáng)度（取芯試驗(yàn)）；4. 確定高壓旋噴樁施工抗?jié)B效果（圍井注水試驗(yàn)）。3.試驗(yàn)位置與布置形式旋噴樁試驗(yàn)位置擬選擇在用于阻止典型土層（填土）較厚的區(qū)域，具體位置可根據(jù)目前現(xiàn)場(chǎng)允許的場(chǎng)地，由建設(shè)單位，設(shè)計(jì)單位，監(jiān)理單位等相關(guān)單位指定共同確認(rèn)。具體布樁如下（圖1）：1. 用高壓旋噴樁做一個(gè)有效外邊為5.2*m5.2m的圍井；2. 樁間距700

7、mm，樁徑1000mm（同設(shè)計(jì)止水帷幕高壓旋噴樁）；3. 樁深：根據(jù)選取場(chǎng)地地點(diǎn)的透水層土層深度確定；圖1 高壓旋噴樁試驗(yàn)布置圖4.機(jī)械設(shè)備確定設(shè)計(jì)樁徑為1.0 m，根據(jù)同類工程的施工經(jīng)驗(yàn)，用三重管法施工才能滿足設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)使用的主要機(jī)具設(shè)備見(jiàn)下表。本套設(shè)備漿液壓力1.02.0MPa，漿液比重1.601.80，壓縮空氣壓力0.50.8MPa，高壓水壓力3542Mpa。設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量高壓泥漿泵SNS-H300水流 Y-2型液壓泵30MPa1臺(tái)高壓水泵302-sz50 MPa1臺(tái)高壓旋噴樁機(jī)MDL-120型液壓臺(tái)車高壓旋噴樁機(jī)1臺(tái)鉆機(jī)工程地質(zhì)鉆機(jī)XY-1001臺(tái)泥漿泵BW-150型7 MP

8、a1臺(tái)6m3空氣壓縮機(jī)0.8 Mpa 3m3/min1臺(tái)泥漿攪拌罐200L/min1臺(tái)高壓膠管 注漿管若干 注漿管 若干注水試驗(yàn)1套 5. 試驗(yàn)工藝及施工期間可確定的參數(shù)5.1施工工藝流程三重管法高壓旋噴樁施工工藝流程見(jiàn)下圖2：準(zhǔn)備工作鉆機(jī)就位調(diào)整鉆架角度鉆 孔插 管高壓噴射注漿作業(yè)噴射結(jié)束拔 管機(jī)具清理樁機(jī)移位制 漿一級(jí)過(guò)濾二級(jí)過(guò)濾高壓泵對(duì)漿液加壓試 噴啟動(dòng)高壓清水泵、空壓機(jī)供水、風(fēng)泥漿排放處理圖2 高壓旋噴樁工藝流程（三重管）主要步驟敘述如下：1. 準(zhǔn)備工作(1)、清除試驗(yàn)區(qū)域的建筑與生活垃圾，地面進(jìn)行平整與碾壓。 (2)、開(kāi)挖泥漿池、排漿溝及排水溝。 (3)、施工用電采用自發(fā)電（或建設(shè)單

9、位提供的位置接入），施工用水根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)攪拌建設(shè)單位提供的位置接入。 (4)、搭設(shè)水泥棚，準(zhǔn)備好水泥及外加劑（必要時(shí)采用）。 (5)、測(cè)量定位旋噴樁樁位。2. 鉆進(jìn)與旋噴施工(1)、成孔：采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，成孔直徑110mm，成孔深度以滿足旋噴樁設(shè)計(jì)深度為準(zhǔn)，針對(duì)地勘報(bào)告描述該場(chǎng)地填土層第四系人工填土，土層松散-稍密，成孔期間垮孔幾率較大，成孔期間應(yīng)該用鋼套筒跟管鉆進(jìn)，防止垮孔，成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后應(yīng)采用直徑不小于75mmpvc花管置入孔內(nèi)，確保噴頭進(jìn)入底部，轉(zhuǎn)入下一個(gè)孔進(jìn)行成孔作業(yè)，成孔偏差不得大于設(shè)計(jì)位置的5cm；(2)、制備水泥漿：首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10

10、20分鐘，而后擰開(kāi)攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過(guò)濾后流入漿液池，然后通過(guò)泥漿泵抽進(jìn)第二道過(guò)濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過(guò)濾后流入漿液桶中，待壓漿時(shí)備用。、插管：成孔完成一定數(shù)量后，插入旋噴管集中噴射。在插管過(guò)程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，先用較小壓力（0.51.0MPa）邊下管邊射水。、提升噴漿管、攪拌：噴漿管下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空壓管，開(kāi)動(dòng)高壓清水泵、泥漿泵、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并用儀表控制壓力、流量和風(fēng)量。高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計(jì)值（3042MPa）后，先坐底噴漿30s，按照方案及設(shè)計(jì)確定的提升速度旋噴、提升鉆桿，直至達(dá)到預(yù)期的加固高度。、樁頭部分

11、處理：當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時(shí)，從樁頂以下1.0米開(kāi)始，慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升0.5米，直至樁頂停漿面。關(guān)閉高壓泥漿泵（清水泵、空壓機(jī)），停止水泥漿（水、風(fēng)）的輸送，將旋噴漿管旋轉(zhuǎn)提升出地面，關(guān)閉鉆機(jī)。、重復(fù)噴漿、攪拌：在生活垃圾與淤泥質(zhì)土結(jié)合面及遇到漏漿情況時(shí)，為保證樁徑，須重復(fù)噴漿、攪拌。 、清洗：向漿液罐中注入適量清水，開(kāi)啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。 、移位：移動(dòng)樁機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。5.2 施工期間可確定的主要技術(shù)參數(shù)根據(jù)設(shè)備的條件，和對(duì)本次試驗(yàn)的預(yù)期，本此試驗(yàn)施工期間可確定的主要1.02.0MPa，漿液比重1.

12、601.80，壓縮空氣壓力0.50.8MPa，高壓水壓力3542Mpa，水灰比0.8-1.5：1.0。6.開(kāi)挖檢查及取芯試驗(yàn)1. 待高壓旋噴樁施工完成28d達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)旋噴樁進(jìn)行開(kāi)挖檢查綜合判斷旋噴有效直徑。2.選取兩個(gè)高壓旋噴樁套接處進(jìn)行取芯試驗(yàn)（選取位置及個(gè)數(shù)應(yīng)滿足試驗(yàn)要求），包括現(xiàn)場(chǎng)各深度取芯檢查和室內(nèi)試驗(yàn)，取芯可選6組進(jìn)行試驗(yàn)，3組做看呀試驗(yàn)，3組做室內(nèi)抗?jié)B試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)得出樁身強(qiáng)度和旋噴樁止水帷幕的抗?jié)B性能。六 圍井注水試驗(yàn)注水試驗(yàn)于高壓旋噴樁施工完成后28d強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求開(kāi)始，注水孔采用清水沖擊跟管鉆進(jìn)，孔徑為127mm，孔深以達(dá)到中風(fēng)化基巖為準(zhǔn)，插入直徑75mm花管到孔底

13、，使用流量計(jì)型號(hào)DN-20和量杯。成孔結(jié)束后下入觀測(cè)管，提出直徑127mm護(hù)壁管，試驗(yàn)前，進(jìn)行地下水位觀測(cè)，水位檢測(cè)間隔為5min，當(dāng)連續(xù)兩次觀測(cè)數(shù)據(jù)變動(dòng)小于10cm時(shí)，即可結(jié)束水位觀測(cè)，用最后一次觀測(cè)值作為計(jì)算地下水位。向注水孔（觀測(cè)管）內(nèi)注水，水位達(dá)到花管孔口位置，達(dá)到穩(wěn)定水位后，圍井內(nèi)充滿水，開(kāi)始計(jì)時(shí)，每分鐘觀測(cè)流入孔內(nèi)流量。穩(wěn)定水位后觀察2-3小時(shí)，如果流量較大可通過(guò)流量計(jì)讀數(shù)觀察流量，若流量較小可通過(guò)量杯計(jì)算分鐘流量取得數(shù)據(jù)后計(jì)算圍井防滲墻的滲透系數(shù)K值。在透水地層中進(jìn)行圍井注水試驗(yàn)，高噴墻的滲透參數(shù)K可按下式計(jì)算：K=2Qt/L(H+h0) (H- h0)其中：K-滲透系數(shù)，m/d; Q-穩(wěn)定流量，m3/dt -高噴墻平均厚度，m； L-圍井周邊高噴墻軸線長(zhǎng)度，m；H-圍井內(nèi)試驗(yàn)水位至井底的深度，m；h0-地下水位至井底的深度，m。七 試驗(yàn)結(jié)論通過(guò)高壓旋噴樁試驗(yàn)主要試驗(yàn)成果如下：1. 得出高壓旋噴樁施工中噴漿管提升速度、回轉(zhuǎn)速度，噴嘴數(shù)量；2. 得出高壓旋噴樁施工水灰比等施工參數(shù)；3. 得出高壓旋噴樁施工樁身有效直徑及樁身強(qiáng)度；4. 得出高壓旋噴樁施工抗?jié)B系數(shù)，判斷抗?jié)B效果；5. 得出壓縮空氣壓力、高壓水壓力及水