高壓旋噴樁試驗總結(jié)報告

1、青島地鐵一期 3 號線土建 16 標工程圍護結(jié)構(gòu)高壓旋噴樁施工試驗總結(jié)青島市地鐵一期工程 3 號線土建 16 標段工程部2021年 3月15日目錄1、工程概況 32、試樁目的與實施方案 32.1 試樁目的 32.2 試樁位置與布置形式 42.3 機械設(shè)備確定 43、試樁工藝與技術(shù)參數(shù) 53.1 施工工藝流程 53.2 試樁施工 64 鉆芯檢查情況 84.1、 1#號孔2#樁與3#樁交接處旋噴樁水泥消耗量為378KG/M鉆芯情況： 84.2、2#號孔 1#樁與 2#樁交接處 鉆心情況 114.3、 3#號孔4#樁與5#樁交接處旋噴樁水泥消耗用量為320KGM 鉆芯情況： 114.4 鉆芯取樣總結(jié)

2、意見 155 旋噴樁咬合情況開挖檢測 166、建議 171、工程概況青島地鐵一期工程 3號線安順車輛段 M1 出入段位于青島北 站南側(cè)，安順車輛段北側(cè)， 斜穿太原路立交橋，依次穿過青島市固體 廢物中轉(zhuǎn)站、 太原路立交橋和青島市政粉煤灰沉淀生產(chǎn)池， 接安順路 車輛段及綜合基地。該區(qū)域場區(qū)地貌類型為濱海淺灘，地面標高2.58-20.71m,地形總體平緩，線路東南局部現(xiàn)為垃圾堆積區(qū)，地形起伏變化大。通過地勘 報告及現(xiàn)場實際鉆孔情況，地質(zhì)情況主要由第四系全新統(tǒng)人工填土Q4m1 、海相沼澤化沉積層Q4mh 、海相沉積層Q4m 及上更新 統(tǒng)沼澤化沉積層QJ、洪沖擊層Q3a1+p1組成。水位埋深0.40 8

3、.5m，地下水富水性中等，水量較豐富。圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁樁后高壓旋噴樁止水帷幕鋼管內(nèi) 支撐預應力錨索方案，基坑降水采用坑內(nèi)降水，止水采用高壓旋 噴止水帷幕，設(shè)計參數(shù)為800500mm,搭接不小于300mm。本試驗段區(qū) 域 位 于 跨 太原 路段， 里 程為 M1 線出入段線R1KO+915-R1K1 + 10段、M3線出入段線 C3K0+648-C3K0+755 本區(qū)段 主要特點為：原太原路路基回填段，現(xiàn)場地面至地下 7m存在大量建 筑垃圾、花崗巖拋石等，鉆進困難。2、試樁目的與實施方案2.1 試樁目的 據(jù)設(shè)計相關(guān)資料，本工程高壓旋噴樁分別穿過建筑垃圾及拋石 層、生活垃圾等人工堆積層、 含

4、淤泥中粗砂、 淤泥質(zhì)黏土、 粉質(zhì)粘土、中粗砂、黏土等。在如此復雜的不均勻地層中進行高壓旋噴樁止水帷幕施工在國內(nèi) 還沒有成熟經(jīng)驗借鑒，為到達深基坑止水帷幕平安、可靠的目標，我 工程部于2021年01月20日-22日在現(xiàn)場進行高壓旋噴樁試驗，以檢 驗在此地質(zhì)條件下高壓旋噴樁的成樁效果、咬合效果及鉆進與旋噴過 程中的工藝技術(shù)參數(shù)。試樁方案目標為：確定施工區(qū)實際地層情況和鉆機在相應地層中鉆進進度指標。確定高壓旋噴樁施工中噴漿管提升速度、 回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、 水灰比等施工參數(shù)。確定不同間距高壓旋噴樁在建筑垃圾、 拋石層等特殊地質(zhì)中的 成樁質(zhì)量、咬合效果和止水效果。確定各地層分界處特別是建筑垃圾與生活垃

5、圾結(jié)合面、生活 垃圾與淤泥質(zhì)土結(jié)合面、土石分界處及全風化、強風化巖層中成樁 質(zhì)量。2.2試樁位置與布置形式試樁位置選定在 R1K1 + 100處。2.3機械設(shè)備確定設(shè)計樁徑為800mm，采用新二重管法施工，試樁使用的主要機具設(shè)備見下表。本套設(shè)備漿液比重1.5 01.80，壓縮空氣壓力0.50.8MPa,高壓泵壓力2838MPa。3、試樁工藝與技術(shù)參數(shù)設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量高壓旋噴樁機XP-30成樁最大長度50m, 28KW1臺高壓注漿泵GPB-90額定壓力38Mpa,90KW1臺6m3空氣壓縮機0.8 MPa 3mP/min1臺泥漿攪拌罐2臺高壓膠管 19-22mm1套3.1施工工藝流程見以下圖

6、:準備工作3.2試樁施工321施工準備去除試樁區(qū)域的建筑與生活垃圾，地面進行平整與碾壓開挖泥漿池、排漿溝及排水溝。施工用電采用外圍電網(wǎng)供應，施工用水采用自來水接入搭設(shè)水泥棚，準備好水泥及外加劑。據(jù)地勘資料繪制地質(zhì)柱狀圖并測放樁位。3.2.2 鉆進與旋噴施工鉆孔：采用旋噴樁機鉆孔，孔徑為11cm，鉆桿的垂直度偏差不大于1% 1.5%。制備水泥漿： 首先將水參加桶中，再將水泥倒入，開動攪拌機 攪拌 1020 分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)孔 徑為0.8mm,過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進第二道過濾 網(wǎng)孔徑為0.8mm,第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。插管：至V位后，拔出

7、鉆桿，再插入旋噴管。提升噴漿管、 攪拌：噴漿管下沉到達設(shè)計深度后， 接通空壓管， 開動泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉(zhuǎn),并用儀表控制壓力、流量和風 量。高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計值30MPa后，先坐底噴漿30s, 按照試樁設(shè)計定的提升速度旋噴、 提升鉆桿, 直至達至預期的加固高 度。樁頭局部處理：當旋噴管提升接近樁頂時，從樁頂以下1.0米開始,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)閉高壓泥漿泵空壓機 ,停止水泥漿風的輸送,將 旋噴漿管旋轉(zhuǎn)提升出地面,關(guān)閉鉆機。重復噴漿、 攪拌：在生活垃圾與淤泥質(zhì)土結(jié)合面及遇至漏漿情 況時,為保證樁徑,須重復噴漿、攪拌。清洗：向漿液

8、罐中注入適量清水，開啟高壓泵，清洗全部管路 中殘存的水泥漿, 直至根本干凈。 并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干 凈。移位：移動樁機進行下一根樁的施工。323旋噴樁施工主要施工技術(shù)參數(shù)本次旋噴樁試樁施工使用的水泥標號為 水灰比為1： 1.5，在噴漿過程中采用的技術(shù)參數(shù)為：氣壓力0.7MPa、漿液壓力28MPa;旋轉(zhuǎn)速度18r/min、提升速度20cm/min、流量80L/min、漿液比 重為1.5。由于地質(zhì)情況復雜，在引孔過程中，1#孔在地下4米一5米之間 遇大石塊難以鉆進。4鉆芯檢查情況2021年3月3日和2021年3月14日，對高壓旋噴試驗樁進行 鉆孔取芯工作，位置見以下圖其中1#取芯孔旋噴樁

9、水泥消耗量為378kg/m，2 #取芯孔旋噴樁水泥消耗用量為 385kg/m，3#取芯 孔旋噴樁水泥消耗用量為320kg/m 。4.1、1#號孔2#樁與3#樁交接處旋噴樁水泥消耗量為378kg/m鉆芯情況：鉆孔深度為9m在各地層中的成樁效果統(tǒng)計為:孔號孔深m地質(zhì)情況成樁效果備注1#號孔0-6m雜填土建筑垃圾層較好-6 -10m含淤泥中粗砂良好-10 -12.8m粉質(zhì)黏土較差未咬合-12.8 -16.5m中粗砂11-1較差未咬合旋噴樁鉆芯芯樣描述：高壓旋噴樁在含有土體的建筑垃圾層、 建筑垃圾和生活垃圾混合 層和粘土層成樁效果較好，為整齊規(guī)那么結(jié)構(gòu)；局部建筑垃圾和生活垃圾混合層中存在集中較大顆粒，

10、其粘結(jié)效果尚可。在含淤泥中粗砂層，成樁效果良好；至10米處，未見成型樁體，取樣為黏土，無水泥漿痕跡。照片如下：雜填土建筑垃圾層含淤泥中粗砂4.2、2#號孔1#樁與2#樁交接處鉆心情況鉆孔深度為4m在各地層中的成樁效果統(tǒng)計為:孔號孔深m地質(zhì)情況成樁效果備注2#號孔0-6m雜填土建筑垃圾層較好4米處遇石塊無 法鉆進旋噴樁鉆芯芯樣描述：高壓旋噴樁在含有土體的建筑垃圾層、建筑垃圾和生活垃圾混合層和粘土層成樁效果較好，為整齊規(guī)那么結(jié)構(gòu); 至4米處，取芯鉆機遇石塊無法鉆進。4.3、3#號孔4#樁與5#樁交接處旋噴樁水泥消耗用量為320kg/m鉆芯情況:鉆孔深度為13m在各地層中的成樁效果統(tǒng)計為:孔號孔深m

11、地質(zhì)情況成樁效果備注1#號孔0-6m雜填土建筑垃圾層較好-6 -10m含淤泥中粗砂較差局部較差-10 -12.8m粉質(zhì)黏土較差-12.8 -16.5m中粗砂11-1較差未咬合旋噴樁鉆芯芯樣描述:高壓旋噴樁在含有土體的建筑垃圾層、 建筑垃圾和生活垃圾混合 層成樁效果較好，為整齊規(guī)那么結(jié)構(gòu)；在含淤泥中粗砂層，成樁效果尚可，但局部尤其 67米處效 果較差，成松散大顆粒，粘結(jié)不良；在粉質(zhì)黏土層，成樁效果較差，取樣為大顆粒，粘結(jié)效果較差。 在中粗砂層，未見成型樁體，取樣為中粗砂，無水泥漿痕跡。照片如下:雜填土建筑垃圾層含淤泥中粗砂粉質(zhì)黏土中粗砂4.4鉆芯取樣總結(jié)意見1、在建筑垃圾層、建筑垃圾和生活垃圾混

12、合雜填土層，含有雜填大石塊等而成孔困難 ；2、當水泥用量 380Kg/M 時：在雜填土層成樁效果較好；在含淤泥中粗砂層-6-10m,成樁效果良好；在粉質(zhì)黏土層和中粗砂層-10-12.8m,成樁效果較差；3、當水泥用量 320Kg/M 時，成樁效果相對更差，在含淤泥中粗 砂層中也成樁效果較差，不能到達止水目的。4、原因初步分析：A、試樁的水泥用量在本地段尚達不到要求，造成成樁后在粉質(zhì) 黏土層和中粗砂層，樁徑達不到設(shè)計要求，樁間咬合缺乏；B、場區(qū)地下水豐富，且受潮水影響下地下潛水流動大，造成噴 射的水泥漿流失，在 11-1 層中粗砂中影響尤其大。5 旋噴樁咬合情況開挖檢測2021 年 3 月 7 日,開挖旋噴樁周圍土體以檢查旋噴樁成樁完整 性和各樁咬合效果。地面下兩米標高約 3.0m出現(xiàn)地下水?；娱_挖深度約4-5米深。開挖地層為建筑垃圾及生活垃圾雜填層。 從暴露出來的樁體顯 示：樁體中夾雜有建筑磚頭、石塊等垃圾,上部樁體穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)滲 水情況。樁間咬合情況良好。照片如下6、結(jié)論和建議6.1 結(jié)論在本次試樁工藝條件下，當水泥含量 380Kg/M 時，雜填層和含 淤泥中粗砂0-10米成樁效果良好，但粉質(zhì)粘土和中粗砂10 米以下成樁效果較差。6.2 建議當引孔遇石塊難以引進時，采用套管跟進引孔。 根據(jù)本次高壓旋噴試驗樁的結(jié)果， 為保證止水帷幕的效果和深基 坑的