隧道高壓旋噴樁止水帷幕施工方案-(2016416)

1、北京市政建設集團有限責任公司 高壓旋噴樁施工方案高壓旋噴樁 施工方案工程名稱：湛江市中央商務區(qū)基礎設施建設工程 工程地點：海灣大橋與海濱大道交叉口北側麻斜海西側 施工單位：北京市政建設集團有限責任公司 編制單位：北京市政建設集團有限責任公司 編 制 人： 編制日期： 2016 年03月05日 審批負責人： 審批日期： 年 月 日 目 錄 一、工程概況1二、場地地質條件1三、高壓旋噴樁設計及要求2四、施工工藝2五、施工方法及要求：4六、施工設備選擇8七、工程進度安排9八、工程質量保證措施9(一)質量保證措施9(二)保證質量的組織措施10九、安全和文明施工與環(huán)境保護10(一) 安全措施10(二)

2、文明施工與環(huán)境保護111高壓旋噴樁施工方案一、工程概況湛江市中央商務區(qū)基礎設施建設工程位于海灣大橋與海濱大道交叉口北側麻斜海西側湛江經濟技術開發(fā)區(qū)內的路網工程，包括龍潮東路、龍桂北路、龍桂南路、金融大道、觀海路的道路、橋梁、隧道、排水、照明、交通、綠化等專業(yè)工程建設內容，道路總長度約3782米。 本合同段的雙管高壓旋噴樁分布在金融大道、觀海路、龍桂路三座隧道的開挖邊線外側，起止水作用，避免在隧道基坑開挖過程中，外側的地下水滲流到基坑。高壓旋噴樁直徑Ø0.6m,樁底穿過透水層進入粘土層至少2m,樁距0.4m。觀海路、龍桂路隧道除靠海側施工雙排雙管高壓旋噴樁，其余單排，共3410根計44

3、362.8m；金融大道隧道外側止水樁為單排高壓旋噴樁，共1986根計17747m。二、場地地質條件1、場地地形該區(qū)域地處海灘邊，兩個隧道基坑現(xiàn)場地形較平坦，場地地面的高程為5.5m，觀海路、龍桂路隧道東側緊靠海邊，其余地段緊臨新建樓盤。2、地質及地下水條件本項目處于濱海灘涂地段，場地經人工填土平整，地形平坦，鉆孔孔口地面標高為4.766.54m。據(jù)鉆探揭露，場地在鉆探深度范圍內分布土層主要有新近人工填土層（Q4ml）、全新統(tǒng)海相沉積層（Q4m）、第四紀中更新統(tǒng)北海組沖洪積地層（Q2al+pl）和第四紀下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積地層（Q1mc）。鉆探揭露深度范圍內，場地主要含水層有第1層沖填土

4、、第1層中砂，另外，第層素填土、第層淤泥質粉質粘土為弱含水層，其中第1層沖填土、第層素填土、第層淤泥質粉質粘土所含地下水均為孔隙潛水，主要為海水、大氣降雨及地表水滲入補給為主，第1層中砂所含地下為微承壓水，以地下側各徑流及層間滲透補給為主。鉆探期間測得鉆孔內綜合穩(wěn)定地下水位埋深1.403.80m（標高：0.983.94m），地下水位隨海水的漲退潮及季節(jié)的變化而略有升降，變化幅度約為0.51.0m。根據(jù)原勘察報告的水質及淺層土分析及評價結果：場區(qū)地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對混凝土結構中的鋼筋具強腐蝕性，在長期浸水環(huán)境下對混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性。第層素填土對混凝土結構具弱

5、腐蝕性；對混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性；勘察場地處于濱海灘涂地段，據(jù)區(qū)域地質資料反映，本地區(qū)湛江組地層厚度大于400m，區(qū)域穩(wěn)定性良好，可作為擬建隧道、道路的建設場地。三、高壓旋噴樁設計及要求隧道基坑采用1:2放坡開挖，在開挖坡頂四周全程設置止水帷幕。止水帷幕根據(jù)地層特點，采用高壓旋噴樁，通過樁間搭接形成止水帷幕。1、樁底需穿透砂層，進入不透水粘土層2m。2、高壓旋噴樁采用雙管成樁工藝，水灰比為1:1,采用425普通硅酸鹽水泥，每米水泥用量不小于300Kg。3、施工時噴射壓力不小于20MPa，提升速度不大于10-25cm/min。穿過透水層時須復噴，復噴提升速度為100cm/min。4、成樁后樁

6、體q281MPa，滲透系數(shù)1x10-6cm/s。旋噴樁孔斜率不大于0.8%，且保證相鄰旋噴樁樁底無空隙，由于觀海路海側地面以下69m為中粗砂，該位置設計考慮采用雙排高壓旋噴樁止水。四、施工工藝1、雙重管法原理：雙重管法是使用雙通道的二重注漿管。把二重注漿管放至設計的土層深度后，通過在管底側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泵等高壓發(fā)生裝置噴射出20Mpa以上壓力的漿液，從噴嘴中高速噴出。并用0.5Mpa左右壓力把壓縮空氣，從外噴嘴中噴出。在高壓漿液流和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，噴嘴一面噴射一面旋轉和提升，最后在土中形成圓柱狀固結體。2、雙重管

7、旋噴施工工藝：旋噴鉆機安裝、調試制漿地面管路試噴下注漿管/桿高壓注漿泵送漿、送氣、送水空壓機供氣制漿站供漿定噴數(shù)秒高噴參數(shù)調整高噴參數(shù)均正常高噴參數(shù)測試、記錄邊旋轉、邊提升連續(xù)噴灌至設計孔深回灌/壓漿清洗管路、器具移機轉入下孔施工 （雙重管）二重管高壓旋噴注漿工藝流程圖3、雙重管旋噴樁（試噴）技術參數(shù)初步設計（1） 注漿材料的選擇水泥漿液的水灰比為1:1漿液材料：42.5普通硅酸鹽水泥（2） 試噴技術參數(shù)取值范圍。見下表 技術參數(shù)取值范圍 序號技術參數(shù)單位取值備注1孔距M0.42噴嘴個數(shù)個13噴嘴直徑MM2.22.44漿壓Mpa20255漿量L/min55656氣壓Mpa0.67氣量m3/m3

8、8噴桿特制雙噴嘴雙管9噴桿提升速度cm /min131810噴桿旋噴速度R/min1822五、施工方法及要求：1、高噴設備的安裝、調試、就位等作業(yè)前的準備工作：（1） 首先將雙管高壓旋噴注漿施工所需全套設備/輔助設備，按施工場地情況進行合理布置、安裝。（2） 然后分別檢查氣、漿兩大系統(tǒng)各種設備運轉是否正常，管路是否暢通（進行地面管路試噴），測試監(jiān)控儀器是否齊備、完好。確信無誤后方可進入下一步工序。檢查內容要 求空壓機運行是否正常，潤滑油合乎要求，各種儀表正常，氣壓與氣量滿足要求。風管、高噴桿無破損，連接可靠，接頭無漏氣現(xiàn)象。 A供氣系統(tǒng)：空壓機 風管 送液器 高噴桿 噴頭 B供漿系統(tǒng)： 攪拌機

9、 過濾網 貯漿桶 高壓注漿泵 壓力表 漿管 送液器 高噴桿 噴頭檢查內容要 求攪拌機容積應足夠，制漿速度滿足要求。貯漿桶/池滿足貯漿、供漿要求。高壓注漿泵無故障；泵量、泵壓滿足要求；配備備用件、易損件送漿管、回漿管暢通、無破損、管徑合適，連續(xù)可靠。排污泵電機運行方向正確，泵座過濾網完好。測試儀器壓力表、比重計、水表等測試工具齊備、完好。C旋噴鉆機、噴管、噴頭、風嘴、漿嘴的檢查。檢查內容要 求旋噴鉆機電動機轉向正確；提升、制動系統(tǒng)正常；各種液壓管路、接頭無漏油現(xiàn)象。旋轉有力、轉向靈活。液壓泵振動小、嘈音小。噴管全套桿/管不得彎曲；漿、氣管路暢通，密封裝置完好；管與管可靠連接，止退無誤。噴頭風嘴、

10、漿嘴、漿嘴氣管路在噴頭無竄通現(xiàn)象；風嘴、漿嘴光潔度高，漿液噴嘴出口直徑與設計壓力和流量值相適應。（3）各種設備檢查完畢后在地表進行聯(lián)合試機/試噴檢查，以確定各種設備能否正常進行工作。把各種壓力和流量調到噴射注漿施工的要求值進行試噴，不僅可以了解各種管路是否暢通/密封，而且可以了解漿嘴、風嘴的加工質量。在更換新漿嘴、風嘴時都應在地面進行試噴，調節(jié)好噴射效果后方可下入孔內使用。2、測量放線：建立施工臨時控制網，為保證樁位定點的準確性，本工程擬采用外圍控制網及場內定點控制網的方法進行施工測量、定點：1）建立外圍控制網：為確保施工定位的準確無誤，根據(jù)施工圖紙各軸線關系，選擇控制軸線，延伸至施工現(xiàn)場外建

11、立控制點網，以便校對樁位時進行測量復核。2）建立場內控制網：根據(jù)本工程樁位軸線的特點及其走向，在場內建立與場外控制網關聯(lián)的牢固網點，進行雙向控制。3）放樁定位：在建立控制網后，對場內旋噴樁位進行放樣，建立固定標樁；標樁采用16鋼筋，其埋設深度不少于0.8m，可用沖擊鉆在砌石層沖擊鉆孔，而后打入，并高出地面10cm，標樁固定用砼覆蓋加以保護。4）立標樁時，應反復測量核對，建立放線冊，交付監(jiān)理單位存檔及現(xiàn)場復核。3、鉆孔就位：鉆機就位是噴射注漿的第一道工序，鉆機應安置在設計的孔位上，使鉆頭對準孔位的中心。同時為保證鉆孔后達到設計要求的垂直度，鉆機就位后，必須作水平校正，使其鉆桿垂直對準鉆孔中心位置

12、。為防止施工竄漿，施工旋噴樁應先完成單排樁，再完成雙排樁。最少間隔時間不少于24小時。4、鉆孔：根據(jù)本次工程有較厚的砂礫層的特點，以及旋噴樁的垂直度，保證鉆孔孔壁的穩(wěn)定，擬采100型工程鉆機進行預先成孔，孔徑為130，用于穿透上部砂層，對于礫砂層以及強風化層也必須進行預先鉆孔。1)在鉆進過程中，應精心操作，精神集中，合理掌握鉆進參數(shù)，合理掌握鉆進速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內事故。一旦發(fā)生孔內事故，應爭取一切時間盡快處理，并備齊必要的事故打撈工具。2)為避免鉆孔傾斜，在鉆機就位和鉆孔過程中，要隨時注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正，以確保鉆孔傾斜度在設計允許的范圍內；鉆速要打慢檔，并采用導

13、正裝置防止孔斜。5、下注漿管：下注漿管時應對噴頭加以保護，防止風嘴、漿嘴堵塞。當遇有高噴管下不到位或下不去現(xiàn)象時（軟土層），應視不同的情況采取不同方法處理，只要不是發(fā)生較嚴重的塌孔事故，噴管都不難下到位。一般可采用以下方法：（1） 壓注漿泵送水泥漿邊擺動噴管邊下管；（2）同時送風、送漿邊擺動邊下管； 關鍵在于掌握介質的壓力及流量，一般都不宜過大。如果都不成功，則只有用鉆機下鉆桿處理，必須確保噴桿下至預計深度，方可正式噴射注漿。6、制漿采用標號42.5級（425#）普通硅酸鹽水泥，控制進漿比重1.51.55，按1:1水灰比添加水泥及用水量，使用攪拌機拌制水泥漿液。制漿時應注意：a、 制漿材料采用

14、重量稱量法，其誤差不大于5%。b、 高速攪拌時間不少于60秒，普通攪拌不少于90秒。c、 漿液溫度宜控制在540之間。自制備至用完的時間應少于4小時，超過時間應廢棄。7、噴射注漿作業(yè)將注漿管下到預定位置后，依次送漿、送風，在孔底定噴數(shù)秒，調整泵壓、風壓至設計值并孔口返漿正常后開始邊旋轉邊提升，按試驗確定的各項高噴參數(shù)進行施工。高噴過程中經常測試水泥漿液進漿比重，當其達不到設計要求時，立即暫停噴桿提升并調整水灰比/比重，然后迅速恢復噴漿作業(yè)。施工過程中，按要求隨時檢驗并記錄提升速度、噴漿壓力與流量、氣壓與氣量、進漿和回漿比重等；每孔需作制漿與耗漿（水泥量）統(tǒng)計和記錄。 8、回灌漿液 高壓噴灌結束

15、后，在孔內水泥漿液固結過程中因體積收縮，同時孔內漿液仍向孔壁四周范圍有一定滲漏，孔內漿液將出現(xiàn)一段時間的沉面下降，應不間斷地將漿液回灌到已噴孔內，并保持壓漿作用，直至孔內漿液面不再下沉為止。9、高噴注漿技術措施、采用42.5普通硅酸鹽水泥，使用前應委托有資質的試驗單位抽檢合格，進行性能試驗。、施工中采用每排孔跳打法分兩序施工，即隔1孔噴1孔，相鄰樁孔噴灌間隔時間不宜小于24小時。、噴射注漿前檢查高壓設備及管路系統(tǒng)。要求密封良好，防止漏漿和管路陰塞。、高噴灌漿應全孔連續(xù)作業(yè)。當拆卸噴桿后應進行復噴，其搭接長度不小于0.1m；施工因故中斷后恢復作業(yè)時，復噴長度不小于0.5m。、噴漿過程中，出現(xiàn)壓力

16、突降或驟增，回漿異常等情況時，應查明原因，及時報告工程師并及時處理。、異常情況及處理措施a、 壓力驟升：可能是噴嘴或管路堵塞。處理方法：在高壓泵和注漿泵的細水管進口和水泥漿儲備箱中設置過濾網，并經常清理。 b、流量不變而壓力突然下降或排量達不到要求時，可能存在泄露現(xiàn)象。處理方法：檢查閥、活塞缸套安全閥、高壓管路，以及活塞每分鐘的往復次數(shù)是否達到要求；檢查噴嘴是否符各土層部位的的施工參數(shù)，確保在旋噴樁進行施工時不至出錯。六、施工設備安排根據(jù)本工程地質特點，結合工程實際(成樁直徑和工作量)和現(xiàn)場條件，我們選擇15臺雙管高壓旋噴樁鉆機進場施工。擬配置主要機械設備一覽表設備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量功率高噴

17、臺車GP-50套1522 KW空氣壓縮機3立方米/分臺1537KW高壓泥漿泵SPB90臺1575KW水泥攪拌機08立方米套154KW高壓旋噴鉆機XY-1臺1511KW電焊機臺818KW泥漿泵臺153KW七、工程進度安排按總體布置和設計，工程安排15臺旋噴鉆機進場施工，每天完成1800m (12小時連續(xù)作業(yè)),預計34天完工。施工中做到合理布置，各工序連續(xù)作業(yè)。八、工程質量保證措施(一)質量保證措施1. 鉆機就位時，應填實找平，開鉆前檢查立軸垂直度、樁位確認無誤才允許開鉆。2. 鉆進深度應達到設計孔深。3. 為防止因漿液凝固收縮影響樁頂高程(樁頂質量)，施工中采取超噴500mm(即加噴500mm

18、)以確保樁身質量。4. 噴漿前必須檢查高壓設備和管路系統(tǒng)。5. 要做到水泥、水及氯化鈣的計量攪拌、冒漿情況等的觀察，并做好記錄。6. 為保證樁身連續(xù)性，在拆卸鉆桿時要有100mm的復噴長度。7. 注漿漿液應攪拌均勻，隨拌隨用，漿液應有初凝前用完。施工中嚴格按經審核、認定后的施工方案、施工技術參數(shù)施工。并如實記錄各參數(shù)和出現(xiàn)的導?，F(xiàn)象。(二)保證質量的組織措施1. 工地管理人員應嚴格使各工序的施工都處于質量監(jiān)控之中。2. 施工中嚴格執(zhí)行公司制訂的全面質量管理制度，建立施工質量管理流程圖及工序責任表，把工程質量、文明施工、安全和消防等各項工作職責分解落實到班組個人，并通過完善以承包為主的經濟責任制，明確內部獎罰制度，充分調動施工人員的積極性和責任心，保證工程質量達到優(yōu)良。3. 認真做好原始資料的記錄和整理，對各工序在認真復核，防止差錯。九、安全和文明施工與環(huán)境保護(一) 安全措施1. 進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽。2. 機電設備基礎必