三家寨進口旋噴樁施工技術方案

1、新建蒙自至河口鐵路二標二項目管段三家寨隧道進口 施工方案三家寨隧道進口（DK128+254DK128+287）旋噴樁施工技術方案1、編制依據(jù)1.1蒙自至河口站前工程二標隧道施工初步設計圖第七冊和三家寨隧道進出口設計圖（修改咨詢圖更正）；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)量驗收標準。1.5相關技術規(guī)范和以往類似工程的施工經(jīng)驗2、工程概況三家寨隧道進口里程為:DK128+252，位于南溪河右側半坡地段，地面橫坡較陡，地形起伏變化較大，上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)黏土，局

2、部稍厚，下伏基巖為元古界瑤山群片麻巖夾混合巖、片巖及大理巖。隧道進口段多開挖于基巖風化帶內(nèi)，極易造成斜坡失穩(wěn)。2.2施工便道利用現(xiàn)有戰(zhàn)備道路可至洞口附近，但需改移戰(zhàn)備道路200米。2.3施工用水利用南溪河支流水源，接輸水管用水泵抽入山上蓄水池內(nèi)以解決施工用水問題。2.4施工用電目前10KV高壓電力線還未接到工點，先期施工時只能用自備發(fā)電機發(fā)電進行施工，條件成熟后再與高壓線路并網(wǎng)。2.5施工供風在前期高壓電未接到位的情況下，隧道開挖鉆孔作業(yè)暫采用內(nèi)燃空壓機帶動，待高壓電接入后在洞口附近設置電動空壓機。3、設計說明隧道進口端DK128+254DK128+287段埋深較淺，襯砌跨度大且處于土層中，該

3、段開挖前先用60旋噴樁進行地表加固，再進行施工，以防止土層的滑動及坍塌。旋噴樁間距為1m，地表加固長度為33m，加固寬度為隧道中線左右各10 m。DK128+254+257段隧道加固深度至邊墻底以下7米，DK128+257+287段隧道范圍加固至開挖輪廓線以外50cm，隧道兩側加固至邊墻以下2m。旋噴樁設計采用單管法施工，旋噴樁成樁直徑60cm，樁距離按1m*1m布置，旋噴樁縱向34根，橫向奇數(shù)排20根，偶數(shù)排21根，共697根樁，編號為x1y1x34y43；旋噴樁在施工前作試樁，并根據(jù)試樁情況調(diào)整施工工藝和有關技術參數(shù)。建筑材料：注漿材料采用普通硅酸鹽水泥外加2%3%氯化鈣作速凝劑，水灰比采

4、用1:11:1.1。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行檢查，達到相應的規(guī)范要求和技術指標后才能進行下一步施工。4、施工方案4.1旋噴樁施工原理高壓旋噴樁處理地基是通過高壓設備以不小于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)場機械設備配置和人員配置，采用振動沉管單管法旋噴成樁施工工藝進行組織施工。4.2施工準備(1)施工技術資料設計工點圖、施工場地地質(zhì)報告、設計樁位平面布置圖、原地面和60樁高程數(shù)據(jù)表（樁長統(tǒng)

5、計表）、技術交底和施工組織設計等。(2)材料儲備原材料使用前送至試驗室檢驗合格后，根據(jù)設計強度和規(guī)范要求進行配合比試驗，并經(jīng)監(jiān)理工程師確認。水泥：云南紅河州國資有限公司的P.O42.5普通硅酸鹽水泥；砂：紅河砂場；水：飲用自來水。(3)電力設施單臺機組用電約170KW，前期靠自備發(fā)電機發(fā)電，后期10KVA高壓力網(wǎng)到進行并網(wǎng)解決用電問題。4.3機械設備、人員配置：施工機械：旋噴鉆機2臺，型號XY-4，功率11kW；漿液攪拌機立式4kW 2臺；注漿泵2臺，型號為XPB-90；各種管材、閥門、接頭等輔助設備、配套設備。施工人員、機械設備配備情況如表1和表2。 表1 勞動力組織表（按每臺鉆進行配置）工

6、 種數(shù)量備 注技術人員2人負責現(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，維修工1作人制、注漿4人制漿2人，注漿2人合計15人按一臺旋噴機進行配置表2 機械設備配備表（單管法）機械及工具規(guī)格或型號單位功率數(shù)量旋噴鉆機G2B-40C臺11KW2漿液立式攪拌機XPJ-200臺4KW2料斗400L臺/2注漿機JZD-2臺50L24.4、施工工藝旋噴樁施工工藝流程圖泥漿排泄處理平臺開挖質(zhì)量檢測鉆機就位鉆進至設計深度插入注漿管至設計深度高壓噴射并提升注漿噴射結束拔管鉆機移位測量放樣施工準備施工注意事項：（1）在正式施工前

7、應進行成樁工藝試驗。（2）施工中鉆機安放平穩(wěn)，鉆桿保持垂直,其傾斜度不得大于1.5%，鉆機位置與設計位置偏差不得大于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。大量冒漿等異常情況時，應及時停止提升和注漿，以防斷樁。（4）嚴格對固結體的質(zhì)量進行檢驗包括檢驗固結體的整體性和均勻性、固結體的有效直徑、固結體的垂直度、固結體的強度特性包括軸向壓力、水平壓力、抗凍性和抗?jié)B性，固結體的溶蝕和耐久性。（5）噴射注漿時要注意設備開動順序。以三重管為例，應先空載起動空壓機，待運轉(zhuǎn)正常后，再空載起動高壓漿，然后同時向孔內(nèi)送風和水，使風量和泵壓逐漸升高至規(guī)定值。風

8、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，應先停止提升和回轉(zhuǎn)，同時停止送漿，然后逐漸減少風量和水量，最后停機。拆卸完畢繼續(xù)噴射注漿時，開機順序也要遵守上條規(guī)定。（7）噴射注漿達到設計深度后，即可停風、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）對噴射深層長樁，應按地質(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，

9、選用合適的噴射參數(shù)，才能獲得均勻密實的長樁。（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，使固結體頂部出現(xiàn)凹穴，應及時用水灰比為0.6的水泥漿補灌。（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，應查明原因，采取相應措施。4.5施工步驟(1)場地平整：根據(jù)圖紙要求進行場地平整，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施工，避免雨水浸泡地基。清除樁位處地上、地下的一切障礙物，場地低洼處用粘性土料回填夯實，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

10、試驗區(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，用小竹簽做好標記，并撒白灰標識，確保樁機準確就位。(3)機具就位：由專人指揮機械吊轉(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樁機，使樁機水平，導向架和鉆桿應與地面垂直，傾斜率小于1.5%。對不符和垂直度要求的鉆桿進行調(diào)整，直到鉆桿的垂直度達到要求。為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于5cm。(4)啟動鉆機邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進，至設計標高后停止鉆進：采用單管旋噴法施工。該方法插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時插管作業(yè)同時完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，高壓水噴嘴邊射水、邊插管，水壓力一般不超

11、過1MPa，至設計標高后停止鉆進。(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，水泥漿液配制嚴格按設計要求控制為水灰比11，水泥漿比重1.49。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，水泥漿應在使用前一小時制備，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。噴漿時，水泥漿從灰漿拌和機倒入集料斗時，過濾篩，把水泥硬塊剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動鉆機的噴管內(nèi)，最后射出。(6)噴射注漿在插入旋噴管前先檢查高壓設備和管路系統(tǒng)，設備的壓力和排量必須滿足設計要求。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，合格后方可噴射漿液。旋噴作業(yè)系

12、統(tǒng)的各項工藝參數(shù)都必須按照預先設定的要求加以控制，并隨時做好關于旋噴時間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等的記錄。噴射時，先應達到預定的噴射壓力、噴漿旋轉(zhuǎn)30秒，水泥漿與樁端土充分攪拌后，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。保證樁頂密實均勻。中間發(fā)生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m，防止固結體脫節(jié)。 (7)沖洗：噴射施工完成后，應把注漿管等機具設備采用清水沖洗干凈，防止凝固堵塞。管內(nèi)、機內(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

13、軟管內(nèi)的漿液全部排除。(8)重復以上操作，進行下一根樁的施工。5、技術要求及檢測5.1 樁的數(shù)量、布置形式、樁長應符合設計要求。5.2 高壓旋噴樁的完整性、均勻性、無側限抗壓強度及復合地基承載力應滿足設計要求。檢驗方法采用開挖檢驗、鉆孔取芯、標準貫入試驗、載荷試驗。檢驗點的數(shù)量應符合設計或者是驗收標準的要求。5.3 樁體幾何偏差技術標準及檢測:表3 旋噴樁施工質(zhì)量允許偏差、檢驗數(shù)量及方法序號檢驗項目允許偏差檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位 (縱橫向)50mm按成樁總數(shù)的10%抽樣檢驗，且每檢驗批不少于5根經(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計值開挖50100cm

14、深后，鋼尺量4樁長不少于設計值按設計查施工記錄，有懷疑時鉆芯5樁體無側限抗壓強度不少于設計值按設計取芯檢查5.4高壓旋噴樁施工應符合下列規(guī)定：(1)應根據(jù)地質(zhì)情況和設計樁徑選擇適宜的施工方法，并配備相應的機具。(2)施工前應根據(jù)樁體設計強度和旋噴參數(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度試驗，優(yōu)選出最佳漿液配方；并在現(xiàn)場做試樁2根，查明樁徑、強度，修正室內(nèi)配方，確定旋噴工藝和參數(shù)。(3)水泥漿應按照室內(nèi)配方配制，不得隨意改變，并需嚴格過濾；旋噴過程中應防止水泥漿沉淀，宜隨制隨用。(4)旋噴樁施工應先用射水、錘擊、振動等方法成孔或另用鉆機成孔，然后將旋噴管插至孔底，自下而上進行旋噴。

15、(5)鉆桿應勻速旋轉(zhuǎn)、提升，確保樁體連續(xù)、均勻；當拆卸鉆桿或因故停噴后續(xù)噴時，應重復旋噴；(6)旋噴過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升、孔口冒漿量超過&/-或完全不冒漿時，應查明原因及時處理。(6)旋噴作業(yè)完成后，樁頂凹穴應及時用水泥漿補平。(7)樁體質(zhì)量檢驗應在成樁14天后進行，檢驗方法可采用開挖、鉆孔取芯、標準貫入、荷載試驗等方法。7、質(zhì)量控制7.1工藝性試樁堅持以“工藝性試驗指導施工”的方針，在工程全面展開前，我們選擇2根樁進行工藝性試樁，重點提取混合料坍落度、鉆機進入持力層電流、鉆桿提升速度、每米樁泵料次數(shù)等工藝參數(shù)。成樁經(jīng)小應變、荷載試驗檢測合格后嚴格按參數(shù)進行大面積施工。7.2、

16、質(zhì)量控制措施（1）主控項目施工用水泥及外加劑的品種、規(guī)格、質(zhì)量應符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位對水泥和外加劑按鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準（TB104142003）附錄E的有關規(guī)定執(zhí)行，其它加固料按相關規(guī)定進行進場檢驗。監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%見證檢驗或10%進行平行檢驗。檢驗方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件及抽樣試驗。高壓旋噴樁布置形式應符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：觀察、尺量。高壓旋噴樁的布置數(shù)量應符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。 檢驗方法：計數(shù)。高壓旋噴樁長度應符合設計要求。 檢驗數(shù)量：施工單位檢查旋噴樁總數(shù)的3%，且不少于3根。

17、監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%進行見證檢驗，且不少于1根。 檢驗方法：尺量鉆桿長度刻線；必要時鉆芯檢查。高壓旋噴樁樁體無側限抗壓強度應符合設計要求。 檢驗數(shù)量：施工單位檢查2%，且不少于2根。監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)的20%見證檢驗，且不少于1根。檢驗方法：在樁頂1 m以下截取設計規(guī)定齡期的試件作無側限抗壓強度試驗。高壓旋噴樁復合地基承載力應符合設計要求。檢驗數(shù)量：總樁數(shù)的2，監(jiān)理單位見證檢驗。檢驗方法：平板載荷試驗。(2)一般項目高壓旋噴樁樁體直徑、間距、垂直度允許偏差及檢驗方法應符合下表的規(guī)定。高壓旋噴樁樁體直徑、間距、垂直度允許偏差及檢驗方法序 號項 目允 許 偏 差施工單位檢驗數(shù)量檢 驗 方 法1樁體直徑不小于設計值抽查1%且不少于2處挖探50100 cm，鋼尺丈量2樁體間距±100 mm抽查1%，且不少于5處鋼尺丈量3垂直度1.5%檢測2%且不少于2根經(jīng)緯儀測量鉆桿垂直度8、安全措施 (1)施工時，對高壓泥漿要全面檢查和清洗干凈，防止泵體的殘渣和鐵屑存 在；各密封圈應完整無泄漏，安全閥中的安全銷要進行試壓檢驗。確保能在額