高壓旋噴樁施工技術(shù)交底一級(jí)

河北省清東陵高速公路特殊路基軟土處理高壓旋噴樁技術(shù)交底工程名稱：中交一公局橋隧工程清東陵高速公路2合同工程部一﹑工程概況本合同段起點(diǎn)樁號(hào)K6+500，終點(diǎn)樁號(hào)k13+000，全線長(zhǎng)6.5km,其中軟基處理高壓旋噴樁施工分布5處，共計(jì)89678延米，分布處理工程數(shù)量情況如下：高壓旋噴樁主要工程數(shù)量表序號(hào)起迄樁號(hào)平均填土高度〔m〕處理深度〔m)處理長(zhǎng)度〔m〕處理寬度〔m)處理面積〔㎡〕樁間距〔m〕Φ60cm旋噴樁樁數(shù)〔根〕總長(zhǎng)度〔m〕1K6+550～K6+75712207104543018362162K6+900～K7+0001210057701666199923K7+352.5～K7+402115029751133124634K10+077～K10+127115028551087119575K12+235～K12+2851050237590590506合計(jì)24429780989678二﹑高壓旋噴樁施工方案說明本標(biāo)段根據(jù)工程勘測(cè)顯示，軟土地基較多，按設(shè)計(jì)圖紙要求，主要采用旋噴樁、CFG樁處理軟土地基。對(duì)于受地形地貌影響無法采用CFG樁處理的路段〔如受高壓線影響，CFG樁塔架無安裝施工空間〕，采用高壓旋噴樁的處理方法。旋噴樁按正三角形布置，樁長(zhǎng)和樁間距通過計(jì)算確定，樁徑0.6m，樁間距為1.6～2.0m，樁間距由密至疏進(jìn)行漸變，橋后處理長(zhǎng)度一般為50米，小構(gòu)造物兩側(cè)處理30米。水灰比為1.0，水泥摻入量為170kg/m，樁體同配比室內(nèi)試塊28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于3MPa，90天單樁承載力不小于300KN，單位復(fù)合地基承載力不小于140KPa、150KPa、160KPa〔對(duì)應(yīng)于樁間距2.0m、1.8m、1.6m〕。由于一般路基段容許工后沉降為30cm，橋頭容許工后沉降為10cm，設(shè)計(jì)采用變樁距的方法，即加固區(qū)靠近非加固路段一定范圍內(nèi)加大樁距，來實(shí)現(xiàn)非加固區(qū)與加固區(qū)的沉降漸變，橋后處理長(zhǎng)度一般在50m左右。①高壓旋噴樁分布處理工程數(shù)量表中所列尺寸均為有效尺寸〔去樁頭后尺寸〕②樁頂標(biāo)高與清表的地面標(biāo)高一致③對(duì)于箱涵，其樁頂標(biāo)高應(yīng)較涵頂標(biāo)上下50cm，留做沙礫墊層，即去樁頭前樁頂標(biāo)高與涵底標(biāo)高一致。三、施工方案軟基處理高壓旋噴樁施工是路基工程的一個(gè)重要局部，也是整體工程施工的主脈之一。施工方案從2021年10月下旬開始，到2021年4月底全部結(jié)束?？偣て?72天。本合同段旋噴樁共計(jì)89678延米，擬投入4臺(tái)樁機(jī)，按照每臺(tái)樁機(jī)每天施工350m計(jì)算，可在64個(gè)工作日內(nèi)完成全部施工。但考慮到不利季節(jié)的施工及開工前期首件試驗(yàn)樁的檢測(cè)等問題，將總工期延長(zhǎng)。四、施工工藝1、工藝原理高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水〔空氣〕成為20-40Mpa高壓射流從噴嘴中噴射出來，沖切、擾動(dòng)、破壞土體，同時(shí)鉆桿以一定速度逐漸提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)圓柱狀固結(jié)體〔即旋噴樁〕，以到達(dá)加固地基承載力的目的。2、工藝方法高壓旋噴樁采用“兩噴四攪〞法施工：一攪；鉆機(jī)在土層射水鉆進(jìn)的過程中鉆頭初次攪拌土體成孔，二攪；當(dāng)鉆孔至設(shè)計(jì)高程后提升過程中鉆頭邊攪拌邊噴漿，一噴(初噴)；即鉆頭第一次提升攪拌過程中的噴漿，三攪：鉆頭提升至樁頂以上500mm高后，關(guān)閉灰漿泵，按設(shè)計(jì)要求的下沉速度重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度過程中的的攪拌，四攪；鉆頭第二次下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，再次重復(fù)邊攪拌提升邊噴漿，二噴〔復(fù)噴〕；即鉆頭第二次提升攪拌過程中的噴漿。全過程四次攪拌，兩次噴漿(均是自下而上進(jìn)行噴漿)，即“兩噴四攪〞法。3、工藝流程五、施工方法1、施工準(zhǔn)備施工技術(shù)施工設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工資料到位后，組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙復(fù)核，組織相關(guān)人員培訓(xùn)、學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工細(xì)那么、設(shè)計(jì)文件，做好旋噴樁施工的技術(shù)準(zhǔn)備工作。并在設(shè)計(jì)文件提供的各種技術(shù)資料的根底上做補(bǔ)充工程地質(zhì)勘測(cè)，進(jìn)一步了解各施工工點(diǎn)地基土的力學(xué)性質(zhì)及埋藏條件，重點(diǎn)了解：地基個(gè)土層的厚度和顆粒組成，各個(gè)土層的塑像指數(shù)，密度，滲透系數(shù)。技術(shù)人員再根據(jù)本施工特點(diǎn)對(duì)旋噴樁進(jìn)行技術(shù)交底，交底內(nèi)容包括：施工方法、施工工藝、機(jī)械使用及施工平安等相關(guān)事項(xiàng)。配比試驗(yàn)根據(jù)施工前在現(xiàn)場(chǎng)采取土樣，按不同含水量和配合比進(jìn)行配比試驗(yàn)，以優(yōu)選出合理的漿液配比。材料要求由合理的試驗(yàn)配比準(zhǔn)備相關(guān)的注漿材料：固化劑強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥，PH在5-10之間的酸堿適中干凈水，陶土,堿漿液,速疑劑、減水劑、穩(wěn)定劑等。主要工機(jī)具根據(jù)施工工藝準(zhǔn)備相應(yīng)的施工設(shè)備，旋噴樁的施工必須配備性能可靠、符合標(biāo)準(zhǔn)、種類齊全的施工機(jī)械和設(shè)備，在施工前作好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、試機(jī)工作，確保在施工期間正常作業(yè)。設(shè)備包括：旋噴鉆機(jī)，深層泥漿攪拌機(jī)、高壓注漿泵、灰漿拌制機(jī)、自卸汽車、自動(dòng)記錄噴漿量設(shè)備。其他輔助設(shè)備：如操縱控制系統(tǒng)、高壓管路、系統(tǒng)材料儲(chǔ)存系統(tǒng)以及各種管材閥門接頭平安設(shè)施等。作業(yè)條件1〕、施工場(chǎng)地內(nèi)的地上和地下障礙物已去除或拆遷。2〕、平整場(chǎng)地后，挖好排漿溝、排水溝，設(shè)置臨時(shí)設(shè)施。3〕、機(jī)具設(shè)備已配齊進(jìn)場(chǎng)，并維修、安裝、就位，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試樁以確定成樁施工的各項(xiàng)施工參數(shù)和工藝。2、測(cè)量放樣依據(jù)業(yè)主提供主軸線控制點(diǎn)及具體尺寸，運(yùn)用導(dǎo)線控制法，進(jìn)行樁位點(diǎn)的放樣，保證其精度要求為±5cm；及時(shí)繪制測(cè)量復(fù)核簽證，確保技術(shù)資料的完整性；3、鉆機(jī)就位攪拌機(jī)械運(yùn)至工地后〔帶電腦自動(dòng)記錄功能〕，先安裝調(diào)試、檢修機(jī)械，待轉(zhuǎn)速、空壓正常后，再開始就位。就位時(shí)鉆機(jī)移至設(shè)計(jì)孔位，將鉆機(jī)支墊平穩(wěn)，調(diào)平機(jī)械，使立軸、轉(zhuǎn)盤與孔位對(duì)正，使鉆頭準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)定位點(diǎn)。主機(jī)鉆桿鉛直，保證垂直度偏差小于0.5°，樁位偏差小于5cm；4、開始鉆孔鉆機(jī)攪拌頭對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁位，啟動(dòng)電機(jī)，開鉆時(shí)要輕壓慢速，確保開孔垂直；待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，邊旋轉(zhuǎn)切土邊下沉，鉆進(jìn)過程中要每隔10m測(cè)孔斜一次，發(fā)現(xiàn)孔斜及時(shí)糾正。5、配制漿液采用已準(zhǔn)備好的符合標(biāo)準(zhǔn)要求的注漿材料，固化劑強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥，PH在5-10之間的酸堿適中干凈水，配制成水灰比為1：1的純水泥漿液。另外為改善水泥的性能，消除離析和提高強(qiáng)度，可再參加水泥用量3%的陶土,0.9%的堿漿液,速疑劑、減水劑、穩(wěn)定劑等，但需經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工程師批準(zhǔn)，摻入量通過試驗(yàn)確定。注漿所用的水泥漿液在旋噴前1h以內(nèi)配制,使用時(shí)濾去硬塊砂石等以免堵塞管路和噴嘴。6、注漿高壓旋噴樁注漿固結(jié)體的質(zhì)量因素較多，當(dāng)確定采用一定形式的高壓旋噴注漿管法之后，注漿工藝是影響固結(jié)體的重要因素之一。6.1、旋噴由于天然地基的地質(zhì)情況比擬復(fù)雜，沿著深度變化大，有多種土層，其密實(shí)度、含水量、土粒組成和地下水狀態(tài)等，有很大差異和不同，假設(shè)采用單一的技術(shù)參數(shù)來旋噴注漿，那么會(huì)形成直徑大小極不勻稱的固結(jié)體，導(dǎo)致旋噴直徑不一致，影響承載力。因此，針對(duì)不同地質(zhì)土層的特征，要采取相對(duì)的措施來注漿完成。結(jié)合我標(biāo)段的實(shí)際情況所采用的“兩噴四攪〞法，當(dāng)鉆孔鉆至設(shè)計(jì)高程后，停止射水，擰下上面第一根鉆桿，放入鋼球，堵住射水孔，再重新將鉆桿裝上，將泥漿桶內(nèi)的漿液經(jīng)高壓泵加壓后，通過輸送管送往孔底冒出地面后，鉆桿開始旋轉(zhuǎn)、提升，自下而上進(jìn)行旋噴。6.2、復(fù)噴在不改變旋噴技術(shù)參數(shù)的條件下，對(duì)同一旋噴樁重復(fù)注漿〔噴到頂再下鉆重噴該部位〕，能增加土體破壞有效長(zhǎng)度，從而加大固結(jié)體的直徑或長(zhǎng)度并提高固結(jié)體強(qiáng)度。即攪拌鉆頭提升至樁頂以上500mm高后，關(guān)閉灰漿泵，重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度，下沉速度按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，重復(fù)攪拌提升噴漿，從樁底向上噴漿，一直提升至地面。高壓旋噴注漿，均是自下而上，連續(xù)進(jìn)行，假設(shè)施工中出現(xiàn)了停機(jī)故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm的長(zhǎng)度，以保證固結(jié)體的整體性。樁身上部1/2~1/3的樁長(zhǎng)范圍并不小于5m，必須進(jìn)行屢次重復(fù)攪拌噴漿，以保證樁頭質(zhì)量。、補(bǔ)噴噴射注漿作業(yè)后，假設(shè)由于漿液的析水作用，出現(xiàn)收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴。針對(duì)這種水泥漿下沉現(xiàn)象〔水泥漿液密度較大〕，應(yīng)及時(shí)采取自樁頂向下進(jìn)行補(bǔ)噴，可保證樁體上部〔樁頂〕強(qiáng)度。7、機(jī)械清洗注漿結(jié)束后，提出鉆桿及鉆頭，進(jìn)行低壓射水，沖洗鉆桿、噴嘴，關(guān)閉電源，將鉆機(jī)移位至新孔，重復(fù)以上步驟。六、旋噴樁的施工技術(shù)要求1、水泥漿液制備須有充分的時(shí)間，攪拌要求大于4min，以保證攪拌的均勻性和水泥的水化。水泥漿從灰漿拌和機(jī)導(dǎo)入集料斗時(shí)，必須進(jìn)行過濾，把水泥硬塊剔除。漿液進(jìn)入儲(chǔ)料罐中必須不停頓攪拌，以保證漿液不離析。2、施工順序由內(nèi)側(cè)向外側(cè)，每公里的軟土段要求試樁不少于5根，對(duì)于軟弱土、軟土層應(yīng)增加攪拌次數(shù)或增加摻灰量。通過試樁確定滿足設(shè)計(jì)噴入量的各種參數(shù)，如：鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量、兩次噴漿量的分配；確定攪拌的均勻性，驗(yàn)證預(yù)定的工藝流程；掌握下鉆和提升的阻力，采取相應(yīng)的技術(shù)措施；確定軟土含水量和噴漿量的關(guān)系，求得最正確噴漿量和漿液的水灰比。3、樁機(jī)下鉆和提鉆速度是控制噴漿量的關(guān)鍵因素，由試樁確定，一般鉆進(jìn)速度≤/min。鉆頭到達(dá)樁底后應(yīng)噴漿攪拌30s，確保底部有足夠的灰量，在水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再開始提升攪拌頭，提鉆速度≤/min。4、施工時(shí)，旋噴樁施工停漿面要高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm，在進(jìn)行上層施工時(shí)將設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上的樁段用人工挖除，樁頂面應(yīng)水平完整。5、提升噴射管，由下而上噴射注漿時(shí)，噴射管分段提升的搭接長(zhǎng)度不的小于10cm.七、旋噴樁施工過程中考前須知1、試樁是修正、完善設(shè)計(jì)和施工參數(shù)的關(guān)鍵，必須認(rèn)真完成，在施工前應(yīng)確定灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過工藝性成樁試驗(yàn)確定施工工藝。2、采用R32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，所用水泥均應(yīng)篩過，制備好的漿液不得離析，不得停置過長(zhǎng)，超過2h的漿液應(yīng)降低標(biāo)號(hào)使用，泵送必須連續(xù)。不同規(guī)格型號(hào)，不同批次進(jìn)場(chǎng)的水泥應(yīng)分開堆放，單獨(dú)拌制水泥漿液，不得混合使用，以保證成樁的質(zhì)量。拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量以及泵送漿液的時(shí)間等應(yīng)有專人記錄；噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門認(rèn)證的檢測(cè)儀器進(jìn)行自動(dòng)記錄。3、攪拌機(jī)噴漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，并應(yīng)有專人記錄。并對(duì)照規(guī)定的施工工藝對(duì)每根樁進(jìn)行質(zhì)量檢查。檢查重點(diǎn)是：水泥用量、樁長(zhǎng)、攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)和提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、停漿處理方法等。4、攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水，當(dāng)遇到硬土層下沉太慢時(shí)，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水對(duì)樁身強(qiáng)度的影響。5、施工時(shí)如因故停漿，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下1m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴將攪拌提升。假設(shè)停機(jī)超過三小時(shí)，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。6、在鉆進(jìn)或噴射注漿中，需接長(zhǎng)或撤除鉆桿時(shí)，應(yīng)先停止射水或壓漿，待壓力下降后再進(jìn)行接長(zhǎng)或撤除鉆桿。7、旋噴過程中，往往有一局部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(shí)，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)措施。8、為確保樁身質(zhì)量，應(yīng)全程復(fù)攪。樁身上部1/2～1/3的樁長(zhǎng)范圍并不小于5m，必須進(jìn)行重復(fù)攪拌。9、當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)噴漿量缺乏時(shí)，應(yīng)整樁復(fù)打；10、豎向承載攪拌樁施工時(shí)，停漿面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm。在開挖基坑時(shí)，應(yīng)將攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。11、應(yīng)做好實(shí)際的孔位、孔深、每個(gè)鉆孔的地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及工程地質(zhì)情況等的詳細(xì)記錄。12、施工中應(yīng)做好泥漿處理，及時(shí)將泥漿運(yùn)出或在現(xiàn)場(chǎng)短期堆放后作土方運(yùn)出。13、電源問題：如樁機(jī)入土切削和提升噴射太大及電機(jī)工作電流超過額定值時(shí)，減慢升、降速度或補(bǔ)給清水，一旦發(fā)生停鉆、卡管現(xiàn)象，應(yīng)切斷電源，待將樁機(jī)強(qiáng)制提起以前方能重新啟動(dòng)電機(jī)。八、雨季施工方案1、雨季施工應(yīng)作好防雨、防風(fēng)、防雷、防電、防汛等工作。2、機(jī)械設(shè)備盡量布置在地勢(shì)較高、防潮避雨的地方，要搭設(shè)防雨棚。機(jī)械設(shè)備的電源線路要絕緣良好，要有完善的保護(hù)接零，機(jī)動(dòng)3、電閘箱漏電保護(hù)裝置要可靠。施工架要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理或更換加固。4、雨期施工要隨時(shí)注意檢查鉆機(jī)的穩(wěn)定；電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電焊機(jī)防漏電，以及設(shè)備的沉降等，發(fā)現(xiàn)問題馬上處理；5、施工要按電氣專業(yè)規(guī)定設(shè)臨時(shí)避雷裝置。6、雨季施工應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)的排水溝暢通，使場(chǎng)內(nèi)雨后不陷、不滑、不積水。7、提前備好防雨器具，如水泵、鐵鍬、防雨布、雨衣、雨鞋等防雨物資，確保正常施工不受影響。8、下雨、天氣潮濕時(shí)，容易受潮的物品〔如焊條、水泥等〕要存放在倉庫通風(fēng)的地方，防止此類物品受潮。九、平安保證措施1、旋噴樁在施工前，技術(shù)人員要根據(jù)設(shè)計(jì)圖認(rèn)真復(fù)核施工區(qū)域內(nèi)的工程地質(zhì)資料，清楚了解并掌握地質(zhì)的情況，防止因此可能發(fā)生的平安事故。2、機(jī)械司機(jī)應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，每班檢查機(jī)械狀況，做好保養(yǎng)填寫機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)記錄，嚴(yán)防機(jī)械事故的發(fā)生。3、嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持做到“一機(jī)一閘一漏一箱〞、“三相五線制〞、“三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)〞的平安要求，防止用電平安事故的發(fā)生。4、施工用電按照?中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用點(diǎn)平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?JGJ46-2005控制十、質(zhì)量保證體系及保證措施本工程的質(zhì)量方針：爭(zhēng)創(chuàng)行業(yè)一流，建造優(yōu)質(zhì)工程，滿足業(yè)主期望，提供滿意效勞。質(zhì)量目標(biāo)為：交工驗(yàn)收合格率100%，工程質(zhì)量評(píng)分97分以上；質(zhì)量保證措施如下：〔1〕嚴(yán)格按照鉆機(jī)就位、鉆孔、插管、噴射作業(yè)和沖洗等程序進(jìn)行。〔2〕高壓設(shè)備及管路系統(tǒng)，其壓力和流量必須滿足設(shè)計(jì)要求?！?〕旋噴樁所用水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為3的普通硅酸鹽水泥?！?〕配置好的漿液不得離析，供漿應(yīng)連續(xù)，泵送漿液時(shí)間必須有專人記錄?！?〕隨時(shí)檢查施工記錄，評(píng)定成樁質(zhì)量，如有不合格樁或異常情況，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)樁或其他處理措施?！?〕射水試驗(yàn)壓力可選用，鉆機(jī)射水壓力由增至，旋噴時(shí)的壓力可在20～