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高压旋喷桩施工方案

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高压旋喷桩施工方案
一. 工程概况:
为保证施工安全及避免国家电力设施免遭破坏,经过业主、监理、设计、施工单位四方确认，现将高压线危险范围(40米)内需要施工的水泥搅拌桩采用高压旋喷桩代替.该范围内共有8米桩124根,10米桩172根,共计2712米，按原水泥搅拌桩布桩位置布设.该施工段含水量大,渗透系数小,地基承载力低,自稳能力差.
针对本工程的特点和现场场地情况及本工程工作量的大小，本着精心组织、科学管理的原则，使其能保证工期的需要又能发挥各施工机械的施工效率。避免交叉作业和相互影响，科学合理的组织流水施工。机械配备根据机械台班产量、机械性能、设备利用率、施工条件进行合理配制，本工程场地较大环境条件良好，组织好设备运行方向应该能充分发挥设备利用率，且本公司的设备状况良好。综合以上分析情况，我们将按照原水泥搅拌桩布桩位确定施工路线，使钻机移位最快，最简捷，同时应保证与相邻机械施工互不干扰，与运输车辆通道互不影响。
二.施工参数:
1.材料要求
水泥用料应采用强度等级不低于32.5的水泥,要求新鲜无结块,一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9‰的碱。浆液宜在旋喷前1h 以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。
2.技术要求
本段高压旋喷桩采用单管法施工.旋喷有效直径50cm,施工桩长8米、10米,按照原水泥搅拌桩设计间距布设桩位.水泥用量为每根桩80kg-200kg/m,具体参数值以检测中心试验确定为准.由于本段高压旋喷桩施工区域淤泥质土较多,地质条件较差,所以本段高压旋喷桩成桩强度与原水泥搅拌桩设计要求相同,90d期龄取芯试块无侧限抗压强度不小于1.2MPa.施工中根据实际情况可按7d、28d、90d进行控制.
3.主要机具设备
3.1预成孔
钻机、钻杆、钻头、水笼头、胶管、泥浆泵、附件等，要求预成孔速度快、孔径不小于旋喷钻具，钻孔垂直度满足要求，预成的孔不垮坍、不缩径。
3.2注浆
高压注浆泵、高压胶管、流量计较、附件等，要求高压注浆泵压力稳定、可调节，流量可调节并计量，以便根据不同设计要求进行调节。
3.3搅拌装置
搅拌机、储浆桶、胶管、过滤器网等，要求搅拌均匀，计量准确。
3.4旋喷装置
钻机、导流器、钻杆、喷头、喷嘴及附件等，要求提管速度、转速能控制，卷扬面机提升能力>30KN，导流器、钻杆、喷头、喷嘴密封、耐磨、耐压。
3.5测量仪器
水准仪、标尺靠尺、全站仪等。
3.6辅助工具
储料罐、清洁工具等。
主要设备一览表
序号
名称
型号规格
主要性能
数量
1
高压注浆泵
BWT30/150 ZJB-30
泵量40~120L/min 泵压20~35MPa可调节
1
2
高压胶管
钢丝缠绕管
内径>25mm 耐压>40MPa
1
3
搅拌机
自制立式叶轮式
容量0.8~2m3
1
4
储浆桶
自制
容量2~4m3
1
5
引孔钻机
G-2A
56mm合金钻头
1
6
旋喷钻机
G-2A改型
转速12~30rpm 提升速度10~30cm/min
1
7
液压流量计
电磁式
耐高压、密封
1
8
倒流器
自制
耐高坟、密封
1
9
旋喷钻杆
50钻杆改制
喷嘴直径可调换，耐高压、下部焊有合金
15M
10
喷头
自制
>35MPa
2
11
压力表
抗震压力表

1
12
水准仪
S2

1
13
全站仪
NTS-320

1
14
靠尺
2m

1
15
其他
运输车 储料罐
根据工程特点配置

4.施工工艺流程
定孔位→钻（凿）孔→下置钻具→搅浆→旋喷注浆并按要求提升→至设计标高→成桩←补浆→取样
三.施工准备
根据现场情况，进行场地平整, 对照设计图纸核实孔位处有无妨碍施工和安全障碍物，如地下水管、下水道、地下电缆、人防旧建筑物基础和其它地下埋设物，并与有关单位协商清除或更改；严格按照设计要求及有关规范规定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育；经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，用以确定以下技术参数：①实际地质情况；②喷嘴型号及规格；③进尺及提升速度；④注浆压力；⑤注浆流量；⑥水灰比值及水泥掺入量；⑦成桩直径；⑧成桩强度；熟悉图纸；加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体要求；做好通水、通电工作；设立临时生活设施；检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作；按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台；按顺序对旋喷桩进行编号。
四.测量放样
依据业主提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用NTS-320 全站仪和钢尺进行主轴线的放样，其精度要求：距离中误差：±5mm，角度中误差：±10S；参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护；在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30mm；及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性.
五.引孔
采用G-2A型工程地质钻机进行，桩头直径56mm,引孔完毕, 上提钻具移走引孔钻机，用毛竹或其它标志物做好孔位标志.
旋喷钻机就位后，应按上述要求进行校正，下置旋喷钻具，同时按设计配合比配制好水泥浆液.
5.1 引孔过程中的质量控制:
(1).对于比较坚硬的地层或砂卵石层，地下障碍物，宜用合金钻进行成孔.
(2).如果遇到砂性土等易塌孔地层，宜用优质泥浆护壁，粘性含量较大的地层宜采取调整泥浆性能，防止“缩径”.
(3).采用旋喷钻需要利用旋喷管水流,成孔时水压不宜大于2MPa，当旋喷管下至距预定深度0.5m时，应停止射水，使其在自重作用下，上下串动至设计孔深。（因设计要求加大旋喷直径，增大旋喷体强度时，可利用高压水自上而下喷射成孔）.
六.下置旋喷钻具
用高压水预成孔的桩，旋喷钻具下至设计孔深后即可准备喷浆，但对于用合金钻头或震打设备震动成孔。至设计孔深后，及时提升成孔钻具，再下旋喷钻具.
6.1注意事项:
(1).下置旋喷钻具前，宜对旋喷钻具是否堵塞、焊点是否有裂纹、密封，丝扣磨损情况是否有问题进行检查，不合格者切忌使用。
(2).下置旋喷钻具时，动作宜轻缓，尤其是遇到粘性土层时，原成孔易缩径或层跨孔时，切忌下压，以防堵塞喷嘴，这时应用1MPa~2Mpa
的低压水喷射下置，也可在插管前用一层塑料膜包扎好喷嘴。
(3).做好钻具的丈量记录工作，并计算出“机上余尺”.
七.喷射作业
7.1 喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封必须良好，各通道内的喷嘴内不得有杂物.
7.2 旋喷注浆时要注意设备的开启顺序，应空载启动高压泵，泵压逐渐升高至规定值时，再按设计自下而上旋喷注浆。
7.3 喷射注浆必须连续进行，中途需拆御旋喷管时，应先提升，随即停止送浆，最后拆杆。开机顺序按7.2进行，开始喷射注浆，其孔段要与前段搭接0.3m，防止固结体脱节，如因故停机超过20分钟，应进行泵体和输浆管路清洗后继续喷浆作业.
7.4 喷射注浆达到设计标高后，即可停浆，卸下的旋喷管及搅拌机均要用清水冲洗干净，卸下的旋喷管应离地架起存放。工程结束后，丝扣部分要涂抹黄油，并用塑料薄膜绑扎保存.
7.5 喷射注浆作业完毕8小时左右，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，产生“凹穴”，须用水灰比为0.6的水泥浆或M2.5水泥砂浆进行补灌，或在砂层中旋喷作业时，可利用其它钻孔上返的水泥砂土混合浆液进行补灌，施工时要防止其它钻孔排出的污泥或杂物进入“凹穴”.
7.6 喷射注浆过程中钻机的转速，提升速度，注浆泵泵量，高压泵流量、压力需严格按要求进行，不得随时更改.
7.7 旋喷注浆作业的同时，按设计要求从孔口采集冒浆试样.
7.8 旋喷注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象，超过20%或完全不冒浆时应采取以下措施：
7.8.1 当地层中有较大空隙引起的不冒浆时，可在浆液中掺入少量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定的土层范围内凝固，也可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷.
7.8.2 当冒浆量过大时，可通过减少注浆量或加快提升和回转速度，也可以缩小嘴直径，提高喷射压力，增大固结体直径.
7.9 为加大旋喷固结体尺寸或为避免深层硬土旋喷固结尺寸减少，可以采用增大喷嘴直径、高压浆液流量、压力，降代回转与提升速度等措施，初喷结束后，将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深，再泵送水泥浆，自下而上进行第二次喷射（复喷）.
7.10 喷射注浆过程中出现下列异常现象时，需查明原因采取相应措施：
7.10.1 流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的汇漏情况，必要时拨出旋喷管检查密封性能.
7.10.2 出现不冒浆或断续冒浆时，若系土质松软则视正常现象，可适当进行复喷；若系附近有空洞、通道，则应不提升旋喷管继续注浆，直至冒浆为止或拨了旋喷管待浆液固后重新注浆.
7.10.3 在大量冒浆，夺力稍有下降时，可能系注浆管被击穿或有孔洞，使喷射压力降低，同时应拨出注浆管进行检查.
7.10.4 压力陡增超过量高限值，流量为零，停机后压力仍不变，可能系喷嘴堵塞，应拨管疏通喷嘴.
7.11 高压喷射注浆处理地基时，在浆液未硬化前，有效喷射范围内的地基受到扰动而降低强度，容易产生附加变形，因此在处理既有建筑物地基或在邻近既有建筑物旁施工时，应控制施工速度、顺序和加快浆液的凝固等方法防止或减小附加变形.
7.12 施工过程中，应如实记录施工的各项参数，详细描述喷射注浆时的种种现象，以便判断加固效果并为质量检验提供资料.
八.施工顺序
旋喷柱施工时须跳跃进行，间距须为3d（d指桩径），施工间隙须大于7天，以防串孔.
九.常见故障及防治
9.1 喷嘴或管路被堵，表现是压力骤然上升，预防措施：
(1). 在高压注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备箱中都设置过滤网，并经常清理，筛网的面积不要过小.
(2). 若系喷射过程中出现水泥浆供不应求时，应将注浆管上提一段距离，抽送清水将管路中的水泥浆顶出喷头后再停泵.
(3). 喷射作业结束后，按要求做好各系统的清理工作.
9.2 高压泵注浆管压力或排量达不到要求时，处理方法：
(1). 检查阀芯、阀座、活塞、缸套等零件，磨损大的及时更换，有杂物影响阀芯、阀座的关启时要及时清理.
(2). 检查吸浆管道是否畅通，避免空气吸入，尽量减小吸浆管的流动阻力.
(3). 检查活塞每分种的往复次数是否达到要求，尽量减小吸浆管的流动阻力.
(4). 检查安全阀及高压管路，消除泄漏.
(5). 检查喷嘴直径是否符合要求，更换过分磨损的喷嘴.
十. 质量标准与检验、验收
10.1质量标准
10.1.1 旋喷桩用的材料质量和固结体强度、渗透系数必须符合设计要求和施工规范要求.
10.1.2 旋喷桩深度、平均直径、垂直度、桩身中心允许偏差（为0.2倍设计桩径）和均匀性必须符合要求.
10.1.3 旋喷桩桩顶高及浮浆的处理应满足设计要求.
十一.劳动组织
根据工程规模大小、工期要求，确定需要一台施工设备,劳动组织按照开动一台为例.其组织如下:
组织
岗位
人数
职责
备注
管理组
项目负责
1
全面负责对内协调对外联络

施工员
1
全面负责技术工作

质检员
1
各个环节质量检验监督或兼任

安全员
1
工地安全检查、管理

后勤机修组
材料员
1
工程用料采购、申领

电工
1
工地各种电器、线路安装、管理

钳工
1
机具、设备维修、保养

引孔
班长
1
操作钻机，全面掌握施工质量，安全

钻探工
2
接卸钻杆、全面掌握施工质量，安全

司泵工
1
接卸钻杆钻具机修保养排除故障

搅泥浆工
2
操作泥浆泵 视地层情况增

旋喷成桩
班长
1
制备泥浆

钻探工
2
操作钻机，全面掌握施工质量、安全

高压泵泵工
1
操作高压泵

送浆泵工
1
操纵灰浆泵

制浆普工
2
搬运水泥，熟悉配方，制浆

十二.安全注意事项:
12.1 高压旋喷桩操作人员上岗前，须进行安全培训，特殊工种如：电工必须持证上岗，临时只准做辅助工作，高压泵、钻机司机必须熟悉机械性能、操作熟练、能排除故障并能进行机械维修与保养。
12.2 作业人员要严格遵守劳动纪律，覆行自己的岗位职责，工作中不擅自脱岗、不打闹、不睡觉、上班前不喝酒。
12.3 作业人员进入施工现场必须穿戴劳动保护用品，上塔作业必须系好安全带，严格执行职工安全规则。
12.4 高压泵、水泥浆制作台必须架设在平整、坚实场地上，松软的场地必须夯实，加垫机台木反。
12.5 钻机平台搭设前必须对场地进行平整，铺平垫实钢管支架，支架钢管直径宜大于73mm，支架钢管的排放间距不大于25cm，钢管两头支点距离不宜大于2m，支点部位宜用木板或石块垫实，接触面长度不宜小于25cm，钢管上部宜用厚不小于40mm，宽度不小于40cm的木板铺设平台。
12.6 高压泵开启时，应先起动正常后，再调整加压。
12.7 采用的高压管路及接头必须满足压力要求，开泵时管路沿线不得站人，高压泵、钻机的传动部位需有防护罩。开钻试喷时，高压喷嘴应对着无人区域，以免高压浆液冲击伤人。
12.8 水泥浆搅拌工，必须戴防尘面具进行操作。
12.9 施工时尚应遵守施工现场常规建筑安装工程安全操作规程及国家有关法规、规则、条例等。
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