高壓旋噴樁試樁方案

PAGEPAGE5高壓旋噴樁試樁方案一、工程概況第二工程隊(duì)負(fù)責(zé)施工的旋噴樁里程為DK118+720～DK118+800，共長80米。共有高壓旋噴樁1953根，17712延長米。樁徑0.5m，樁間距1.0m，樁長9.07m，正三角形布置。樁的質(zhì)量檢測采用輕型動力觸探、無損、荷載和取芯，檢測頻率為2‰。廣珠鐵路四標(biāo)段為沖積平原，地形平坦開闊，魚塘眾多，塘邊建有豬舍，部分為苗圃、果園，交通情況較好。區(qū)間總的地質(zhì)為淤泥層、黏土層和中砂層，淤泥層在地面以下12m左右，灰黑色，飽和，流塑。高壓旋噴樁機(jī)是利用鉆機(jī)，將預(yù)先配制好的漿液，通過高壓發(fā)生裝置，使液流獲得巨大能量后，高速噴射出來，形成一股能量高度集中的液流，直接沖擊破壞土體，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)、邊徐徐提升，從而使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌希阍谕林行纬梢粋€有一定直徑的柱狀固結(jié)體，使地基得到加固。由于高壓旋噴射流是高能高速集中和連續(xù)作用于土體中，具有沖擊切削破壞土體并使?jié){液與土攪拌混合的功能。其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分或壓縮部分的長度為半徑的圓柱體。高壓旋噴樁具有應(yīng)用范圍廣、工藝簡便、固結(jié)體形狀易控制等特點(diǎn)。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等各種軟土地基的加固；加固地基范圍廣，不受土的粒度、硬化劑黏性及硬化時間的影響。此區(qū)間路基基底處理設(shè)計(jì)部分采用高壓旋噴樁進(jìn)行軟基加固處理，設(shè)計(jì)參數(shù)為：全樁無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2.0Mpa，單樁承載力130KN。二、試樁目的通過現(xiàn)場工藝性成樁試驗(yàn)提出標(biāo)準(zhǔn)施工方法用以指導(dǎo)大面積施工，從而使整個工程施工質(zhì)量高、進(jìn)度快、經(jīng)濟(jì)效益顯著，其主要目的為：1、針對本段路基基底情況，多數(shù)為魚塘，地基土大多為海相沉積流塑狀淤泥，具有含水量高、孔隙比大、液性指數(shù)大、有機(jī)質(zhì)含量高、塑性指數(shù)高的特點(diǎn)，按現(xiàn)設(shè)計(jì)摻灰量采用高壓旋噴樁能否有效成樁尚不能確定，故有必要通過室外和室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；2、按照現(xiàn)場所取土樣進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，從而確定符合設(shè)計(jì)要求的每米水泥摻入量、水灰比、固化劑；3、經(jīng)過現(xiàn)場工藝性試樁確定單位時間內(nèi)水泥漿液的噴出量、壓力、風(fēng)量、施工機(jī)械旋轉(zhuǎn)提升速度等各種參數(shù)及最佳的施工工藝，以滿足樁體連續(xù)均勻和設(shè)計(jì)強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)；4、通過試驗(yàn)核實(shí)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況；5、通過試驗(yàn)確定相關(guān)設(shè)備的組合模式及配備數(shù)量；6、根據(jù)樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和單樁承載力試驗(yàn)確定施工配比。三、試樁的地點(diǎn)、材料及各種參數(shù)1）試樁地點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)贒K118+720～DK118+800范圍內(nèi)選擇具有代表性地段做3根旋噴樁試樁，現(xiàn)場地平整已完成，機(jī)械設(shè)備已進(jìn)場，人員已到齊，水泥已進(jìn)場，水質(zhì)已化驗(yàn)，取深層土樣后配合比已完成，具備試樁施工條件。試驗(yàn)樁施工時間初步定在2009年9月20日。2）工藝性試樁擬采用的噴漿材料：水泥采用P.C32.5號復(fù)合硅酸鹽水泥，水泥應(yīng)為新鮮無結(jié)塊，通過0.08mm方孔篩的篩余量為≤5%，每批次進(jìn)場水泥必須有生產(chǎn)廠家產(chǎn)品合格證，并根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抽查檢驗(yàn)。制漿用水必須保證清潔無污染，符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》的要求。3）工藝性試樁擬采用的技術(shù)參數(shù)：進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)：水泥采用P.C32.5號復(fù)合硅酸鹽水泥，可根據(jù)水泥強(qiáng)度增長規(guī)律，提出最佳配比方案。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果旋噴樁理論配合比為：1：3.89：1，水泥用量為95Kg/m，水泥漿水灰比采用1：1；詳見“水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度配合比報(bào)告”。施工技術(shù)參數(shù)注漿管：提升速度12～18CM旋轉(zhuǎn)速度10～20r/min漿液壓力：20～30Mpa;漿液流量：60～80L/min噴嘴孔徑：φ3mm4）工藝性試樁的檢驗(yàn)、檢測：淺部開挖樁頭，其深度為500mm，目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑。檢查頻率全部。成樁7天內(nèi)應(yīng)采用輕型動力觸探儀（N10）檢查樁的質(zhì)量、接觸點(diǎn)應(yīng)在樁徑方向1/4處，抽檢頻率為全部。成樁28天后在檢測樁身抽芯無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，不小于2.0MPa。抽檢頻率為全部。成樁28天后承載力采用平板載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)，單樁承載力不小于130KN。試樁經(jīng)檢驗(yàn)、檢測合格后，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行旋噴樁正式施工，其確定的施工工藝參數(shù)作為施工的依據(jù)。5）試樁結(jié)束后及時整理各種技術(shù)參數(shù)。形成正式的試樁總結(jié)報(bào)請監(jiān)理站審批。接到監(jiān)理站下發(fā)的開工通知后方可正式進(jìn)行施工。四、施工準(zhǔn)備1、勞力組織本次旋噴樁試樁由我隊(duì)綜合工區(qū)負(fù)責(zé)組織，試樁鉆機(jī)配備12人，并且分工明確。具體人員及職責(zé)如下：1）班長1名，負(fù)責(zé)施工指揮，協(xié)調(diào)各工序間操作聯(lián)系、控制加固質(zhì)量以及組織力量排除施工中出現(xiàn)的故障。2）鉆探工2名，按照設(shè)計(jì)要求的施工工藝，正確操縱鉆機(jī)，卸接鉆桿，檢查旋噴樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，做好維修保養(yǎng)和排除故障工作。3）泵工2名，操作高壓泥漿泵及維修保養(yǎng)。4）記錄員1名，負(fù)責(zé)施工記錄。掌握施工技術(shù)、質(zhì)量、寫工程日志和記錄。5）機(jī)械工1名，負(fù)責(zé)全套旋噴機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和維修，定期檢查。6）電工l名，負(fù)責(zé)鉆機(jī)、電源、電路工地照明的安裝和安全使用及電氣故障排除。7）普工4名，負(fù)責(zé)倒水泥、操作攪拌桶及倒灰和過濾，協(xié)助鉆機(jī)工作（卸接鉆桿、沖洗等）。2、機(jī)械設(shè)備單管法高壓噴射灌漿的施工機(jī)具設(shè)備由高壓發(fā)生裝置、鉆孔灌漿、特種鉆桿和高壓管路4部分組成，主要包括鉆機(jī)、高壓泥漿泵、灌漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿管、制漿機(jī)等。各種高壓噴射灌漿法主要機(jī)械設(shè)備見下表。序號設(shè)備名稱規(guī)格性能用途1高壓泥漿泵XPB-90D型高壓泵旋噴注漿3鉆機(jī)MGJ-50型振動鉆機(jī)旋噴用3泥漿攪拌機(jī)容量0.8～2m3拌制漿液4旋噴管單管42mm地質(zhì)鉆桿注漿成孔5高壓膠管φ19～φ２２mm高壓水泥漿用3、施工場地清理現(xiàn)場地下、地面及空中障礙物，修通便道，鋪設(shè)電線，整理原地面，其頂面做成三角形，中心高出0.2m，兩側(cè)與地面平，其寬度不小于路堤加護(hù)道底寬。碾壓密實(shí)至Kh≥0.86。測量放線定出樁位，釘上木樁。布置水泥漿制備及泵送系統(tǒng)，泵送距離小于50m。高壓旋噴樁試樁區(qū)平面布置示意圖見下圖。五、施工工藝流程高壓旋噴樁施工各個環(huán)節(jié)密切合作，才能達(dá)到質(zhì)量要求，高壓旋噴樁施工工藝如下：1、機(jī)械就位機(jī)械就位應(yīng)平穩(wěn)，立軸、轉(zhuǎn)盤與孔位對正，高壓設(shè)備與管路系統(tǒng)應(yīng)符合施工圖及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。2、定孔位在定孔位時，一定嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)放樣定孔位，其誤差不大于5cm，并用木樁固定。在高壓旋噴樁軸線拐彎處應(yīng)設(shè)固定樁，同時在施工軸線5～10m范圍設(shè)控制樁。3、鉆孔把鉆機(jī)移至鉆孔位置，對準(zhǔn)孔位用水平尺掌握機(jī)臺水平，立軸垂直、墊牢機(jī)架、鉆機(jī)的垂直度滿足精度要求，經(jīng)技術(shù)人員驗(yàn)測合格后方可開鉆。如發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)傾斜，則停機(jī)找平后再開鉆。采用合金鉆頭鉆進(jìn)施工。鉆進(jìn)過程中應(yīng)詳細(xì)測量并記錄實(shí)際孔位、孔深及地層變化情況。遇到異常情況及時查明原因，采取相應(yīng)措施，對地層變化、顆粒大小、硬度等要詳細(xì)記錄，鉆孔結(jié)束后，由技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格后方可移位進(jìn)行下一個孔的鉆進(jìn)。4、制漿按設(shè)計(jì)配比進(jìn)行漿液攪制，在制漿過程中應(yīng)隨時測量漿液比重，每孔高壓旋噴樁結(jié)束后要統(tǒng)計(jì)該孔的材料用量。漿液用高速攪拌機(jī)攪制，拌制漿液必須連續(xù)均勻，攪拌時間不小于30S，一次攪拌使用時間亦控制在4h以內(nèi)。5、下噴射管將噴射臺車移至成孔處，先在地面進(jìn)行漿液試噴，檢查各項(xiàng)工藝參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后將噴射管下至設(shè)計(jì)深度，經(jīng)現(xiàn)場質(zhì)檢人員檢查認(rèn)可后方可進(jìn)行高壓旋噴樁施工，噴射過程中如遇特殊情況，如漿壓過高或噴嘴堵塞等，應(yīng)將噴射管提出地面進(jìn)行處理，處理好后再進(jìn)行施工。6、噴射提升當(dāng)噴射管下至設(shè)計(jì)深度，開始送入符合要求的漿液，待注入漿液冒出孔口時，按設(shè)計(jì)的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到設(shè)計(jì)的終噴高程。噴射過程中，值班技術(shù)人員應(yīng)隨時檢查各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，并根據(jù)具體情況采取下列措施：①接、卸換管要快，防止塌孔和堵嘴；②噴射因故障中斷，應(yīng)酌情處理:a、因機(jī)械故障，要盡力縮短中斷時間，及早恢復(fù)灌漿；b、如中斷時間超過1小時，要采取補(bǔ)救措施；c、恢復(fù)噴射時，噴射管要多下0.5m，保證凝結(jié)體的連續(xù)性。7、回灌噴射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填灌漿，直到漿面不再下沉為止，保證高壓旋噴樁固結(jié)后的樁頂標(biāo)高，回灌漿液一般采用鄰孔高壓旋噴冒漿靜壓充填。8、記錄施工中鉆孔、高壓旋噴灌漿的各道工序應(yīng)詳細(xì)、及時、準(zhǔn)確記錄，所有記錄需按要求使用統(tǒng)一表格。高壓旋噴樁施工工藝流程圖不合格不合格合格合格不合格是否原地面處理測量放樣鉆機(jī)就位鉆進(jìn)鉆進(jìn)至樁底深度插入灌漿管至樁底深度高壓噴射灌漿灌漿量檢查停止噴漿拔管鉆機(jī)移位成樁質(zhì)量檢驗(yàn)旁位補(bǔ)樁結(jié)束泥漿排泄處理制孔成樁作業(yè)循環(huán)六、施工質(zhì)量控制由于高壓旋噴樁施工難度大，特制定施工細(xì)則，在施工中嚴(yán)格遵守，以保證施工質(zhì)量。1）樁位控制：鉆機(jī)就位要準(zhǔn)確，孔位偏差不應(yīng)大于５cm。2）樁徑控制：施工過程中要按施工圖操作，對樁個別部位可進(jìn)行復(fù)噴，以滿足樁徑要求。3）樁長控制：當(dāng)鉆至樁底深度以下0.2m時，將噴漿管插到柱底層位。在插管過程中，為了防止泥沙堵塞噴嘴，可邊噴水邊插管。噴射水壓力一般不要超過1MPa，以防止將孔壁射塌。4）漿液控制：要嚴(yán)格按照配合比控制漿液，拌制完后不間斷攪拌以防止其發(fā)生離析現(xiàn)象。保證噴漿量，隨時觀察反漿情況。5）施工時嚴(yán)格控制各種施工參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報(bào)處理?，F(xiàn)場施工做到及時記錄、及時調(diào)整、及時匯報(bào)處理。6）高壓旋噴樁應(yīng)全孔連續(xù)進(jìn)行，施工機(jī)具發(fā)生故障，立即排除故障，繼續(xù)施工，若中途拆卸噴射管，則應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴，搭接長度不小于0.5m。供漿正常的情況下，孔口回漿密度變小、且不能滿足設(shè)計(jì)要求時，應(yīng)加大進(jìn)漿密度。7）在施工時嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，班長和技術(shù)員嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量自檢。8）工程質(zhì)量保證體系框圖見下圖。工程質(zhì)量保證體系框圖質(zhì)量第一，信譽(yù)至上質(zhì)量第一，信譽(yù)至上施工預(yù)算安全質(zhì)量措施原材料施工工藝班組質(zhì)量檢查定期、不定期質(zhì)量檢查制度開工條件施工圖審核施工組織設(shè)計(jì)施工測量施工作業(yè)人員施工技術(shù)施工設(shè)備上級質(zhì)量監(jiān)察項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)量檢查隊(duì)質(zhì)量檢查質(zhì)量評定制度工作程序工作標(biāo)準(zhǔn)工作效率獎罰制度創(chuàng)優(yōu)工作模式化質(zhì)量工作規(guī)范化質(zhì)量組織系統(tǒng)化創(chuàng)優(yōu)領(lǐng)導(dǎo)小組項(xiàng)目經(jīng)理各QC小組總工程師工施工全過程保證體系工作質(zhì)量保證體系隊(duì)部組織保證體系施工工序七、施工中常見的問題和處理方法1）壓力上不去：安全閥和管路接頭處密封圈不嚴(yán)；泵閥損壞，油管破裂漏油；安全閥的壓力過低，或吸漿管內(nèi)留有空氣或密封圈泄漏；栓塞油泵調(diào)壓不夠；活（柱）塞或缸套損壞。2）壓力驟然上升：噴嘴堵塞；高壓軟管清洗不凈，漿液沉淀或其他雜物堵塞影響管路暢通，泵體或出漿管路有堵塞。3）壓力不穩(wěn)定：油管路泄漏；泵體或吸漿管路有泄漏或存在空氣；泵體注塞桿過長或泵體安裝時不嚴(yán)密。4）噴嘴堵塞及冒漿噴嘴堵塞，應(yīng)提升灌漿管，待堵塞消失后再進(jìn)行復(fù)噴；出現(xiàn)不冒漿或斷序冒漿時，系土質(zhì)松軟的正?，F(xiàn)象，可適當(dāng)進(jìn)行復(fù)噴；冒漿量小于灌漿量20%，視為正?，F(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿時應(yīng)采取相應(yīng)措施；在旋噴過程中，地層有較大空隙導(dǎo)致不冒漿，可在漿液中加入適量速凝劑，以縮短固結(jié)時間；當(dāng)冒漿量過大時，可提高噴射壓力，適當(dāng)縮小噴嘴孔徑，加快提升和旋轉(zhuǎn)速度；大量冒漿、壓力稍有下降時，可能是灌漿管被擊穿或有孔洞，使噴射能力降低，此時應(yīng)撥出灌漿管進(jìn)行檢查。八、安全防護(hù)措施堅(jiān)持貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，嚴(yán)格遵守國家、鐵道部和廣東省頒布的有關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)、規(guī)范和規(guī)范性的文件等要求、規(guī)定、并依照GB/T28001標(biāo)準(zhǔn)制定實(shí)施相應(yīng)的職業(yè)健康與安全方面的制度和措施。切實(shí)予以執(zhí)行。1）施工前應(yīng)檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量需要滿足施工圖要求。泵體灌漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物，各類密封圈必須完整良好無泄漏現(xiàn)象。安全閥中的安全銷要進(jìn)行試壓檢驗(yàn)（試壓檢驗(yàn)到有資質(zhì)的壓力容器檢驗(yàn)所進(jìn)行），必須確保在達(dá)到規(guī)定壓力時，能斷銷卸壓，決不能輕易安裝未經(jīng)試壓檢驗(yàn)的自制安全銷。高壓泵必須指定專人操作，壓力表應(yīng)定期檢修檢定，保證正常使用。2）在鉆進(jìn)及旋噴過程中，要防止灌漿管和噴嘴被堵塞，采取的措施有：漿液加以前進(jìn)行兩次過濾，嚴(yán)防雜物混入；鉆孔時邊射水（1Mpa）邊鉆進(jìn)。3）對長度5m以上的樁，先噴漿然后再旋噴和提升，以減小阻力，避免灌漿管扭斷。4）施工完畢，立即拔出漿管，徹底清洗灌漿管和灌漿泵，不準(zhǔn)有殘留水泥漿。5）高壓膠管不能超壓使用，使用時彎曲不應(yīng)小于規(guī)定彎曲半徑，防止膠管破裂。6）施工時，鉆機(jī)應(yīng)平穩(wěn)置于平整堅(jiān)實(shí)的地面上，鉆桿應(yīng)保持垂直。7）司鉆人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)考核持證上崗。鉆孔的位置需經(jīng)確認(rèn)無誤后方可開鉆。8）夜間施工，現(xiàn)場設(shè)置足夠的照明設(shè)施，并有備用數(shù)量；夜間施工在白天交接班時，檢查安全情況，進(jìn)行記錄。9）現(xiàn)場所有電動機(jī)械設(shè)備使用前按規(guī)定進(jìn)行檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)，作業(yè)完拉閘斷電鎖好電閘箱，防止發(fā)生意外事故。九、環(huán)境保護(hù)及文明施工措施1、嚴(yán)格遵守國家、廣東省有關(guān)文明施工的規(guī)定。認(rèn)真貫徹業(yè)主有關(guān)文明施工的各項(xiàng)要求。達(dá)到廣東省文明安全工地標(biāo)準(zhǔn)。2、加強(qiáng)宣傳教育，統(tǒng)一思想，使全體職工認(rèn)識到文明施工是企業(yè)形象、隊(duì)伍素質(zhì)的反映，是安全生產(chǎn)的保證，提高員工文明施工的自覺性。3、畫出施工場地總平面布置圖，標(biāo)明工程名稱，施工單位、工期、工程主要負(fù)責(zé)人和監(jiān)督電話，接受社會監(jiān)督。設(shè)置現(xiàn)場工程概況牌、安全紀(jì)律牌、安全宣傳牌、防火須知牌、事故記錄牌和施工總平面圖規(guī)格統(tǒng)一，內(nèi)容完善，位置醒目。施工場地圍擋整齊美觀。4、合理布置場地，嚴(yán)格按照有關(guān)部門審批后的平面布置圖進(jìn)行場地建設(shè)。施工現(xiàn)場堅(jiān)持工完料清，垃圾雜物集中