土建施工项目Ⅳ-TS-17标
溪江路站高压旋喷桩施工方案
编制: 审核: 审批:
中铁十四局集团有限公司
苏州轨道交通4号线及支线工程土建施工项目Ⅳ-TS-17标
二○一三年六月
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目 录
1.编制依据........................................................................................................................................ 1 2.工程概况........................................................................................................................................ 1
2.1工程规模 ............................................................................................................................. 1 2.2工程设计概况 ..................................................................................................................... 1 2.2地质概况 ............................................................................................................................. 2
2.2.1工程地质情况 .......................................................................................................... 2 2.2.2水文地质情况 .......................................................................................................... 5
3.施工总体安排 ............................................................................................................................. 5
3.1施工准备 ............................................................................................................................. 5 3.2施工方法 ............................................................................................................................. 6 3.3施工安排及其进度计划 ..................................................................................................... 6 3.4资源配置 ............................................................................................................................. 6
3.4.1组织机构及人员配置 .............................................................................................. 6 3.4.2机械配置 .................................................................................................................. 7
4.施工方法........................................................................................................................................ 7
4.1施工原理及施工工艺 ......................................................................................................... 7 4.2施工参数 ............................................................................................................................. 8 4.3施工方法 ............................................................................................................................. 8
4.3.1桩位放样 .................................................................................................................. 8 4.3.2钻机就位 .................................................................................................................. 9 4.3.3引孔钻进 .................................................................................................................. 9 4.3.4拔出岩芯管、插入注浆管 ...................................................................................... 9 4.3.4 水泥浆液制备 ......................................................................................................... 9 4.3.5 下旋喷管 ................................................................................................................. 9 4.3.6 试喷......................................................................................................................... 9 4.3.7 旋喷成桩 ............................................................................................................... 10 4.3.8 喷射结束、拔管、器械清洗 ............................................................................... 11 4.3.9 机具移位、桩顶补灌 ........................................................................................... 11
5.质量检查...................................................................................................................................... 11
5.1旋喷桩施工技术标准 ....................................................................................................... 11 5.2施工检查内容 ................................................................................................................... 11
5.2.1施工前检查 ............................................................................................................ 11 5.2.2施工中检查 ............................................................................................................ 12 5.2.3施工后检查 ............................................................................................................ 12 5.3 成桩质量检查 .................................................................................................................. 12 6.质量、安全、文明施工保证措施 .............................................................................................. 13
6.1质量保证措施 ................................................................................................................... 13
6.1.1 变参数喷射 ........................................................................................................... 13 6.1.2 重复喷射 ............................................................................................................... 13 6.1.3 冒浆处理 ............................................................................................................... 13 6.1.4 搭接处理 ............................................................................................................... 14 6.1.5 桩长保证 ............................................................................................................... 14
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6.2安全保证措施 ................................................................................................................... 14
6.2.1施工现场 ................................................................................................................ 14 6.2.2机械操作安全技术要点 ........................................................................................ 15 6.3文明施工措施 ................................................................................................................... 16
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溪江路站高压旋喷桩施工方案
1.编制依据
⑴《苏州市轨道交通4号线及支线工程施工图设计》及其设计院下发的技术交底、图纸会审等相关资料。
⑵《地下铁道施工技术规程及验收规范》(GB50209-1999)2003年版 ⑶《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012) ⑷现场考察所获取的调查资料
⑸国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准,以及苏州市在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定;
⑹我单位多年从事铁路、地铁、市政等工程的施工资源和施工经验。
2.工程概况
本标段包括溪秀路站、溪江路站、邵昂路站~溪秀路站区间和溪秀路站~溪江路站区间。本方案主要为溪江路站车站围护结构阴角部位高压旋喷桩地基加固而编制。 2.1工程规模
溪江路站也为地下两层车站,位于塔韵路与溪江北路交叉路口下,沿塔韵路南北向布置。车站外包长度197.2m、标准段外包宽度22.8m。车站主体建筑面积9403.6m2,开挖深度16.7m。本站主体基坑围护结构型式采用800mm厚地下连续墙,与主体形成复合式结构,内支撑体系:标准段采用一道混凝土支撑+三道钢支撑,竖向共四道,混凝土支撑纵向间距一般为7~8m,钢支撑纵向间距一般为3m。
2.2工程设计概况
为满足基坑开挖变形控制要求,围护结构端头井加宽段与标准段结构连接处基坑外侧阴角采用高压旋喷桩进行加固,加固要求如下:
溪江路站车站围护结构阴角加固采用三重管高压旋喷桩加固,加固方式为Φ800mm@600,加固深度为地面以下2米至基坑底以下3米,共有4个阴角需进行旋喷桩加固。
阴角加固平面示意图及其桩位布置示意图见图1、图2所示。
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图1 车站围护结构阴角加固示意图
图2 阴角旋喷桩加固桩位布置示意图
③主要工程量
溪江路站围护结构阴角加固主要工程量见表1所示。
表1 旋喷桩主要工程数量表
车站 溪江工程项目 Φ800旋喷桩(空桩) 单位 根 根 数量 单根长度(m) 总数量(m) 备注 140 140 2 19.35 280 三重管 2709 路站 Φ800旋喷桩(实桩) 2.2地质概况 2.2.1工程地质情况
①填土层
褐黄灰~杂色,松散,以水泥、沥青路面为主,局部含较多碎石、混凝土块等建筑垃圾,局部有架空现象。属第四系全新统(Q4)近代人工堆积物,层厚
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1.0~6.20m,平均层厚3m,层底标高3.88~-3.73m,该层压缩性不均,土质不均,沿线除河道外其余大部分地段均有分布。
②1粘土层:为第四纪全新世(Q43)冲湖积相沉积物,局部揭示,层底埋深4.0~6.2m、层底标高0.55~-1.77m、揭示层厚1.0~3.2m;褐黄~灰黄色,尚均匀,可塑,含铁锰质氧化斑点,局部为粉质粘土。有光泽,干强度高,韧性高,无摇振反应,压缩性中等。
③1粘土层:为第四系晚更新统(Q32-3)冲湖积相沉积物;基本均有分布,层底埋深2.7~11.5m、层底标高-1.55~-7.87m、揭示层厚0.8~6.4m;褐黄~灰黄色,局部灰蓝、褐灰色,尚均匀,含铁锰质结核,局部为粉质粘土;可塑~硬塑,刀切面光滑,无摇震反应,干强度高,韧性高,压缩性中等。
③2粉质粘土层:为第四系晚更新统(Q32-3)冲湖积相沉积物;基本均有分布,层底埋深7.5~18.5m、层底标高-4.92~-14.87m、揭示层厚1.3~7.0m;褐黄~灰黄色,局部灰绿、褐灰色,欠均匀,含少量铁锰质结核,层底夹有粉土,局部含量高,偶呈粉土或粘土;可塑,局部软塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,压缩性中等。
④1粉质粘土层:为第四系晚更新统(Q32-2)海陆交互相沉积物;局部区域缺失,层底埋深12.8~23.5m、层底标高-9.35~-21.00m、揭示层厚1.0~13.2m;深灰色,偶呈灰黄色,尚均匀,夹薄层粉土、粉砂,局部较多,含云母、有机质,偶为粘土;软塑为主,局部可塑或流塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,压缩性中等。
④3粉土夹粉质粘土层:为第四纪晚更新世(Q32-2)海陆交互相沉积物,不连续分布,层底埋深15.0~30.1m、层底标高-11.05~-25.72m、揭示层厚1.0~13.6m;灰黄~灰色,很湿~湿,稍~中密,夹少量薄层粉质粘土或粉砂,含云母碎片,无有光泽,干强度低,韧性低,摇振反应中等~迅速,压缩性中等。
⑤1粉质粘土层:为第四系晚更新统(Q32-2)海陆交互相沉积物;局部区域缺失,层底埋深19.7~36.0m、层底标高-16.42~-33.31m、揭示层厚1.2~20.5m;深灰~灰色,局部灰褐、灰黄色,欠均匀,含少量氧化铁条纹、泥钙质结核,夹有粉土、粉砂,局部较多,层中有时为粘土;软塑为主,局部可塑或流塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,压缩性中等。
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⑥1粘土层:为第四系晚更新统(Q32-1)冲湖积相沉积物;部分区域缺失,层底埋深24.5~31.0m、层底标高-21.17~-26.62m、揭示层厚2.6~9.9m;暗绿~草黄色,局部褐黄、青灰色,均匀,含铁锰质结核,局部为粉质粘土;硬塑为主,局部可塑,刀切面光滑,无摇震反应,干强度高,韧性高,压缩性中等。
⑥2粉质粘土层:为第四系晚更新统(Q32-1)冲湖积相沉积物;不连续分布,层底埋深30.0~40.0m、层底标高-26.00~-36.76m、揭示层厚2.9~11.0m;褐黄~灰黄色,局部灰蓝、青灰色,尚均匀,含少量有机质、腐植质、泥钙质结核,夹薄层粉土、粉砂,有时较多,局部为粘土;可塑,局部软塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,压缩性中等。
⑦1粉质粘土层:为第四系晚更新统(Q32-1)冲湖积相沉积物;局部缺失,层底埋深35.5~49.9m、层底标高-31.45~-44.93m、揭示层厚0.5~15.0m;深灰~灰色,局部青灰色,欠均匀,含云母、少量氧化铁条纹、腐植质,夹薄层粉土、粉砂,局部较多,层中有时为粉土、偶呈粘土;软塑为主,局部可塑或流塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,压缩性中等。
⑦2粉土层:为第四系晚更新统(Q32-1)冲湖积相沉积物;局部揭示,层底埋深41.3~48.0m、层底标高-37.25~-43.53m、揭示层厚2.5~14.5m;深灰色~灰色,局部青灰色,很湿~湿,密实;含云母,夹薄层粉质粘土或粉砂,主要矿物成分为石英、长石,含云母碎片。无有光泽,干强度低,韧性低,摇振反应迅速,压缩性中等偏低。
⑦3粉质粘土层:为第四系晚更新统(Q32-1)冲湖积相沉积物;局部缺失,层底埋深46.2~51.4m、层底标高-42.05~-48.48m、揭示层厚1.3~10.9m;深灰~蓝灰色,局部灰黄、青灰色,尚均匀,含云母、少量氧化铁条纹、腐植质,局部夹薄层粉土,偶呈粘土;可塑为主,局部软塑或硬塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,压缩性中等。
⑦4粉土层:为第四系晚更新统(Q32-1)冲湖积相沉积物;不连续分布,层底埋深52.5~58.6m、层底标高-49.26~-54.97m、揭示层厚2.9~8.9m;青灰色~灰色,局部深灰色,很湿~湿,密实;含云母,夹少量薄层粉质粘土或粉砂,主要矿物成分为石英、长石,含云母碎片。无有光泽,干强度低,韧性低,摇振反应迅速,压缩性中等偏低。
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2.2.2水文地质情况
潜水:潜水主要赋存于浅部土层的孔隙中,其富水性受土性和厚度控制,通常表现为差;其补给主要为大气降水及邻近湖(河)网体系,以大气蒸发及向邻近湖(河)道的径流为其主要的排泄方式;由于区内水网化程度较高,潜水的补给、排泄条件在各河间地块中均表现为较完整的系统;根据本次勘察实测,工程沿线场区内潜水位埋深为1.40~3.10m、平均2.07m,标高2.41~-0.13m、平均1.50m;另根据区域观测资料,苏州地区历史最高潜水位标高为2.63m,近3~5年来最高潜水位标高为2.50m,潜水位年变化幅度为1~2m。
微承压水:工程沿线场区微承压水主要赋存于③3粉土粉质粘土层、④3粉土粉质粘土及⑤2粉土粉质粘土中,局部③3层与④3层连通;③3层的顶板埋深7.5~18.5m、顶板标高-4.92~-14.87m,④3层的顶板埋深12.8~23.5m、顶板标高-9.35~-21.00m、⑤2层的顶板埋深19.7~36.0m、顶板标高-16.42~-33.31m、;其补给来源主要为大气降水、地表水、上部潜水的垂直渗流,以民间取水及向周围湖(河)网的侧向径流为其主要的排泄方式;根据区域观测资料,苏州市历史最高微承压水水位标高为1.74m,近3~5年最高微承压水水位标高为1.60m左右;地下水年变化幅度约为0.8m。
承压水:工程沿线场区承压水主要赋存于⑦2粉土层及⑦4粉土层中;⑦2层的顶板埋深35.5~49.9m、顶板标高-31.45~-44.93m、⑦4层的顶板埋深46.2~51.4m、顶板标高-42.05~-48.48m;其补给来源为上部松散层渗入补给、越流补给及地下径流补给,排泄方式主要是人工开采及其对下部含水层的越流补给和侧向径流排泄;根据区域观测资料,承压水水位标高一般在-2.5~-4.0m。
3.施工总体安排
3.1施工准备
⑴工程施工前,项目总工组织项目工程技术管理人员认真学习图纸及相关规范,对施工人员进行工前培训和技术交底。
⑵将P.O 42.5普通硅酸盐水泥运至施工现场,并做好防潮措施;按水泥进场批次检查水泥的品种、级别、出厂日期、外观检查是否受潮结块,同时检查水泥出厂检测报告,按规范要求取样送检。
⑶将旋喷钻机、高压泵运至施工现场,安装到位,并进行试运转,确保状态良好,运转正常,设备试转满足下列要求:
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①钻机(旋喷管)转速、提升速度符合设计规定值,误差在10%以内。 ②设备工作电压、电流稳定,电压保持在380V±15V,电流不超过额定值。 ③输、注浆液管路、水管路畅通,无渗漏,闸阀使用正常,压力、流量等仪表显示正常。
④高压泥浆电机达到设定转速,能保持设定泵压,泵压误差在±2MPa以内,浆液排放量符合设施流量。
⑤制、贮浆液设备的制备浆液能力满足注浆要求。
⑷修建排污和水泥浆拌制系统,旋喷桩施工过程中将会产生10~20%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近,便于作业,主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成 3.2施工方法
本工程阴角加固溪江路站采用三重管高压旋喷桩进行加固,旋喷桩为Φ800@600,水泥掺量为30%,要求土体加固后28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。
为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短,造成相邻高喷孔施工时串浆,采取分批跳孔施作,具体施工顺序依据现场实际情况确定。 3.3施工安排及其进度计划
根据实施性施工组织设计的工期要求、现场施工安排计划及实际施工进度情况,溪秀路站溪江路站将分别安排设备进行施工。
溪江路站阴角旋喷桩加固计划于6月15日开始组织进场施工,计划进场一台三重管高压旋喷桩施工设备,每台班完成8根桩,计划于7月5日完成施工。 3.4资源配置
3.4.1组织机构及人员配置
我项目部组织机构设置为:项目经理、总工、书记、副经理、工程部、安质部、测量监测部、物资部、办公室、实验室、计财部。现场设2个车站施工工区、1个盾构施工工区。本次施工的车站围护结构阴角加固,由1名副经理负责施工,现场施工配置技术人员3名,领工1名,施工班组1个。由现场副经理主要负责现场的质量生产工作。
劳动力具体分工如表2所示。表中为每班组人员配置,工地施工采用2班制,在施工中应各司其职,认真负责,相互协作,互相监督。旋喷机操作人员负责做
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好钻孔及其喷浆记录,司泵人员应随时注意注浆泵压力变化,值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
表2 劳动力组织表
序号 1 2 3 4 5 工种 现场主管 机修工 操作工 制浆 值班工程师 人数 (每1 1 4 4 1 职责 做好施工管理工作,负责劳动力安排 负责排除机械故障和管路的清洗 负责旋喷机的操作及注浆施工记录 负责浆液的配置 负责现场技术指导和管理 备注 3.4.2机械配置 三重管旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔,XP-30B型旋喷机作业。主要施工机械设备如表3所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7 表3 三重管旋喷施工主要设备表 设备名称 规格型号 地质钻机 高喷台车 高压泵 灌浆泵 空压机 泥浆泵 拌浆机 XY-150 XP-30B 3D2-5Z栓塞泵 HB-80 P-0.8MPa,Q-6m3/min BW-150 WJG-80 单台 台 台 台 台 台 台 数量 1 1 1 2 1 2 1 4.施工方法 4.1施工原理及施工工艺
三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射,并切割地基土体,借空气的上升力把被破碎的土由地表排除;于此同时,另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中,使水泥浆与土混合达到加固目的。采用三管法旋喷,应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气;喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后,再逐渐提升注浆管,直至达到设计桩顶高度。其施工工艺流程见图3。
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成桩 移机至下一孔水泥浆配制 旋摆提升 硬化、外运 浆液喷射 废浆沉淀 废水排放、沉渣外运 下管喷射 废浆排放 沉淀池 高喷台车就位 浆液配制 钻进造孔 测量定位 钻机就位 合格不 终孔检查 图3 三重管高压旋喷桩工艺流程图
4.2施工参数
根据旋喷桩施工设备及工艺、设计图纸要求以及我单位从事类似工程施工经验,本工程主要施工参数如表5所示。
表5 旋喷桩施工主要技术参数 项目 压缩空气 水 水泥浆 水灰比 提升速度(cm/min) 旋转速度(r/min) 每延米水泥用量(kg) 气压(MPa) 压力(MPa) 压力(MPa) 技术参数 0.7 25 1~2 1:1 12 12 412 位 4.3施工方法 4.3.1桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,打钉标记,经过复测验线合格后,
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用钢尺和测线实地布设桩位,并用细钢筋钉紧,一桩一根,保证桩孔中心移位偏差小于50mm。 4.3.2钻机就位
钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于0.3%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证孔底标高满足设计深度。 4.3.3引孔钻进
钻机施工前,应首先在地面进行试喷,在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数,保证钻孔深度的准确。 4.3.4拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后,拔出岩芯管,并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,要边射水边插管,水压不得超过1Mpa,以免压力过高,将孔壁射穿,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以防泥土进入管内。 4.3.4 水泥浆液制备
水泥浆液制备在下旋喷管前1小时进行,随配随用。浆液的水泥、水必须按室内试验的配合比严格计量,采用制浆机均匀拌制,足量贮存备用。拌制好的水泥浆液必须经过严格过滤,除去硬块、砂石等,以免堵塞管和喷嘴。制备好的水泥浆液在旋喷过程中必须连续不停地搅拌,防止沉淀。 4.3.5 下旋喷管
(1)成孔后,检查孔位、孔深、垂直度符合设计要求后,提出钻杆,下插旋喷管。
(2)旋喷管下插前,必须检查各部位连接是否紧密,密封圈是否封闭。并必须采用红油漆在管壁上明显标出下插深度控制红线。
(3)下旋喷管采用边射水边下钻的方法进行,防止喷嘴堵塞,射水下管采用低水压,水压力不超过10MPa。直至旋喷管下插至离设计深度0.5m(以管壁上红漆线控制),停止射水,利用自重作用上下串动沉至设计深度。 4.3.6 试喷
旋喷管下钻到设计深度后,必须先试喷,确保一切正常后,方可正式旋喷成桩。
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试喷主要步骤:
(1)将注浆泵的吸管插入贮水箱;
(2)起动空压机,待运转正常后,空载起动高压泥浆泵(注浆泵),使泵压逐渐升高至规定值(25MPa);
(3)在设计深度原地旋转喷管,转速按20r/min,同时开动注浆泵; (4)待确定旋喷管转动平稳、泵量和泵压正常,将注浆泵的的吸管移至贮罐开始正式注浆成孔。 4.3.7 旋喷成桩
(1)试喷确定注浆系统运作正常后,注浆泵开始送水泥浆液入旋喷管,待估算水泥浆液的前方已流出喷嘴后即可提升旋喷成柱。
(2)旋喷成桩操作原则:先喷浆后旋转和提升。 (3)旋喷成桩步骤:
① 试喷完毕,旋喷管在桩底部原地边旋转边喷射水泥浆液1min; ② 边旋转喷管、边提升、边喷射浆液成桩。浆液压力25MPa,提升速度小于0.1m/min。
在旋喷成桩过程中,应按设计要求经常检查量测泵压、流量、转速、提升速度和实际的浆液耗用量,并按规定填写《高压旋喷施工记录表》保存。
在注浆过程中,出现示压骤然上升或下降、大量冒浆等导常情况时,应立即停止提升和注浆,以防断桩。
当发现喷浆量不足影响桩体固结质量时,应采取重复喷射进行处理,确保成桩质量。
在注浆过程中,会有一定数量的土料,随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,并采取相应措施。
③ 拆卸注浆管:
旋喷注浆过程中需拆卸注浆管时,应先停止提升和旋转,再停止送浆,最后停机。拆卸注浆管采用钻机自带卷扬机人工辅助进行,拆管宜快,尽量缩短停泵时间。继续旋喷注浆成桩时,开机顺序同试喷。
停泵后重新旋喷时,旋喷管插入已喷桩体中不小于30cm,也即:注浆管分段提升的搭接长度不得小于30cm。
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④ 当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1m开始,应减缓提升速度,慢速提升旋喷至桩顶,并停止提升原地旋喷30秒,再向上慢速提升旋喷0.5m,确保桩顶质量。
4.3.8 喷射结束、拔管、器械清洗
旋喷注浆达到设计桩顶(再加0.5m)后,注浆泵继续工作同时拔出旋喷管,待水泥浆液从孔口返出后,即可停止送浆,并将注浆泵的吸浆管移至清水箱中,抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆液顶出,然后停泵。钻机、泥浆搅拌机、贮浆罐、注浆管和泥浆泵外用清水冲洗干净备用。 4.3.9 机具移位、桩顶补灌
机具移位采用导轨法进行,移位时,防止损坏已成桩的旋喷桩固结体。旋喷注浆结束后,由于水泥浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使旋喷桩固结体顶部出现凹穴,应及时采用砂子填平地面保护,防止意外,如果影响桩顶高程采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
5.质量检查
5.1旋喷桩施工技术标准 旋喷桩的施工技术标准见表6。
表6 旋喷桩施工技术要求及质量控制表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 名 称 钻孔垂直度允许偏差 钻孔位置允许偏差 钻孔深度允许偏差 桩体直径允许偏差 桩身中心允许偏差 水泥浆液初凝时间 水泥土强度 水灰比 技 术 标 准 ≤1.5% 50mm ±200mm ≤50mm ≤0.2D 不超过20小时 qu(28)≥1.2MPa 1:1 检查方法 实测或经纬仪测钻杆 尺量 尺量 开挖后尺量 开挖桩顶下500mm处用尺 量,D为设计桩径 试验检验 试验检验 5.2施工检查内容 5.2.1施工前检查
在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查,主要有以下几方面: ⑴原材料(包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂)的质量合格证及复验报告,拌和用水的鉴定结果;
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⑵浆液配合比是否合适工程实际土质条件;
⑶机械设备是否正常,在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行,同时确保钻杆(特别是多重钻杆)、钻头及导流器畅通无阻;
⑷检查喷射工艺是否适合地质条件,在施工前也应作工艺试喷,试喷在原桩位位置试喷,试喷桩孔数量不得少于2孔,必要时调整喷射工艺参数。
⑸施工前还应对地下障碍情况统一排查,以保证钻进及喷射达到设计要求。 ⑹施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。 5.2.2施工中检查
施工中重点检查内容有:
⑴杆的垂直度及钻头定位; ⑵水泥浆液配合比及材料称量;
⑶钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等;
⑷喷射注浆时喷浆(喷水、喷气)的压力、注浆速度及注浆量; ⑸孔位处的冒浆状况;
⑹喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度;
⑺施工记录是否完备,施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。 5.2.3施工后检查
施工后主要对加固土体进行检查,包括: ⑴结土体的整体性及均匀性; ⑵固结土体的有效直径;
⑶固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置; ⑷固结土体的抗渗性。 5.3 成桩质量检查
⑴质量检验时间、内容 施工对喷射施工质量的检验,应在高压喷射注浆结束后1周,检查内容主要为加固区域内取芯实验等。
⑵质量检验数量、部位 检验点的数量为施工注浆孔数的2%~5%,对不足20孔的工程,至少应检验2个点,不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位:荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
⑶检验方法 旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。钻孔取芯:在已施工
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好的固结体中钻取岩芯,并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验,检查内部桩体的均匀程度,及其抗渗能力。
6.质量、安全、文明施工保证措施
6.1质量保证措施 6.1.1 变参数喷射
由于天然地基的地质情况比较复杂,沿着深度变化大,有多种土层,其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩,则会形成直径或长度极不均匀的固结体,导致旋喷桩直径不一,使承载力降低。为确保质量,需根据钻孔时获得的孔位处地层情况,对不同深度或不同土层采用不同的技术参数,对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间,适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。 6.1.2 重复喷射
在不改变喷射技术参数的条件下,对同一孔位作重复喷射,既能增加土体破坏的有效长度,从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。有关试验资料表明,在黏性土中复喷一次直径可增大38%,在砂性土中可增大50%。 6.1.3 冒浆处理
在喷射注浆过程中,有一定数量的土颗粒与水、浆混合后,沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察,可及时了解地层状况,判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时,首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、气、浆流量和压力等技术参数,及时采取措施调整。
⑴压力骤然上升或压力过高流量偏低时,说明有堵嘴或管路被堵塞现象,应及时停喷,认真检查气浆软管,必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。
⑵流量不变而压力突然下降时,应检查各部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管检查密封性能,更换过度磨损的喷嘴。
⑶流量压力均偏低时,应及时停喷检查修理相应发生装置。
⑷不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时,若系土质松软可适当加快注浆管提升速度,或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆;若系附近有空洞、通道,则不提升注浆管,同时降低气压力流量,继续注浆直至冒浆为止,或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止,或采用速凝浆液,使浆液在注浆管附近凝
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固。
⑸冒浆过大时,一般是有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量大大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径,提高喷射压力,基本保持注浆量不变;如仍无效时,可加快提升速度和旋摆喷速度。 6.1.4 搭接处理
在施工中会出现种种故障造成注浆间断,为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层,影响固结体均匀性和整体性,必须进行搭接处理。搭接长度不小于30cm。
6.1.5 桩长保证
加强施工过程控制,开钻前检查钻杆的垂直度和钻杆长度满足钻孔深度,钻孔要超钻50cm,孔底注浆稳定一段时间并由现场值班技术人员检查后才能上提,认真监督提升速度和旋转速度,出现卡钻后要重新下钻注浆,确保整个施工处于可控状态。 6.2安全保证措施
根据注浆作业的施工特点,按照国家《劳动保护法》发放相应的劳保用品:如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训,并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和苏州市安全管理规定,做好本标段的安全管理工作。 6.2.1施工现场
⑴加强对安全生产的管理,对职工进行安全生产教育,工地设置专职安全检查员,及时发现、处理安全隐患。
⑵制定各工种安全生产规章制度,严格施工程序,加强对桩机操作员的管理,施工机械由专人持证上岗,严禁串岗作业。
⑶严禁违规操作,不得违章指挥。
⑷定期或不定期组织安全大检查,及时发现、整改安全隐患,对违章作业人员进行一定的处罚。
⑸施工材料堆放有序,不侵入运输通道施工界限。 ⑹施工机械的转动部分有安全罩。
⑺所有吊装装置必须有安全检验证书,并定期维修管理。 ⑻配电箱开关有操作指示和安全警示。
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⑼机械定期维修,确保作业安全。
⑽危险品必须严格管理,其存放、运输、使用均要符合国家和地方的有关规定。
⑾临时设施及变压器等供电设施,应按《施工现场临时用电安全技术规范》的规定,采取防护措施,并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备,均设置接地装置或避雷装置,并派专业人员检查、维护、管理。
⑿调制水泥浆时,应戴好防尘口罩。
⒀做好管路的调查保护工作,联系相关部门,做好应急准备。 6.2.2机械操作安全技术要点 ⑴高压泥浆泵
①体内不得留有残渣和铁屑,各类密封圈套必须完整良好,无泄漏现象。 ②安全阀中的安全销要进行试压检验,必须确保在规定达到最高压力时,能断销卸压,决不可安装未经试压检验的或自制的安全销。
③指定专人司泵,压力表应定期检修,保证正常使用。
④高压泵、钻机、浆液搅拌机等要密切联系配合协作,一旦某部发生故障,应及时停泵停机,及时排除故障。 ⑵钻机
①司钻人员应具有熟练的操作技能并了解旋喷注浆的全过程和钻机在旋喷注浆的作用。
②钻孔的位置需经现场技术负责人确认,确认无误后方可开钻。 ③人与喷嘴距离应不小于600mm,防止喷出浆液伤人。 ⑶管路
①高压胶管:在使用时不得超过容许压力范围。 ②胶管:弯曲使用时不应小于规定的最小弯曲半径。 ⑷清洗及检修
①喷射注浆施工结束后,应立即将钻杆、泵及胶管等用清水清洗干净,防止浆液凝结后堵塞管道,造成再次喷射时管道内压力骤增而发生意外。
②施工中途发生故障,必须卸压后方可拆除连接接口,不得高压下拆除连接接口。
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6.3文明施工措施
⑴水泥和其他细颗粒散体材料,应在库内存放或加以覆盖。运输细颗粒散体材料或渣土时,必须覆盖,不得沿途撒落。在水泥搅拌过程中,水泥添加作业应规范,搅拌设施应保持密闭,防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。
⑵现场制定洒水降尘措施,指定专人负责现场洒水降尘和清理浮土。运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫,保持车辆出入口路面清洁,以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。
⑶装有建筑材料、渣土等易扬撒物资的车辆,车厢应用覆盖封闭起来,以避免运输过程中的扬撒、飘逸,污染运输沿线的环境。
⑷施工现场应遵守《建筑施工场界噪声限值》GB12523规定的噪声限值,尽量采用低噪声机具并设专人定期测定噪声值,发现超标及时采取降噪措施。
⑸对废浆的处理必须在开工前作好规划,废浆应随时运出现场,或暂时排入沉淀池然后做土方运出,不得随意排放。
⑹旋喷灌浆过程中,对临近建(构)筑物应进行监测,发生问题及时处理。 ⑺施工中注意对环境的保护,开挖泥浆池,泥浆沟,注意泥浆的回收;水泥袋设专人负责回收,尽量减少施工对周围环境的破坏和干扰。
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