基坑旋喷桩支护专项施工方案.docx
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基坑旋喷桩支护专项施工方案
基坑旋喷桩支护专项施工方案
一、工程概况
工程名称:
广佛江快速通道江门段辅道工程鹤山段中社村电排站泵房。
本工程为中社村电排站工程,属于“广佛江快速通道江门段辅道工程鹤山段”的子项工程,建设单位为江门市滨江建设投资管理有限公司;设计单位为中交第一公路勘察设计研究院有限公司;监理单位为东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司;施工总承包单位为中国中铁股份有限公司。
中社村电排站总建筑面积129.86㎡,建筑高度14.90m,其中地上泵房长15.3m,宽5.8m。
采用水泥搅拌桩作基底处理,平板式筏板基础形式。
1、基坑支护设计概况
基坑开挖深度为3.95~5.3m。
基坑开挖时应分层均匀开挖,分层厚度不大于2m,开挖土方不得堆放在基坑周围。
基坑支护采用微型桩+桩间单管旋喷桩+一道钢管支撑+C20喷射砼护臂的支护方案。
本次基坑设计侧壁安全等级为二级,基坑支护结构施工年限自支护结构完工之日(合理施工工期不超过3个月)起计为一年。
ABCD段(剖面一):
采用高压旋喷桩插工字钢支护,旋喷桩相互搭接200mm形成止水帷幕,桩径0.60m,桩长12.00m,工字钢间隔一支桩设置;
DEFA段(剖面二):
采用高压旋喷桩插工字钢支护,旋喷桩相互搭接200mm形成止水帷幕,桩径0.60m,桩长12.00m,工字钢间隔一支桩设置;
(1)基坑支护主要施工技术要求
①基坑施工的主要流程为:
土方开挖至平台—钻孔桩—旋喷桩—冠梁—喷射砼—腰梁及支撑—喷射砼。
水沟及安全护栏应根据基坑开挖施工进度合理安排施工。
②土方开挖分5层进行,第一层开挖2m深,第二层开挖至平台及冠梁底部,第三层继续下挖2m,第四层接着下挖2m,最后开挖至基底标高。
③冠梁及腰梁采用C25商品砼灌注。
钢筋保护层厚度5㎝,腰梁施工完7天后方可进行开挖。
④单管旋喷桩施工时需采用钻机预先引孔,孔径不小于90㎜.确保桩垂直度误差在0.5%以,桩位允许偏差50㎜.采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥拌制水泥浆,每米的水泥用量不少于250㎏.水泥浆液的配置严格控制水灰比,宜为1.0。
浆液压力:
不小于20Mpa,不大于25Mpa,在插管及喷射过程中应防止喷嘴堵塞,插管顶达设计深度时方可注浆,顺序由上而下,注浆管提升速度保持0.1m/min。
必要时应采取复喷措施。
旋喷桩成桩14天后方可进行基坑的土方开挖。
⑤待单管旋喷桩施工完成后,每隔一个桩进行钻孔,钻孔完成后,放入工字钢,浇筑水泥浆。
⑥喷射砼强度为C20,原材料采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥,干净的中粗砂和粒径小于15㎜的砾石,配合比(重量比)为水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,水灰比宜为0.4~0.45。
喷料应搅拌均匀,随拌随用。
坡面挂Φ6.5钢筋网(间距200×200㎜)。
喷射作业应分段分片依次进行,同一分段喷射顺序应自下而上进行。
喷锚支护施作12小时以后方可进行下一层土方开挖。
喷射终凝2h后,应喷水养护,养护时间,根据气温环境确定,一般为3~7天。
⑦基坑周边环境监测:
在基坑桩顶冠梁上布置基坑水平位移和沉降观测点,监测工作由第三方持证单位专业人员进行。
监测频率为每一层土方监测2次,监测频率一般为3天一次,开挖至坑底后每周监测1次,底板完成后每2周监测1次,直至土方回填。
可根据监测结果及天气状况,适当调整监测频率。
基坑坡顶最大水平位移允许值为4㎝,报警值3.5㎝,沉降位移允许值为4㎝,报警值为3.5㎝。
二、编制依据
1、广佛江快速通道江门段辅道工程鹤山段中社村电排站施工设计图纸。
2、有关的政策、法规、施工验收规和工程建设标准强制性条文,以及现行有关施工技术规、标准等。
3、《建筑地基基础设计规》GB50007-2002
4、《建筑基坑支护技术规》JGJ120-99
5、《建筑边坡工程技术规》GB50330-2002
6、《建筑与市政降水工程技术规》JGJ/T111-98
7、《建筑基坑工程监测技术规》GB50497-2009
8、《建筑桩基技术规》(JGJ94-2008)
9、《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:
2005)
10、施工现状及基坑周边环境
三、旋喷桩施工
1、施工准备
先施工牵引管,敷设好后敲醒目木桩于管道两端。
再进行旋喷桩施工准备:
(1)挖好排浆沟,原地面高出旋喷桩顶0.5m,设回浆池,浆液回收处理,防止污染环境。
不使用有侵蚀性的水作为施工用水。
(2)设临时电箱,变压器将施工用电引至施工现场,做好配电箱及漏电保护器。
(3)将旋喷钻机、高压泵运至施工现场,安装到位,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:
①钻机(旋喷管)转速、提升速度符合设计规定值,误差在10%以。
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,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。
⑥设备运转平稳,操作人员配合默契。
⑦钻机定位平稳、准确,定位误差小于30mm,钻机轴垂直度小于1/200。
2、施工
(1)放样:
现场放出旋喷桩具体桩位,反复测量孔位,用标记物将桩位标出,测量每根钻杆长度,并按序用红油漆编号,在最上一根钻杆壁上用红油漆标出深度控制红线。
(2)采用跳桩施工方法,桩间距为0.4m的旋喷桩施工时采用隔二打一的跳打方式施工,桩间距为1.0m的旋喷桩施工时采用隔一打一的方式施工。
(3)施工参数及用料
①采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥,水泥新鲜、干燥,无结块现象,每一批次水泥资料文件、现场材料均上报监理单位复核确认。
②水泥用量不少于250㎏,浆液水灰比1.0。
③高压水泥浆压力不小于20Mpa,不大于25Mpa,提升速度为0.1m/min,旋喷进速度为12~15r/min。
④在注浆前30分钟配制,搅拌时间不得小于3分种,浆液必须搅拌均匀,浆液存留不得超过4小时,对于未用完的超过4小时的浆液,需通过试验证明其性能符合要求后方可使用。
3、引孔
引孔钻机安放在设计孔位上,使钻头对准孔位中心,纵横向偏差不得大于50mm。
为保证钻孔达到规要求的垂直度偏差1%以,钻机就位后,必须作水平校正,使钻杆轴线垂直对准孔位,并固定好桩机。
钻进深度以地面水平测量和设计桩底标高为依据,钻孔过程中必须做好成孔记录。
引孔达到设计深度后,引孔钻机移位,注浆钻机就位后开始喷射注浆作业。
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。
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,以免堵塞管路和喷嘴。
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。
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。
6、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锋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20~25MPa,浆液流量60L/min,提升速度0.1m/min,旋转速度12~15r/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,确保成桩能形成止水帷幕。
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。
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。
7、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。
8、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。
9、施工工艺
采用高压旋喷桩机,配套设施有GZB-40A高压泵,并保证其性能良好。
搭设平台,安装浆液搅拌机,高压泥浆泵,输送浆管路,水电接头、闸阀、仪表等。
(1)注浆工艺
双重管法施工时,通过旋喷管压入高压水泥浆,喷射流为纯水泥浆液,按照成桩直径及施工经验泵压为28-30MPa,水泥浆从喷嘴中喷出,直接冲击切削土体,达到水泥浆置换土体颗粒,直至满足设计要求。
施工时首先将旋喷管引至设计标高,再喷射高压水泥浆,即先把浆液管下到预定止水帷幕围最深点,然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体,提升速度控制在12-18cm/min,将开孔和灌注桩体同时进行,一次成桩。
高压旋喷注浆,均是自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修好后,需向下搭接不小于500mm的长度,以保证固结体的整体性。
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,有很大差异和不同,若采用单一的技术参数来旋喷注浆,则会形成直径大小极不匀称的固结体,导致旋喷直径不一致,影响成桩效果。
因此,针对不同地质土层的特征,要采取相对的措施来注浆完成。
(2)水泥用量的控制
在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。
水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系,具体控制方法:
A、若水泥量剩余措施如下:
①适当增加喷浆压力;
②减慢提升速度;
B、若水泥量不够措施如下:
①保证桩径的情况下适当减少压力;
②保证桩体强度的情况下适当加快提升速度;
③加大水灰比值;
针对本工程具体情况,每根桩分次进行搅拌,施工用水精确量取,确量的水和水泥比例进行拌制水泥浆,通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求;针对水泥浆下沉现象(水泥浆液密度较大),采取自桩顶向下进行复喷,可保证桩体上部水泥土强度。
(3)冒浆处理
在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等,根据经验,冒浆(有土粒、水及浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因及时采取相应措施。
A、流量不变而压力突然下降时,应检查部位的泄漏情况,必要
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