旋喷桩施工作业指导书.docx

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旋喷桩施工作业指导书

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程

MHTJ-17标段路基工程

编号：

MHTJ-17-LJZY10

旋喷桩施工作业指导书

单位：

中铁六局集团有限公司蒙华铁路

MHTJ-17标段项目经理部

编制：

审核：

批准：

2016年3月14日发布2016年3月15日实施

目录

1.适用范围1

2.作业准备1

3.技术要求1

4.施工工艺流程3

5.施工要求3

6.劳动组织6

7.材料要求7

8.设备机具配置8

9.质量控制及检验8

10.安全及环保要求13

1.适用范围

适用于蒙华铁路MHTJ-17标段旋喷桩施工。

2.作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。

收集施工地点外部地理环境和钻孔作业层中所涉及的各种技术数据。

修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

3.技术要求

（1）旋喷桩采用正三角形布置，桩间距1.5m，桩径0.6m，桩长4～6.5m。

桩顶面设0.5m厚碎石+0.1m中粗砂垫层，内铺设一层双向高强土工格栅，其极限抗拉强度不小于110KN/m，两端回折不少于2.0m。

单桩承载力170KN，复合地基承载力210KPa。

（2）旋喷桩水泥一般采用P.042.5级及以上的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，水灰比可取0.8～1.5（一般为1:

1），根据需要可加入适量的外加剂，掺入量应通过试验确定。

根据地基条件、工程需要可选用单管法、双管法和三管法，成孔一般采用振动钻机钻进，单管法、双管法的高压水泥浆和三管法的高压水的压力应大于20MPa，流量应大于30L/min，气流压力宜大于0.7MPa，提升速度宜为0.1m/min～0.2m/min，桩身28天水泥无侧限抗压强度不低于2.0MPa。

（3）旋喷桩施工中配置浆液自动计量装置。

（4）旋喷桩成孔采用振动钻机钻孔，遇到比较坚硬的地层时宜采用地质钻机钻孔。

（5）喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m，桩位与设计位置的偏差不超过5cm，垂直度偏差不大于1.5%。

（6）孔内喷射注浆应自下而上、均匀提升，喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。

需要局部扩大加固范围或提高强度的部位，可采取复喷措施。

（7）高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，查明原因并及时采取措施。

（8）高压喷射注浆完毕应迅速拔出喷射管。

必要时应在原孔位采取冒浆回灌或二次注浆等措施，防止浆液凝固收缩影响桩顶标高。

4.施工工艺流程

4.1施工程序

施工程序为：

原地面处理→测量放样→钻机就位→钻孔→喷射注浆→拔管→冲洗→钻机移位→三检合格。

施工过程中，每道工序必须按“三检（自检、复检、专检）”制度执行。

4.2工艺流程

图4.1旋喷桩施工工艺流程图

5.施工要求

5.1施工准备

（1）开钻前要组织全体施工人员进行技术交底，熟悉地质报告，掌握施工图纸及其技术标准。

（2）旋喷桩施工前进行室内配比试验，并进行现场试验或试验性施工，确定施工工艺及外加剂掺入比、注浆量、压力、流量、气流、提升速度等工艺参数。

（3）外加剂的种类和规格应符合设计要求，严禁使用受潮、结块或失效的外加剂。

（4）测量放样，平整地表，设置回浆池。

5.2施工工艺

（1）测量放样

由测量队根据施工总平面图和桩位图进行准确定位放样，桩位偏差不得大于5cm，垂直度偏差不大于1.5%。

（2）钻机就位

将钻机移到设计的孔位上，使钻头对准孔位中心，钻机就位后，必须作水平较正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，钻杆垂直度要求不得大于1.5%。

（3）钻孔

启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进。

采用双管旋喷法施工。

当双重管喷管达到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷出高压浆液和空气及二种介质的喷射流来冲击切割土体。

即以高压注浆泵等高压发生装置喷射出大于20Mpa左右的压力的浆液，从内喷管中喷出，并用0.7Mpa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。

在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下，切割土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转提升，最后在土体中形成圆柱状固体结构。

钻孔过程中严格控制桩位偏差，保证钻孔的位置与设计位置的偏差不大于5cm。

（4）喷射注浆

当钻进到设计深度后，严格按照设计指定的参数，由下而上进行喷射注浆。

旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合要求，并随时做好记录。

喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为0.1m/min～0.2m/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。

保证桩顶密实均匀。

中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。

现场技术管理人员在施工过程中记录好注浆起止时间、注浆压力、流量、气流、旋转提升速度等参数。

（5）冲洗设备

喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。

管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

（6）移动机具

移动钻机等机具设备到下一孔位。

（7）桩顶施工

桩顶面设0.5m厚碎石+0.1m中粗砂垫层，内铺设一层双向高强土工格栅，其极限抗拉强度不小于110KN/m，两端回折不少于2.0m。

单桩承载力170KN，复合地基承载力210KPa。

6.劳动组织

（1）劳动组织模式：

采用作业队组织模式。

（2）施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求等进行合理配置。

表6.1人员配置表（每个作业工地）

序号

工种或职务

人数

1

作业队长

1

2

技术负责人

1

3

专职质检员

1

4

专职安全员

1

5

技术、质检、测量、材料及试验人员

5

6

工班长

2

7

领工员

3

8

机械工、普工

20

其中作业队长、技术负责人、技术员、质检员、安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。

（3）班组长质量责任制

①对本班组人员经常进行质量意识教育，认真贯彻质量管理制度和各项技术规定、质量标准，签订质量责任书，对班组长进行培训，考试合格的发给合格证书，持证上岗。

由工班长进行本班组的工程质量自检，工区技术员进行复检，工区质检员进行专检，从而杜绝工程质量事故的发生。

②领导本班组成员严格按图纸、技术交底和操作规程进行施工，对本班组的工程质量负质量责任和经济责任。

③严把材料使用关，拒绝和制止使用不合格材料。

对不合格的工序做到上道工序不交，下道工序不接。

接受质检人员的检查指导，随时纠正违章操作现象。

④组织班组人员按时填写各种原始记录、统计报表，保证数据真实可靠。

⑤对本班组人员操作的不合格工序，应主动进行返修重做，直至合格。

7.材料要求

旋喷桩水泥一般采用P.042.5级及以上的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，并有产品质量合格证，水灰比可取0.8～1.5（一般为1:

1），根据需要可加入适量的外加剂，掺入量应通过试验确定。

搅拌浆液用水应符合《混凝土拌合用水标准》的有关规定。

8.设备机具配置

表8.1机具设备配置表（每个作业工地）

序号

机具、设备名称

单位

数量

1

旋喷桩机

台

2

2

高压泥浆泵

台

2

3

泥浆搅拌机

台

1

4

装载机

台

1

5

洒水车

辆

1

9.质量控制及检验

9.1质量控制

（1）施工过程中，每道工序必须按“三检（自检、复检、专检）”制度执行。

（2）水灰比根据试验结果确定，可取0.8～1.5（一般为1:

1），旋喷压力大于20MPa，流量应大于30L/min，气流压力宜大于0.7MPa，提升速度宜为0.1m/min～0.2m/min，桩身28天水泥无侧限抗压强度不低于2.0MPa。

（3）桩位允许偏差为±5cm，桩径和桩长不小于设计值，桩身垂直度偏差不大于1.5%，喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m。

（4）钻机施工过程中，要保持一定的泵压，喷嘴到达设计桩底标高后，需做喷一分钟再以一定的转速和提升速度自下而上喷射注浆。

如果在喷射注浆过程中因机械事故等而暂停，停喷时间控制不超过4小时，再次喷浆，重复搭接的长度不得小于1m。

（5）施工过程中，严格控制旋喷压力、提升速度、旋转速度和喷浆量等技术指标，并做好详细记录。

如果出现压力骤降、骤升、不出浆或冒浆量过大等异常情况，应及时查明原因，及时采取复喷等措施。

（6）孔内喷射注浆应自下而上、均匀提升，喷射管分段提升的搭接长度不得小于1m。

需要局部扩大加固范围或提高强度的部位，可采取复喷措施。

（7）注浆完毕，应迅速拔出注浆管，防止浆液凝固收缩影响桩顶标高，必要时可在原孔位采取冒浆回灌或二次注浆等措施。

（8）一根桩配一次浆，水泥按量使用，水量以计量桶控制，严格执行单桩浆量和设计水灰比。

水泥浆至少搅拌3分钟才能使用，当配制的水泥停留时间大于3小时后，作为废浆应处理掉，不能使用。

制浆时控制好水灰比，不得离析。

（9）送浆一定要均匀，发现停喷应立即处理；修钻机时，应将水泵及送浆管中的余浆用清水冲洗干净，处理正常后应接桩1m防止断桩。

（10）钻机就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统符合设计及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。

（11）喷射注浆注意设备开动顺序。

二重管、三重管的水、气、浆供应有序进行，衔接紧密。

（12）在高压喷射注浆过程中，当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时，需立即停止注浆，查明原因，采取相应措施。

（13）注浆完毕迅速拔出注浆管，桩顶凹坑及时以泥浆补灌。

（14）钻机成孔和喷浆过程中，将废弃的加固料及冒浆回收处理，防止环境污染。

（15）钻机操作人员、现场施工负责人、现场施工技术负责人、质检员要作好施工记录、交接班记录及施工过程中异常情况记录，质量责任到人。

9.2质量检验

（1）施工用水泥的品种、规格、质量应符合设计要求。

检验数量：

水泥进场时，必须按批次对其品种、级别、包装或散装仓号、袋装质量、出厂日期等进行验收，并对其强度、安定性进行试验，其质量必须符合现行国家规定。

每检验批由同厂家、同品种、同批号、同等级、同出厂日期水泥组成。

散装水泥每500t为一批，袋装水泥每200t为一批。

不足上述数量时，亦按一批计。

每批应进行强度、安定性、凝结时间试验，其取样及试验方法应符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175）、《水泥标准稠度用水量凝结时间、安定性检验方法》（GB1346）和《水泥细度检验方法》（GB1345）的有关规定。

出厂日期超过3个月，应按上述规定复验，并按复验的结果安排使用。

（2）施工用外加剂的品种、规格、质量应符合设计要求。

检验数量：

同一生产厂家、批号、品种、出厂日期且连续进场的外加剂，每50t为一批，不足50t亦按一批计。

每批抽检一次做减水率、凝结时间差、抗压强度比试验。

（3）旋喷桩布置形式应符合设计要求。

检验数量：

全部检查。

检验方法：

观察、尺量。

（4）旋喷桩布置数量应符合设计要求。

检验数量：

全部检查。

检验方法：

计数。

（5）旋喷桩长度应符合设计要求。

检验数量：

检查旋喷桩总数的3%，且不少于3根。

检验方法：

尺量钻杆长度刻线，必要时钻芯检查。

（6）旋喷桩的桩身完整性、均匀性、桩身强度、无侧限抗压强度应符合设计要求。

桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度可采用成桩7天内低应变无损检测、7天后浅部开挖桩头和成桩28天后钻孔取芯方法，检验数为总桩数的2‰，且每一工点不少于3根；旋喷桩桩体的28天龄期标准试块抗压强度不小于2.0MPa。

检验方法：

在桩顶1m以下截取设计规定龄期的试件做无侧限抗压强度试验，或采用钻芯取样法在桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻芯，取3个不同深度的芯样试件做无侧限抗压强度试验。

（7）旋喷桩处理后的单桩和复合地基承载力应符合设计要求：

单桩承载力不小于170KN，复合地基承载力不小于210KPa。

检验数量：

总桩数的2‰。

检验方法：

平板荷载试验。

（8）旋喷桩桩体直径、间距、垂直度允许偏差及检验标准应符合表9.1的规定。

表9.1旋喷桩桩体直径、间距、垂直度允许偏差及检验标准

序号

项目

允许偏差

施工单位检查数量

检验方法

1

桩体直径

不小于设计值

抽查1%，且不少于2根

挖探50～100cm，钢尺丈量

2

桩体间距

±100mm

抽查1%，且不少于5处

钢尺丈量

3

垂直度

1.5%

抽查2%，且不少于2根

经纬仪测量钻杆垂直度

10.安全及环保要求

10.1安全要求

（1）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需要满足施工图要求（能够达到旋喷桩直径为60cm的要求）。

泵体灌浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须完整良好无泄漏现象。

安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在达到规定压力时（20MPa），能断销卸压，决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。

（2）高压泵必须指定专人操作。

（3）在钻进及喷射过程中，要防止灌浆管和喷嘴被堵。

（4）施工完毕，立即拔出浆管，彻底清洗灌浆管，不准有残留水泥浆。

（5）高压胶管不能超压使用，使用时弯曲不应小于规定弯曲半径，防止胶管破裂。

（6）钻孔人员应经过培训考核持证上岗，钻孔的位置需要经确认无误后方可开钻。

（7）现场道路平整、坚实、保持畅通，危险地点悬挂符合安全标志的标牌，施工现场设置安全宣传标语。

（8）施工现场临时用电严格按照三相五线制布设电线，做到二级保护，三级控制，一机一闸一箱一漏一锁。

（9）注意行车安全，严格遵守交通法规，遵守交通秩序，文明驾驶、礼貌行车。

（10）严禁机械带病运转、超负荷作业，夜间作业应有足够的

照明设备，工作视线不清时不得作业。

（11）及时做好排水措施，保证排水顺畅。

10.2环保要求

（1）施工便道要安排专人经常洒水养护，避免扬尘。

（2）生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。

（3）按环保部门要求集中处理试验及生活中产生的污水及废水。

（4）在市区内或人口密集的地方施工时应设围档。

（5）分类堆放建筑垃圾和生活垃圾并及时清运。

（6）保护当地自然植被，采取措施使地表植被的损失减少到最低限度。

（7）水泥的运输、使用应有相应环境保护措施，外掺料应分类堆放、与原地面架空隔离，并有防风、雨设施，防止材料受潮、变质。