高压旋喷桩施工监理实施细则.docx

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高压旋喷桩施工监理实施细则

南京市纬三路过江通道工程

江北明挖段及工作井

旋喷桩地基加固监理实施细则

编写：

审批：

上海市市政工程管理咨询有限公司

南京市纬三路过江通道工程JL-2总监办

2011.3.5

一、工程概况

二、编制依据

三、监理工作流程

四、监理工作的控制要点及目标值

五、监理工作的方法及措施

六、安全监理措施

七、主要监理人员分工

一、工程概况

1.1工程位置

本工程系南京市纬三路过江通道工程盾构始发前的明挖段JD16-JD22、工作井部分的高压旋喷基坑加固工程，位于南京市浦口区顶山镇大新村定向河路边，里程桩号为SDK3+355-SDK3+553，长度为198m。

1.2设计概况

工作井坑外阴角加固深度为现状地面以下4m至基底以下4m，采用Ф1200@900三重管高压旋喷桩加固，旋喷桩28d单轴抗压强度Qu≥1.2MPa；工作井坑内地基加固深度为基坑底向下4m，采用Ф1200@900三重管高压旋喷桩加固，28d单轴抗压强度Qu≥1.2MPa。

明挖段JD16-JD22坑外地下连续墙分幅处采用Ф850双重高压旋喷桩止水加固，加固方式为3根套打的高压旋喷桩，加固深度为地面以下3m至基坑底面以下3m，28d单轴抗压强度Qu≥1.0MPa；坑内地基加固采用Ф850@550双重高压旋喷桩，加固深度为基底以下3m，28d单轴抗压强度Qu≥1.0MPa。

施工过程中高压旋喷桩搭接方式如下图所示：

850@550双重高压旋喷桩搭接示意图

Ф1200@900三重高压旋喷桩搭接示意图

1.3工程地质与水文地质条件

1.3.1工程地质条件

拟建北岸工作井及明挖段（S线工区）勘探揭露地层上部均为第四系松散沉积物，下部为白垩系基岩，场地土层层次较多，共分为6大层。

除⑥-1、⑦层在场地范围分布不均匀，局部缺失外，其余各土层层位基本稳定，分布尚均匀，但各土层土质差异性较大。

场地土层的分布和工程特性见下表：

层号或土层名称

状态

土层分布

工程特性

②-1层粘土

②-2淤泥质粉质粘土

软塑状

②-1分布于整个场区表层，②-2普遍分布，而且较大层厚8.8～20.3m平均14.22m

具有中等压缩性，强度较低，工程性质较差

③-1粉质粘土

③-2粉砂

③-1软塑～流塑

③-2松散～稍密

埋深4.4～12.4m分布稳定，厚度较均匀，（层厚7.5～10.5m）。

低中等压缩性，较低强度，工程性质较差。

④-1粉砂

④-2粉质粘土

④-3粉砂

④-1稍密～中密

④-2软塑

④-3中密～密实

④-1、④-3普遍分布于整个场区，分布较稳定平均厚度13.3局部夹粉质粘土薄层。

④-2局部地段缺失，平均厚度4.89m

④-1具有中等偏低压缩性，较低强度，工程性质较差④-2具有中等压缩性，较低强度，工程性质较差④-3低压缩性，低强度，工程性质一般。

⑤-2砾沙

⑤-3圆砾

密实

分布不稳定大多有缺失，平均厚度为12.38m

具有低压缩性，高强度，工程性质好。

⑥-1圆砾

密实

仅SZK3孔有揭露，揭露厚度为3.4m

具有低压缩性，高强度，工程性质好。

⑦泥岩

及软岩

该层仅SZK14孔有揭露，揭露厚度为3.33

岩质及软，遇水易软化崩解工程性质极差

1.3.2水文地质情况

地下水类型按其埋藏特征分为：

松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承压水、碎屑岩类孔隙-裂隙水。

松散岩类孔隙潜水含水层主要由②、③层粘土、淤泥质粉质粘土及粉质粘土夹粉砂组成。

水位受季节及气候影响明显，还受到附近鱼塘、江河的水位影响，主要受到大气降水和农田灌溉水的入渗补给，径流缓慢，以蒸发、侧向径流和人工开采为主要排泄方式含水较丰富。

据本次水文地质试验，渗透系数0.45m/d勘探期间场地地下水位埋深一般在0.20～1.00m之间。

松散岩类孔隙承压水场地内均有分布，含水介质主要为细粉砂、含砾粗砂卵砾石该层厚度大，孔隙性好，透水性好，其径流强度大，主要沿长江排泄基点径流排泄，承压水与长江水互为补排关系。

碎屑岩类孔隙-裂隙水含水岩组为白垩系裂隙孔隙——裂隙含水岩组。

分布于场地第四系松散层下面。

含水层的主要岩性为⑦层泥岩，其裂缝闭合，岩性较软，塑性强，其透水性及富水性差。

场地地表水、潜水、微承压水对混凝土及混凝土中的钢结构有微腐蚀性。

1.4主要工程数量

南京市纬三路过江通道江北明挖段及工作井（S线工区）高压旋喷桩加固主要工程量详见主要工程数量表1.3.1：

表1.3.1基坑加固主要工程数量表

工程部位

桩数（根）

加固深度（m）

备注

工作井

1420

4米

Ф1200@900三重管高压旋喷桩

工作井阴角

66

45米

JD16~JD22

11102

3米

Ф850@550双重管高压旋喷桩

地连墙接缝

261

27米~45米

JD18~JD19阴角

114

33米

JD15~JD16接缝

36

27米

备注：

本表工程量为估算值，最终工程量应根据实际施工情况并结合蓝设计图由监理工程师确认。

二．细则编制依据

2.1本细则涉及工程范围

南京纬三路过江通道北岸工作井及明挖段（S线工区）旋喷桩地基加固。

2.2编制依据

1、监理合同

2、业主与施工单位签订的施工合同、协议及附件

3、施工合同、设计图纸及说明

4、合同指定使用的标准图纸、技术规范、工程质量检验评定标准、试验规程等

5、国家、交通部、江苏省、南京市政府颁发的相关法律法规

6、业主发布的有关工程管理文件

7、江苏省南京市纬三路过江通道工程（JL-2标段）监理计划

8、经批准的南京纬三路过江通道北岸工作井及明挖段（S线工区）旋喷桩地基加固施工方案。

三．监理工作流程

不合格

合格

不合格

合格

不合格

不合格

四．监理工作的控制要点及目标值

4.1质量检验标准和检查方法

项次

检验项目

规定值或允许偏差

检验方法和频率

1

水泥及外掺剂

用量

参数指标

查看流量计

质量

符合出厂要求

查检测报告

2

地基加固桩桩身抗压强度

设计要求

按（JTGF80/1-2004）附录D检查

3

止水帷幕桩桩身抗渗试验

设计要求

按（GBJ82-85）5.0.1～5.0.5检查

4

桩体质量

止水帷幕桩

设计要求

钻孔取芯，室内抗渗试验

地基加固桩

设计要求

钻孔取芯、标贯及室内无侧限抗压强度试验

5

地基承载力

设计要求

按规定

6

钻孔位置（mm）

≤50

用钢尺量

7

钻孔垂直度（%）

≤1.5

经纬仪测钻杆

8

孔深（mm）

±200

用钢尺量

9

注浆压力

按设定参数指标

查看压力表

10

桩体搭接（mm）

>200

用钢尺量

11

桩体直径（mm）

≤50

开挖后用钢尺量

12

桩身中心偏差

≤0.2D

开挖后桩顶下500mm处用尺量

4.2监理预控工作的要点

4.2.1施工准备工作的监控

4.2.1.1审查施工单位资质、营业执照、项目经理资质、主要管理岗位人员及主要工种人员上岗证；

4.2.1.2参与组织勘探成果及设计图交底与会审；

4.2.1.3审核施工单位报审的施工组织设计（施工技术方案），重点对施工参数、技术措施、进度计划、现场施工平面布置图（含水泥库、高压设备及浆液配制区、泥浆沉淀池、泥浆外运的场内路线、对环境保护的措施）、桩位施工布置图（含桩号、桩机号、桩机工作走向及起始位置等）进行审核。

4.2.1.4原材料质量的监控

⑴必须符合设计规定的品种、规格，有生产厂方出具的质量保证书、准用证、外地产品还须有进沪许可证；

⑵进场的原材料，施工方应按规定要求进行复试，合格后方可使用。

4.2.1.5施工机具、设备的监控

⑴审查进场大型设备的资料是否齐全（含机证、人证核验）；

⑵审查设备维护、检验资料，确保进场后正常安全运行；

⑶审查设备各项功能、数量，能否与施工项目、规范、技术要求、工期要求、安全等相适应；

⑷审查设备、机具的备用件和维修人员是否配备并到位；

⑸高压喷射注浆采用的设备。

4.2.1.6测量定位的监控

⑴轴线、桩位放样施工自检合格后，报监理复测，允许偏差不大于15mm；

⑵标高应引测到施工现场，做好水准点的标记与保护；

⑶引孔机就位后，底盘应水平，主轴机上钻杆应垂直，偏差不大于设计要求的H/200；

⑷检查钻头直径应符合设计孔径；

⑸复测、检查引孔机标高，钻头（具）钻杆长度、根数及计算钻杆剩余长度，确保成孔深度符合设计深度。

4.3施工过程的监理控制要点

4.3.1浆液配制与泵输系统的监控

4.3.1.1正式施工前应进行工艺试验，以确定适合本工程的浆液配比、喷射压力、注浆流量、提升速度、旋转速度等技术参数，试桩过程中施工技术人员与监理人员必须对技术参数共同确认，并审查施工单位提交的工艺试验结果总结报告与施工作业指导书。

4.3.1.2喷浆量是保证土体加固强度及均匀性的重要指标，开始和喷浆过程中，监理可随机抽查，喷浆量可按喷量法公式计算：

Q=Hq（1+β）

V

Q：

一根桩灌注浆液用量（m3）

H：

旋喷长度（m）

V：

旋喷管提升速度（m/min）

q：

单位时间喷浆量（m3/min）

β：

浆液损失系数，一般采用0.1～0.2

根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。

4.3.1.3水泥的监控：

包括水泥库容量、保管中的标识（含品牌、品种、强度等级、批号、数量、出厂日期、复试状态—待试、在试、已试合格、不合格待退场等）必须标注清楚，以及有无受潮结块等进行动态监控；

4.3.1.4高压水泵、泥浆泵、空压机的压力指数是否正确，通过巡视与旁站进行监控并作好记录，发现问题，立即处理；

4.3.1.5机泵、浆液配制区与钻机区间信息传递是否灵敏；机泵暂停运行后复喷及桩的接头应不少于500mm；

4.3.1.6浆液材料配比计量状态的监控：

主要是对计量器具和各种掺料的掺量、性能等予以监控。

如掺加0.3～0.5%“AK-1”可提高浆液扩散性和泵对浆液的可送性，加入5%的膨润土可提高浆液的均匀性和稳定性；

4.3.1.7浆液搅拌器、储浆器的监控：

浆液搅拌器是否配置合适的过滤筛、运转是否正常、搅拌是否均匀性等；储浆器中浆液有无沉淀、泌水等现象（可以用棒挑浆液，浆液流淌挂线是否均匀，或用比重计测试是否符合规定要求）；

4.3.1.8泵、管、阀、机各部接头密封状态的监控（监控中要注意自身的安全）；

4.3.2高压旋喷的施工监理要点

4.3.2.1高压喷射注浆的施工工艺，一般为：

钻机就位—钻孔—插管—旋喷作业—冲洗—移动钻机至下—桩位

4.3.2.2试桩过程中，应注意收集检验各项施工参数（理论值）与实际操作数据是否相符，并认真记录；

4.3.2.3根据试桩中的各项数据和理论值的差异，分析原因作出切合实际的调整值，以指导施工，并报设计和监理审批与备案；

4.3.2.4高压旋喷三重管法施工中，应控制、检查的技术参数与工艺监控参考数据：

⑴水泥浆液供浆压力：

1.0~2.0Mpa

⑵水泥浆流量：

100～150L/min

⑶气流压力：

0.7Mpa

⑷水流压力：

30.0Mpa~25.0Mpa

⑸水流流量：

80～120L/min

⑹喷浆管的提升速度：

7~14cm/min

⑺喷浆管的旋转速度：

10~14r/min

4.3.2.4高压旋喷双重管法施工中，应控制、检查的技术参数与工艺监控参考数据：

⑴水泥浆液供浆压力：

1.0~3.0Mpa

⑵水泥浆浆压：

24～26Mpa

⑶水泥浆流量：

90～95L/min

⑷气流压力：

0.7Mpa~1.0Mpa

⑸喷浆管的提升速度：

18~20cm/min

⑹喷浆管的旋转速度：

10~14r/min

4.3.2.6水泥浆液监控参数：

⑴水灰比：

1~1.5:

1

⑵水泥浆比重≥1.47～1.53（根据现场配置实际测量结果确定）

4.3.2.7水泥浆液应检查的（数据）项目

⑴水泥浆的稳定性、泌水情况

⑵水泥浆的初、终凝时间

⑶注浆过程中，返出地面的数量与水泥含量

⑷单桩注浆量

4.3.2.8钻孔与旋喷作业的监控要点：

⑴钻机就位，机座是否调平，钻杆轴线是否垂直对准桩位中心（或喷管是否对准钻孔中心）；

⑵钻孔，对钻杆的长度逐根测量；场地、孔底、孔顶标高的监测并作好记录；

⑶插管，在插管过程中，水压力控制一般不超过1Mpa，边射水，边插管，以防喷嘴堵塞；压力过高，易造成孔壁坍塌；

⑷旋喷作业，当喷管插至预定深度后，由下而上进行旋喷作业，此时监理的巡视、旁站，主要检查施工质检人员是否到位，对浆液初凝时间、注浆流量、压力、风量、气压、旋喷提升速度、冒浆量检测是否实施检测与调控。

监理对以上情况要作好记录；

⑸监理要对施工单位的质保体系、安保体系是否按设计图、现行规范、施工组织设计的要求，严格实施材料管理和技术管理。

4.3.3高压旋喷桩的质量监控要点：

4.3.3.1喷嘴到达桩底标高后，注水达到30L/min、注浆达到25L/min时，按旋喷工艺施工，方可提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度应大于10cm；

4.3.3.2当出现压力下降、上升或冒浆量异常时，应即时协同施工方查明原因，采取措施；

4.3.3.3当喷浆不足或凝固收缩，影响桩顶标高时，应适时督促施工方采用回灌或二次喷浆等措施处理；

4.3.3.4注浆过程中，应督促施工方加强施工监测频率并注意巡查，防止临近建筑、道路、管线等出现沉降、位移，如发现情况，应即时处理。

4.4成桩质量检验监控要点：

4.4.1钻孔取芯，检查均匀、密实、抗压强度、深度；28天无侧限抗压强度大于1.0Mpa;

4.4.2标准贯入度情况（目的同上）；

4.4.3压（抽）水试验、检查帷幕止水效果。

以上可取一至二项检验；

4.4.4检查点位置选择的监控要点：

4.4.4.1帷幕中心线上

4.4.4.2施工中出现异常的部位

4.4.4.3地质情况复杂，可能会影响质量的部位；

4.4.4.4检查点数量、时间：

注浆孔约2-5%，不合格者应予补喷；质量检验应在2-4周后进行。

4.5安全文明施工监控要点

4.5.1高压泵、机、输送管、钻杆（喷管）清洗干净，密封圈完整良好；

4.5.2安全阀中的安全销试压检验合格。

能断销卸压，不用假、冒、自制替代品；

4.5.3专人司泵（有上岗证）不缺岗、串岗；

4.5.4压力表定期校验、使用合理，失灵的要及时更换复验合格的产品；

4.5.5高压泵区司机与钻机司机，在操作中密切联系，配合协调，信息传递迅速。

配有专门维修人员，便于出现故障及时停机，及时排除故障。

4.6旋喷作业中应予重视的一些问题

4.6.1深层长桩的旋喷。

在实际工程中不能只采用单一的固定旋喷参数。

否则可能出现上部直径较粗大，下部直径不足的固结体。

这样会影响承载力和抗渗效果。

因此，随地质剖面图有针对性的采取不同参数组的旋喷，或对深层硬土可采用：

⑴增加压力和流量；

⑵适当降低旋转速度和提升速度等；

⑶局部复喷；

4.6.2复喷的常见原因：

4.6.2.1要求直径较大，或为了确保喷射直径；

4.6.2.2发生故障，解除后继续旋喷，要有复喷搭接长度（一般≮500mm）；

4.6.2.3拆卸钻杆应有≮100mm的接头；

4.6.3冒浆过大的主要原因（正常冒浆在10-20%左右），一般是有效喷射范围与注浆量不相适应。

注浆大大超过旋喷固结所需的浆量所致。

减少冒浆量的措施常用有三种：

4.6.3.1提高喷射压力；

4.6.3.2适当缩小喷嘴孔径；

4.6.3.3加快提升和旋转速度。

4.6.4完全不冒浆的主要原因：

4.6.4.1地层中有较大空隙，可在浆液中掺加适量速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固或增大注浆量，填满空隙；

4.6.4.2漏失（如浆液渗漏至附近的下水道系统等），则要先采取措施止漏；

4.6.5初凝时间的监控，一般1:

1水灰比的初凝时间为15小时左右，若超过20小时初凝，应及时停止使用该批水泥；

4.6.6旋转与提升中的问题，正常成桩过程中钻杆（喷管）的旋转和提升必须连续不中断；一般情况下压缩空气宜比高压水、浆液晚送30秒左右，这样更有利土体搅拌均匀。

当旋喷管在桩底部采取边旋转边喷射达到预定喷射压力及喷浆量后，才逐渐提升喷射管，这可防止注浆管扭断和促使桩径的均匀性；

4.6.7每根桩旋喷完，立即拔出注浆管，彻底清洗注浆管和注浆泵，注浆泵和输送管喷管内不得有残存的水泥浆；

4.6.8消除固结体顶部凹穴。

由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，造成固结体顶部出现一个凹穴，随桩直径和长度等原因，穴深可达0.3~1.0m左右，清除凹穴的措施：

4.6.8.1新建工程对凹穴灌注砼或直接从旋喷孔中再次注入浆液填满凹穴；

4.6.8.2旋喷桩如是充分搭接凹穴会由下一桩冒浆自行填满；

4.6.8.3对既有建筑，可进行二次注浆。

4.6.9钻孔应垂直其倾斜度误差一般应在1%以下，特别对起防渗帷幕作用的旋喷桩，倾斜度必须保证防渗帷幕的形成。

4.7施工中监理对质量核查的主要内容

4.7.1桩位、桩顶、桩底高程（检测钻杆长度编号、测量、计算）；

4.7.2钻孔（桩身）垂直度（机架水平、仪器对钻杆测量、机架配线锤等）；

4.7.3桩身水泥掺量（设计与实际计算核实及测定冒浆量）；

4.7.4水泥强度等级（取样、复试按检验批要求）；

4.7.5旋喷转速与提升速度（机上配专用仪表及换算）；

4.7.6外掺剂选用和掺量（按设计要求和对产品考察，复算）；

4.7.7浆液水灰比（通过试配及流量计、比重仪测定、计算）；

4.7.8环境污染情况、观察、仪表测定；

4.7.9施工记录，按市有关部门规定核查是否齐全、正确。

4.8质量验收监控要点：

4.8.1固结体的整体性和均匀性；

4.8.2固结体的有效直径；

4.8.3固结体的垂直度；

4.8.4固结体的强度特性（桩的轴向承压、抗水平推力抗渗性）。

五．监理工作的方法及措施：

5.1监理工作的方法

5.1.1审核技术文件、报告和报表

5.1.1.1审批施工技术措施，核实与控制施工准备工作质量；

5.1.1.2审批施工承包单位提交的有关材料、半成品和构配件质量证明文件，确保工程质量有可靠的物质基础；

5.1.1.3审核承包单位提交的有关工序产品质量的证明文件、工序交接检查（自检）、隐蔽工程检查、分项工程质量检查报告等文件、资料、以确保和控制施工过程的质量；

5.1.1.4审核与签署现场有关质量技术签证、文件等。

5.1.2指令文件与一般管理文书

5.1.2.1停工指令：

（根据合同中建设单位对监理的授权）出现下列情况总监下达停工指令：

⑴施工中存在重大质量、安全隐患，可能造成质量事故或已经造成质量事故；

⑵承包单位未经许可擅自施工或拒绝项目监理机构的管理；

⑶隐蔽工程未经查验确认合格，而擅自封闭者。

A.使用的原材料、构配件不合格或未经检查认可；

B.未经监理工程师审查同意，而擅自变更设计或修改图纸进行施工。

5.1.2.2监理工程师通知单、监理工作联系单：

当出现违反设计图纸、合同要求、工艺标准、操作规程及批准的施工组织设计等行为时，监理工程师可下达该项指令；

5.1.2.3工程变更单：

严格工程变更、修改程序，工程所有的变更除设计单位主动提出的工程变更外均须监理审查，并经有关方面研究确认其必要性后，再由建设单位转交原设计单位编制设计变更文件，并交由监理对变更的费用和工期作出评估和协调，再签发工程变更单；

5.1.3现场监督和检查

5.1.3.1检查的内容：

施工前准备工作的质量、工序施工中的跟踪监督；

5.1.3.2现场监督检查的方式：

巡视、工艺试验旁站、平行检验（根据合同要求）；

5.1.3.3现场检验的方法：

目测、量测、试验（钻孔、载荷、破坏性试验、其它）。

5.1.4规定质量监控工作程序：

规定监理、承包方必须遵守的质量监控程序，如隐蔽工程验收程序、工序交接验收工作程序等；

5.1.5根据工程需要，召开本专业专题会议，作好事前、事中、事后质量控制；

5.1.6利用支付手段：

（根据合同要求）

5.2监理工作的措施：

5.2.1组织措施：

审核专职质量检查人员、特殊工种人员的上岗证，数量配置是否满足工程需要；

5.2.2技术措施：

审查承包单位上报的技术方案；

5.2.3经济措施：

审核已完合格工程量及相应的付款报告；

5.2.4合同措施：

根据合同要求核查是否达到规定的质量标准。

六.安全监理措施

6.1高压泥浆泵或泵车等要全面进行认真检查和清洗干净，各类密封圈必须完整良好，安全阀中的安全销须进行试压检验，不得安装自的安全销，以免起不到安全作用，压力表应定期检修，保证正常使用，各类管道及管接头应经压力试验合格，不得有泄漏现象。

6.2钻机是旋喷注浆的主要设备，它负担着钻孔、插管、旋喷注浆及提升等工作。

机械安装要平稳牢固，为防止钻机振动或倾覆，应在四周拉设缆风绳；卷扬机制动装置必须可靠，振动钻机卷扬机提升时，要严防振动器冲顶，以防发生“冒顶”或“断绳”事故。

6.3高压橡胶软管或金属管道铺设应顺直，防止车辆或重物轧压，穿越铁路、公路时应有防护措施。

6.4所用机械设备、管道、贮浆容器等，每次使用后必须冲洗干净以防堵塞。

6.5寒冷季节应有防止冻裂缸体和管道的措施。

6.6在城区施工，应对空压机、超高压脉冲泵等噪声大的设备采取隔音或消声措施。

七、主要监理人员分工

总监理工程师：

邸耀全副总监理工程师：

邵明

现场结构组长：

苏靖波专业监理：

江永华、陈新达

试验检测工程师：

王华测量监理：

王光友

安全监理：

张宏明、朱家全现场监理员：

蒋洋自、万毅

资料监理：

李志强、侯高峰

上海市市政工程管理咨询有限公司

南京市纬三路过江通道JL-2标总监办

2011年3月5日