石安高压旋喷桩首件施工方案.docx

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石安高压旋喷桩首件施工方案

第一章编制说明

1.1编制依据

⑴河北石安扩建两阶段施工图设计；

⑵现行有关法规、标准、技术规范、定额以及环境保护、水土保持方面的政策和法规；

⑶我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；

1.2适用范围

本施工方案适用于K390+367.8～K390+383.8段右幅作为旋喷桩首件的施工。

1.3编制原则

⑴确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。

坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。

根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。

⑵技术可靠性原则

根据本标段工程特点，依据河北及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。

⑶经济合理性原则

针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。

⑷环保原则

施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。

施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。

施工过程实施ISO14000标准，进行环境管理。

建设“绿色工地”，实施“环保施工”。

第二章工程概况

2.1工程位置及设计概况

2.1.1工程位置

K386+022.4～K386+039.4及K390+367.8～K390+383.8段采用旋喷桩处理路基。

2.1.2设计概况

旋喷桩按正三角形布置，桩径0.6米，设计桩间距为1.8米，水灰比1.0，桩体水泥掺入量为170kg/m.桩体28天无侧限抗压强度不低于3MPa,单桩复合地基承载力不小于200kpa.

2.2主要工程数量

工程数量表

工程部位

工程项目

单位

根数

单根长度

数量（m）

K386+022.4～K386+039.4

φ800旋喷桩

根

122

12m

1464

K390+367.8～K390+383.8

根

129

12m

1548

第三章施工总体安排

3.1施工前准备工作

（1）在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。

（2）准备充足的水泥加固料和水。

水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。

严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。

水泥为P.SA32.5水泥。

（3）根据勘探资料，在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。

（4）室内配合比试验。

根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比进行搅拌、养护、力学试验。

为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。

若试验之前土样的含水量发生了变化，调整为天然含水量。

（5）推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，整平后地面横坡为2%。

根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。

3.2施工工艺

（1）钻机定位。

按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。

旋喷桩按正三角形布置，桩径0.6米，桩间距为1.8米，（具体平面布置见后附图）。

移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1.5%。

就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。

（2）制备水泥浆。

桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。

首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。

（3）插管。

启动

钻机钻进,直到桩底设计标高。

（4）提升喷浆管、搅拌。

喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到20～40MPa，坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计及施工图纸要求的提升速度提升钻杆。

（5）桩头部分处理。

当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。

（6）若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：

按上述3～5步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。

（7）清洗。

向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。

并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。

（8）移位。

移动桩机进行下一根桩的施工。

（9）补浆。

喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。

3.3主要施工技术参数

（1）单重管法。

浆液压力20～40MPa，浆液比重1.30～1.40，旋转速度：

22r/min,提升速度0.2～0.25m/min，喷嘴直径3mm，浆液流量80～100L/min。

3.4主要机具设备

主要机具设备表

设备名称

型号

规格

高压泥浆泵

XPB_90C

20MPa～50MPa

钻机

MCJ50A

　50型

泥浆搅拌罐

200L/min

高压胶管

Φ19～22mm工作压力

3.5劳动力组织

单机作业每班人员组织分工。

单机作业每班人员组织分工表

序号

职务

人数

职责

1

班长

1

全面掌握施工进度、质量和安全

2

钻机司机

1

操作钻机，卸接钻杆，维修保养和排除故障

3

泵工

1

操作泥浆泵、清水泵及维修保养

4

电工

1

负责钻机、电源、电路、工地照明及电气故障排除

5

钳工

1

全面维修保养机具设备

6

普工

2

倒运水泥，操作泥浆搅拌罐及倒灰和过滤

7

普工

2

协助钻机工作（卸接钻杆、冲洗等）

8

技术人员

1

掌握施工技术、质量，填写工程日志和记录

合计

10

第四章质量标准及检查措施

4.1旋喷桩施工检验标准

旋喷桩桩体28天无侧限抗压强度不低于3MPa,90天单桩复合地基承载力不小于200KPa.旋喷桩施工质量还应满足下表要求。

旋喷桩施工质量标准表

项次

检查项目

规定值或

允许偏差

检查方法和频率

1

桩距（mm）

±100

抽查3%

2

桩径（mm）

不小于设计值

抽查3%

3

竖直度（%）

1.5

抽查桩数3%

4△

桩长（m）

不小于设计值

喷浆前检查钻杆长度，成桩28d后钻孔取芯3%

5

单桩每延米喷粉浆量（%）

不小于设计值

查施工记录

6

桩体无侧限抗压强度

不小于设计值

成桩28d后钻孔取芯，桩体三等段各取芯样一个，成桩数3%

7

单桩或复合地基承载力

不小于设计值

成桩数的0.2%，并不少于3根

4.2施工检查内容

⑴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：

①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；

②浆液配合比是否合适工程实际土质条件；

③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；

④检查喷射工艺是否适合地质条件。

⑤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。

⑥施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。

⑵施工中检查

施工中重点检查内容有：

①钻杆的垂直度及钻头定位；

②水泥浆液配合比及材料称量；

③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；

④喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；

⑤孔位处的冒浆状况；

⑥喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；

⑦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。

⑶施工后检查

施工后主要对加固土体进行检查，包括：

①固结土体的整体性及均匀性；

②固结土体的有效直径；

③固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；

④固结土体的抗渗性。

4.3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。

（2）检验数量、部位及方法

桩体无侧限抗压强度成桩28d后钻孔取芯，桩体三等段各取芯样一个，取成桩数3%，单桩或复合地基承载力，取成桩数的0.2%且不少于3根。

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。

第五章质量、安全、环境保证措施

5.1质量保证措施

为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。

1放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。

⑵高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。

相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。

⑶采用P.SA32.5水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。

施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。

⑷浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。

施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。

运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。

喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。

⑸施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。

⑹严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.2～0.25m/min。

喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。

⑺因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。

⑻根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。

调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。

5.2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、作业标准和河北市承包工程安全管理规定，为本标段安全目标的实现，争创河北市安全生产建筑工程标准工地提供必要的保证。

5.2.1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。

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。

5.2.2机械操作安全技术要点

⑴高压泥浆泵

①泵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。

5.2.3施工用电安全保证技术要点

⑴严格执行《施工现场安全生产保证体系》、《施工现场临时用电安全技术规程》相关规定。

⑵电缆接头不许埋设和架空，必须接入线盒，并固定在开关箱上，接线盒内应能防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。

⑶所使用的配电箱必须符合JGJ46-88规范要求的电箱，配电箱电气装置必须做到一机一闸一漏电保护。

⑷开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。

⑸所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。

⑹所有电机、电器、照明器具，手持电动工具的电源线应装置二级漏电保护器。

⑺施工现场的电器设备设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施必须有专业电工经常检查整理，发现问题及时解决。

5.3环境保证措施

环境问题日益受到全社会的普遍关注，为了适应当今社会的潮流，实现社会经济的可持续化健康发展，在本工程施工的全过程中，系统地采用和实施一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的结果。

根据客观存在的粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防控制，尽可能地减少或防止不利的环境影响。

5.3.1施工废水

⑴所有施工、生活废水在排放前必须取得相关部门的批准、同意。

⑵施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排入市政污水管，严禁直接排入市政污水管。

废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送到指定地点处置。

⑶各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。

5.3.2施工粉尘

⑴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由于施工产生的扬尘可能影响周围正常居民生活、道路交通安全的，应设置防护网，以减少扬尘及施工渣土影响。

⑷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。

⑸施工场地硬及时洒水防止扬尘，遇大风天气，场地内渣土应该覆盖。

5.3.3施工噪声

⑴施工期间严格执行河北市对建筑施工噪声污染控制管理的相关规定。

⑵由于特殊原因须在夜间从事超标准的、危害居民健康的建设施工作业活动的，必须事先向作业活动所在地的环境保护主管部门办理审批手续，并向周围居民进行公告。

⑶根据施工项目现场环境的实际情况，合理布置机械设备及运输车辆进出口，搅拌机等高噪声设备及车辆进出口应安置在离居民区域相对较远的方位。

⑷合理安排施工机械作业，高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活的时段下进行。

⑸对于高噪声设备附近加设可移动的简易隔声屏，尽可能减少设备噪声对周围环境的影响。

⑹如发现有超标现象，应采取对应措施，减缓可能对周围环境敏感点造成的环境影响。

5.3.4施工废气

⑴运输、施工作业所使用的车辆均通过当年机动车尾气检测，并获得合格证。

⑵运输、施工作业的的车辆在离开施工作业场地前,应对车辆轮胎、车厢、车身进行全面清洗，防止泥浆在车辆行驶过程对外界道路及空气质量。

第六章防汛、消防、保卫保证措施

6.1消防措施

⑴治安消防工作必须坚持“预防为主、以消为辅”的指导思想，保证本工程建设过程和安全。

⑵施工现场成立消防委员会、义务消防队，负责日常消防工作。

⑶对进场的操作人员进行安全防火知识教育，并充分利用板报和醒目标语等多种形式宣传防火知识，签订防火协议，从思想上使每个职工重视安全防火工作，增强安全防火意识。

⑷施工现场应配备充足的灭火器，消防物品周围不得堆放其它材料，以保持消防道路畅通。

在附近要写上119火警电话醒目标志。

⑸专职消防员要每天巡视现场情况，做好消防记录，经常检查消防器材，以保证其使用时的灵敏有效。

⑹施工中的电气设施的安装、维修，均由正式电工负责。

严禁私自拉照明线、点电炉，避免电气引起火灾事故。

⑺材料库房内易燃、易爆物品与料具不能混放，完善领料手续，经常查看库房。

⑻严格控制施工区及附近生活区的吸烟等易引起火灾的行为，在安全地带设置吸烟区。

6.2保卫措施

⑴现场成立治安委员会，负责现场治安工作。

⑵建立保卫制度，加强夜间巡逻保卫工作，同时对在施人员进行遵纪守法教育，并与其签订治安协议。

2职保卫人员要每天巡视保卫工作情况，做好治安记录。

第七章旋喷桩施工预案

根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况，为保证旋喷桩施工质量，针对施工中可能出现的问题进行分析并提出预防措施及处理方法。

7.1固结体强度不均匀、缩颈

7.1.1产生原因

⑴喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。

⑵喷浆设备出现故障中断施工。

⑶拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。

⑷喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。

⑸穿过较硬的粘性土，产生颈缩。

7.1.2预防措施及处理方法

⑴根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。

⑵喷浆前,先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行.配浆时必须用筛过滤。

⑶根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。

⑷对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。

⑸控制浆液的水灰比及稠度。

⑹严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。

7.2压力上不去

7.2.1产生原因

⑴安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。

⑵泵阀损坏，油管破裂漏油。

⑶安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。

3塞油泵调压过低。

7.2.2预防措施及处理方法

应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。

7.3压力骤然上升

7.3.1产生原因

⑴喷嘴堵塞。

⑵高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。

⑶泵体或出浆管路有堵塞。

7.3.2预防措施及处理方法

⑴应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。

⑵其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。

7.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆

7.4.1产生原因

⑴遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。

⑵注浆量与实际需要量相差较多。

⑶地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。

7.4.2预防措施及处理方法

⑴放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。

⑵喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直倾斜度探制在1.5%以内。

⑶利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆。

⑷控制水泥浆液配合比。

⑸针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。

⑹针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。