旋喷桩施工方案（审核）

第一章 施工概况

第一节、工程及地质概况 一、工程概况：

本工程位于江南大道与前进路交汇处北侧,拟建益丰小区三期工程。该工程设地下室4层、地上28层;裙楼2层,主楼地面以上4～28层为住宅楼；框剪结构；建筑底面占地面积约2799m2。由广州市东华实业股份有限公司投资兴建，《岩土工程勘探报告》由广东省工程勘察院提供,基坑边坡支护由广东省建筑设计院设计,施工单位是恩平市二建集团有限公司，监理单位是广东建科建设监理有限公司。

二、工程地质和水文条件：

(一)．场地位置及地形地貌

拟建场地位于广州市海珠区江南大道与前进路交汇处路北侧，现主要为停车场及绿化地；场地南高北低，呈台阶状。勘察期间测得钻孔孔口高程9.12—11.73米,最大高差2.61米.

根据历史资料及现场钻探结果,场地原始地貌为剥蚀残丘地貌单元,局部有少量冲积土层分布.

(二).岩土层划分及其物理力学性质.

根据现场钻探揭露,结合室内土工试验资料,拟建场地内各岩土层可划分为人工填土层、第四系冲积土层及白垩系基岩三大类.各土层岩性及分布特征自上而下分述如下:

1. 人工填土层(Qml)

杂填土:杂色,松散,稍湿,上部0~0.5米大多为砼,其下多为砖、石碎屑及垃圾杂物,含少量粘性土及砂;该层场地内均有分布,层底埋深0.5~4.1米,层厚0.5~4.1米,平均1.53米. 2. 第四系冲积土层(Qal)

粉质粘土:黄白~黄褐色,可朔~硬朔状态,稍湿.该层场地内北部仅少量钻孔分布,层顶埋深2.2~4.1米,层底埋深4.70~6.00米,层厚0.9~3.5米,平均2.38米.现场标准贯入试验7次,锤击数N=12~16击,平均14.3击.统计值12.3击,查得fak=300Kpa.取土样2组,按e及IL指数查得fak=230Kpa.属中压缩性土. 3.白垩系基岩(K)

场地内基岩为白垩系沉积泥岩,属软质岩类,层状结构,钙质胶结,根据钻探揭露,场地内泥岩较易风化,且各风化带随深度反复多次出现,互层、夹层情况较普遍.根据实际情况及拟建建筑物对基础持力层的要求,现将场地内基岩划分为全风化、强风化、中风化及微风化等四个风化带.

3-1.全风化泥岩:灰褐色、褐红色,岩芯呈土状,稍湿,原岩结构尚可辩认.该层场地内少量钻孔有分布,层项埋深0.5~5.8米,层底埋深2.8~8.4米,层厚2.1~3.4米,平均2.47米,现场标准贯入试验6次. 锤击数36~43击,平均38.8击,统计值33.2击.

3-2.强风化泥岩: 灰褐色、褐红色,岩芯呈半岩半土状,少量碎块状,碎块手可折断、原岩结构清晰可辩.在该风化带中大多夹有中风化、微风化岩,因其埋深、厚度及分布均不稳定,故不作单层划分.该强风化

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岩层场地内均有分布,层顶埋深0.5~8.4米,层底埋深5.9~18.5米,层厚2.6~15.7米,平均8.67米;现场标准贯入试验2次，锤击数均大于50击,。取得岩样2组，抗压强度1.2~1.6Mpa，平均数1.4 Mpa. 3-3.中风化泥岩：灰褐色~褐红色,岩芯呈短柱状,少量块状，风化痕迹较明显，手折不断，岩面粗糙。该场地内大部分有分布，层项埋深5.9~16.5米,层底埋深7.1~23.9米,层厚0.2~11.7米,平均3.42米,取得岩样2组，抗压强度5.45~5.60 Mpa，平均5.5 Mpa.

3-4.微风化泥岩：灰褐色,岩芯呈长柱状,少量呈短柱状，岩面光滑，岩体完整，岩石质量指标RQD＞90%.属较好岩，该岩层场地内均有分布，层项埋深7.1~23.9米,抗压强度12.4~47.8 Mpa，平均27 .97 Mpa. 统计值22.82 Mpa，推荐单轴饱和抗压强度12.0 Mpa.

A.各岩土层埋藏及分布特征详见见工程地质剖面图（附图4）及钻孔柱状图（附图5）； B.标准贯入试验统计见表1；

C.各土层土工试验主要指标统计表见表2； D.岩石抗压强度试验统计表见表3 (三).地下水

根据钻探揭露,拟建场地内第四层土层主要为粉质粘土层,为弱透水层,含水贫乏.场地内地下水为上层滞水类型,受大气降水,生活用水补给,地下水位随季节及气候情况而变化.勘察施工期间,进行了较简单抽水试验,抽水孔内水位很快下降且断流,证明场地基岩裂隙水很少.钻探期间测得钻孔内稳定水位埋深1.10~2.90米.

勘察期间,分别在ZK4及ZK26中取得地下水样2件,分析结

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果:PH=6.6. SO42-=86~131mg/L,HCO3-=4.113~4.158mol/L,侵蚀性CO2无,其余指标见水质分析报告表.按<<岩土工程勘察规范>.(GB50021~2001)第12.2条有关腐蚀性评价及判定标准,按B弱透水层判定,地下水对砼不具腐蚀性.

第二节、基坑旋喷桩帷幕施工组织设计

一、施工组织设计依据：

1．《广州市益丰小区三期边坡支护工程》设计图纸 2．《广州市益丰小区三期地质勘探报告》 3．《锚杆喷射混凝土支护技术》（GB50086-2001） 4.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

5．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） 6.《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB120-98） 7．《建筑地基基础设计规程》（GB50007-2002） 8.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 9.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 10.《岩土锚杆(索)技术规程》（CEC22:2005） 11．《地下管网图》 12．《基坑周边环境布置图》 13．《总平面布置图》 14．《地下室平面布置图》

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二、施工组织设计原则

基坑开挖边坡与地铁等建筑物较近，地质粘结力较差，结构松散，土体起伏较大，周边环境较复杂一些物理力学指标变化较大。因此，该工程的设计原则是：动态设计，动态施工、动态管理。施工过程中应随时对开挖和钻孔取得的土体资料和水文进行分析、比较，发现与设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时，应及时调整设计方案和施工方案，以确保设计方案的可靠度，进而确保基坑边坡以及基坑环境的安全。

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第二章 施工部署

第一节 主要施工方法

根据基坑支护设计图纸、地质勘探资料及地铁方的要求：本工程靠近地铁基坑边坡,针对杂填土层等强透水层,首先釆用高压旋喷桩止水帷幕施工；施工完毕后达到强度要求。将进行挡土桩施工, 挡土桩施工完成后,再进行桩间高压旋喷桩止水帷幕施工。

一. 高压旋喷桩加固原理及施工工艺

1.加固原理

高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、切割土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。本工程釆用三重管法施工。

三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，分别输送水、气、水泥浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝

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固，形成较大的固结体。

三重管旋喷桩机注浆施工示意图。

空压机 中压泥浆浆桶 搅拌机 水箱

2．成桩机理

钻机 喷头 旋喷固结体 注浆管 高压清水水泥仓

图3 三重管旋喷注浆示意图

高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：

（1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。

（2）混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。

（3）升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。

（4）充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。

（5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。旋喷桩固结体情况图4所示。

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3．工艺流程

渗透部分

压缩部分 搅拌混合部分

硬化剂主体部分

图4 旋喷桩体固结情况图

高压旋喷桩施工工艺流程图见图5。

准备工作 钻机就位 制 浆 调整钻架角度 一级过滤 钻 孔 二级过滤 插 管 高压泵对浆液加压 试 喷 启动高压清水泵、空压机供水、风 高压喷射注浆作业 泥浆排放处理 喷射结束 拔 管 机具清理 桩机移位 图5 施工工艺流程图

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二. 高压旋喷桩操作要点

1．施工前准备工作

（1）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。一般水泥为42.5号普通硅酸盐水泥。水采用自来水或地下水。

（2）试桩试验。根据试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定旋喷桩机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。

（3）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。

（4）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。 2．施工工艺

按设计要求，本工程在基坑西侧（靠近地铁一侧）基坑边，沿支护桩边施工三管旋喷桩，规格为φ600@450。

（1）场地清理：施工前，应按技术要求进行场地清理。清理后的场地应整平。

（2）钻机定位。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%～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，

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压力是否正常。

（3）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5～10分钟，然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。

（4）钻孔（三重管法）。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。

（5）插管：三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。

（6）提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计标高后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30秒钟后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。在达到设计标高后，接通高压水管、空压管、水泥管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。

（7）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。

（8）若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述(4)～(6)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

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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。

（9）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。 （10）移位。移动桩机进行下一根桩的施工。

（11）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．旋喷主要施工技术参数

三重管法：浆液压力0.8～1.0MPa，浆液比重1.50～1.60，压缩空气压力0.5～0.8MPa，高压水压力30～40MPa。

第二节 施工监控

一、开工前，加强对邻近建筑物的资料分析和现场勘察；对老旧建筑物已有的裂缝等应事先设置标记和备案，对破损比较严重的建筑物要请房管部门作出鉴定意见，施工过程中应定时观测原有裂缝的发展状况，发现问题及时采取补救措施。

二、在邻近建（构）筑物上设立观测点，每幢建筑物设3―5个水平位移和垂直沉降观测点，围墙每20m设1个垂直沉降观测点，每20m设1个水平位移观测点，在施工过程中，每天定期观测其位移一次，有开挖作业时增测一次，并做好记录，绘制时间―位移，分析总结其变化规律，严防建（构）筑物发生不均匀沉降。

三、基坑边坡顶上，各周边间隔约15―20m，设置一垂直位移监测

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点；沿基坑四周坡顶及坡面分别设置一排观测点，监测基坑的水平位移。上述监控点必须定期观测，并做好记录，绘制时间―位移曲线图，及时整理分析、反馈资料，指导开挖和支护作业。当变形比较大时，应及时采取加固措施，确保基坑边坡稳定和周边建筑物的安全。

第三节 项目管理组织机构

建立项目经理岗位责任制，有明确分工，严格要求，发挥管理层各种人员的作用和长处。建立以业主、监理为主的工作会议制度，解决设计施工问题，协调各方合作的有效途径。建立严谨的图纸，函信件收发制度，作为工作的依据。

一. 公司安全管理架构图

企业安全生产第一责任人

企业技术负责人

企业独立的安全生产管理机构

项目经理

企业分管安全生产负责人 项目经理 12

项目经理

二. 工程项目部安全管理组织机构框架图

项目经理 姓名:邹志能

专职安全员 姓名:方景瑜

检查工地上人的安全行为

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检查工地上物的安全状态

三. 管理人员架构图

益丰小区三期基坑支护

工程项目经理部

项目经理 姓名:邹志能

技术负责人 姓名:吴志恒

施 工 员 : 李 鹏

安 全 员 : 国 维 权 质 检 员 : 梁 礼 杭 材 料 员 : 陆 锦 铨 资 料 员 : 林 爱 萍

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第三章 施工准备

第一节 现场准备

现场准备施工用水、用电、排水、照明、临时设施；由技术部门协助项目组织有关人员认真学习图纸，并进行自审、会审工作，以便正确无误地施工；

编制每周的施工进度计划，随时调整现场资源； 编写主要分项的工艺卡，要求班组领会有关内容；

编制工程所需的材料用量计划，做好备料、供料工作。确定仓库、堆场面积及组织运输的依据，根据材料需用量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，到使计划得到落实。组织材料按计划进场，并做好保管工作。各种构配件数量，编制相应的需用量计划。确定各施工阶段的劳动力需用量计划。施工机械就位并进行试运转，做好维护保养等工作，以保证施工机械能正常运行。由有关部门协助项目按照公司项目管理文件的规定，制定一套适合于本工程特点的项目管理制度，使项目的各项管理工作步入标准化、制度化、规范化的良性循环中来，要求建立的项目管理制度有：

1． 项目经理部组织及人事管理制度 2． 项目现场标准化管理制度 3． 项目安全管理制度 4． 项目施工生产管理制度 5． 项目技术管理制度

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2b1h.html