高压旋喷桩试桩施工方案

水泥搅拌桩试桩施工方案

高压旋喷桩试桩施工方案

一、工程概况

新建天津和谐型大功率机车检修基地位于天津市滨海新区临港工业区海河入口南侧滩涂浅海区，是通过围海造陆而形成的新兴工业区。渤海湾滨海平原及滨海浅滩，地形平坦，地势开阔，场地内为填方。DK7+799.85～DK7+804.25、DK8+199.86～DK8+204.26、DK8+600.12～DK8+604.52、DK9+191.36～DK9+205.74桩长、桩间距保持原设计不变, DK11+308.6、DK8+609～DK8+636原设计桩长不变，桩间距变更为1.3米，旋喷桩采用桩径φ60cm，正方形布置，水泥用量掺入比不小于40%（重量比），水泥浆液水灰比0.8～1.5，无侧限抗压强度不小于2.2MPa，复合地基承载力不小于150KPa。

二、试桩地点

试桩地点选在区间DK8+609～DK8+636段路基，靠近长江道交通便利，原地面已经开挖至控制标高，并进行平整，使其满足施工机械进场施工条件。试桩根数2根，桩位具体布置见“DK8+609～DK8+636旋喷桩平面布置示意图”。

三、试桩目的

为了更科学的指导施工，控制旋喷桩施工质量，在正式施工前，现场进行成桩试验，其目的是：

1、验证配合比；

2、掌握下钻、提升的困难程度；

3、确定浆液比重；

四、施工准备

（1）、原地面清理、整平，铲除地下障碍物，当地表过软时，应有采取防止机械失稳的措施，应考虑操作作业面设备的稳定性，并采取安全防护措施。原地面应高出旋喷桩顶0.5m，挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。

（2）、P.S.B32.5的矿渣硅酸盐水泥运至现场用彩条布覆盖严实；按水泥进场批次检查水泥的品种、级别、出厂日期、外观检查是否受潮结块，同时检查水泥出厂检测报告，按规范要求取样送检。

（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，设备试转满足要求。

五、施工安排

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水泥搅拌桩试桩施工方案

1、施工组织机构及人员配备情况

项目部将在此区间配备项目部架子队管理人员2名，并配备工班长、技术人员及现场施工人员10名，物资、设备均配有专人负责。 2、主要机具、设备一览表3、根据天气预报情况，试桩计划安排在2010年8月2日进行。六、施工方法

采用高压旋喷机20型桩机，配套设施有GPB-90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、高压旋喷桩施工流程如图1所示： 于成孔

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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、试喷

旋喷管下钻到设计深度后，必须先试喷，确保一切正常后，方可正式旋喷成桩。

试喷主要步骤：

（1）、将注浆泵的吸管插入贮水箱；

（2）、起动空压机，待运转正常后，空载起动高压泥浆泵（注浆泵），使泵压逐渐升高至规定值（20MPa）；

（3）、在设计深度原地旋转喷管，转速按20r/min,同时开动注浆泵，向孔内注入清水；

（4）、待确定旋喷管转动平稳、泵量和泵压正常，将注浆泵的的吸管移至贮罐开始正式注浆成孔；

7、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40～90L/min,提升速度25～40cm/min，旋转速度20r/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，确保成桩质量。

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。

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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，确保桩顶质量。

8、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。

9、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。

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八、质量控制措施

1、变参数喷射

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。若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度或不同土层采用不同的技术参数，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间，适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。

2、重复喷射

在不改变喷射技术参数的条件下，对同一孔位作重复喷射，能增加土体破坏的有效长度，从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。

3、冒浆处理

在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时，首先检查提升速度、旋摆喷速度、气、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。

1）压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，认真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。

2）流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。

3）流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理相应发生装置。

4）不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。

5）冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。

4、搭接处理

在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理。搭接长度不小于30cm。

5、分序喷射

高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。相邻孔喷射作业间隔时间不得小于2～5d。如发现窜孔现象，用沙袋堵塞窜孔冒浆出口。

6、防止凹穴

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旋喷施工在终喷后由于空气的排出以及水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用，水泥土混合浆液在凝固过程中存在不同程度的收缩，最终固结体顶部将出现一个凹穴。采取以下措施予以消除：1）、采取超高喷射注浆方法，即喷射注浆的顶面，其超高量应大于收缩高度，可在施工中具体掌握。

2）、在浆液凝固前回灌冒浆捣实。

九、施工安全保证措施

1、喷嘴或管路被堵，表上的压力骤然上升，预防措施：

（1）、在高压注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备箱中都设置过滤网，并经常清理，筛网的面积不要过小。

（2）、若系喷射过程中出现水泥浆供不应求时，应将注浆管上提一段距离，抽送清水将管路中的水泥浆顶出喷头后再停泵。

（3）、喷射作业结束后，按要求做好各系统的清理工作。

2、高压泵注浆管压力或排量达不到要求时，处理方法：

（1）、检查阀芯、阀座、活塞、等零件，磨损大的及时更换，有杂物影响阀芯、阀座的关启时要及时清理。

（2）、检查吸浆管道是否畅通，避免空气吸入，尽量减少吸浆管的流动阻力。

（3）、检查活塞每分钟的往复次数是否达到要求，尽量减少吸浆管的流动阻力。

（4）、检查安全阀及高压管路，消除泄漏。

（5）、检查喷嘴直径是否符合要求，更换过分磨损的喷嘴。

3、现场设专职安全员，负责施工前安全交底及施工现场安全施工。

4、电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。

5、设备定期检修，施工机具设备必须由专职人员按操作规程操作。

6、施工人员进入现场必须戴安全帽。

7、施工前对施工人员进行专项交底。

十、特殊情况

1、孔口不返浆时，应查明原因，其处理措施为：停止提升喷射管，并通过停喷、静喷、或加大浆液稠度，多次反复直至返浆。

2、因停电、机械事故停喷后继续喷射时，应将喷射管下插300mm，以保证桩的连续性。

十一、文明施工与环保

1、现场制定洒水降尘措施，指定专人负责现场洒水降尘和清理浮土。

2、对废浆的处理必须在开工前作好规划，废浆应随时运出现场，或暂时排入沉淀池然后做土方运出，不得随意排放。

3、旋喷灌浆过程中，对临近建（构）筑物应进行监测，发生问题及时处理。

4、施工中注意对环境的保护，开挖泥浆池，泥浆沟，注意泥浆的回收；水泥袋设专人负责回收，尽量减少施工对周围环境的破坏和干扰。

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