旋喷桩施工作业指导书.doc

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旋喷桩施工作业指导书
1、目的
明确中小桥涵基底旋喷桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范旋喷桩作业的施工。
2、编制依据
⑴《铁路桥涵工程施工规范》
⑵《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
⑶《铁路桥涵混凝土和砌体工程施工规范》
⑷《铁路桥涵混凝土和砌体工程施工质量验收标准》
⑸《钢筋混凝土框架桥涵设计说明、附属工程及钢筋布置图》
⑹《包西铁路通道包头至大保当段桥涵施工图》
3、适用范围
适用于新建包西铁路通道路中小桥涵基底旋喷桩施工。
4、施工工艺流程及技术要求
4.1、施工工艺流程
施工工艺流程图见下页
4.2、施工技术要求
4.2.1、高压旋喷主要施工方法
⑴施工准备
根据现场情况，进行场地平整；严格按照设计要求及有关规范规定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育；经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，以期确定以下技术参数：①实际地质情况；②喷嘴型号及规格；③进尺及提升速度；④注浆压力；⑤注浆流量；⑥水灰比值及水泥掺入量；⑦成桩直径；⑧成桩强度；熟悉图纸，作好图纸会审前期工作；加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体要求；做好通水、通电及硬化道路工作；设立临时生活设施；检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作；按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台；按顺序对旋喷桩进行编号。
⑵测量放样
依据业主提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用全站仪和钢尺进行主轴线的放样，其精度要求：距离中误差：±5mm，角度中误差：±10S；参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护；在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30mm；及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性；
位点的测定，其精度要求为±30mm；及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性；
高压旋喷工艺流程图见下页。

⑶注浆工艺
高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。
①旋喷
高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm 的长度，以保证固结体的整体性。
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，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特征，要采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。
②复喷
在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。
⑷水泥用量的控制
在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：
① 若水泥量剩余措施如下：
a.适当增加喷浆压力；
b.加大喷嘴直径；
c.减慢提升速度；
②若水泥量不够措施如下：
a.保证桩径的情况下适当减少压力；
b.喷嘴直径适当减少；
c.保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；
d.加大水灰比值；
针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向下3.0m 进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。
⑸冒浆处理
在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。
① 流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能；
② 出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固；
③ 减少冒浆的措施
冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；
a.提高旋喷压力（喷浆量不变）；
b.适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；
c.加快提升和旋转速度；对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。
⑹固结体控形
固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。
⑺确保桩顶强度
当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，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，凹穴的深度随地层性质、浆液的析水性、固结体的直径和成孔深度因素不同而不同。单管旋喷的凹穴深度一般为设计桩径的1-1.5 倍。这种凹穴现象，对于地基加固是极不利的，必须采取有效措施予以清除。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，便于地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷（旋喷处理地基的顶面超过建筑基础底面，本工程设计能满足要求）、返浆回灌等措施。
⑻防止串孔的措施
① 在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法；
② 在高压缩土层适当减小喷浆压力。
③ 加快提升速度和旋转速度。
5、质量控制及检验
5.1、确保桩位准确性
桩位由专业技术人员进行放样，并经监理人员复验合格；施工时，钻机就位必须在定位员的指挥下准确对准桩位，由质检员复核，监理工程师认可后，钻机方可开钻；施工完毕，及时做好施工记录，并在施工图上做标记。
5.2、确保桩身垂直度
钻机开钻前必须调平，依机架两边所吊线锤平行机架为准；钻进过程中，若因故钻机下陷倾斜，需及时调整；
5.3、确保桩顶标高
各桩位点放出后，按施工现场平整度划分若干个区，每个区用水准仪准确测出标高，算出其钻孔深度和空喷深度；每开钻前，应将深度盘指针对零，确保钻深准确性；钻头离桩端1m 时，提前喷浆，防止桩底部因送浆距离较远不能准确到达，而缩短桩长；
5.4、提高桩顶强度
对桩头进行复喷；自桩顶向上超喷不小于1 倍的桩径；
5.5、防止缩径及夹泥
针对密实度较高的土层，采用慢档高压提升和下沉；加适当的搅拌叶片；增大喷嘴作业半径；
5.6、针对淤泥质粉质粘土层防患措施
采取跳打的施工方法；减小旋喷压力；加快提升速度等；添加适量粉煤灰 。
5.7、确保桩体连续性
喷浆时均是自下而上，连续进行，施工中一旦出现故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm 的长度，以保证桩体的连续性。
5.8、材料质量控制
水泥采用32.5 级普通硅酸盐水泥，要求每批水泥有出厂合格证、化验单，并且对每批号水泥做进场抽样复验，袋装每200 吨复验一次，合格后方可使用。禁止使用过期、雨淋、受潮、结块水泥；水泥浆液必须搅拌均匀，对超过初凝时间4 小时的水泥浆液严禁使用。

明挖基础施工作业指导书
1、 目的
明确明挖基础作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范涵洞基础施工。
2、 编制依据
⑴《铁路桥涵工程施工规范》
⑵《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
⑶《铁路桥涵混凝土和砌体工程施工规范》
⑷《铁路桥涵混凝土和砌体工程施工质量验收标准》
⑸《钢筋混凝土框架桥涵设计说明、附属工程及钢筋布置图》
⑹《包西铁路通道包头至大保当段桥涵施工图》
3、适用范围
适用于新建包西铁路通道涵洞基础施工。
4、 施工工艺流程及技术要求
4.1、 施工工艺流程
施工工艺流程详见明挖扩大基础施工工艺流程图：
4.2、 施工技术要求
4.2.1、 基坑
基坑采用挖掘机开挖，若坑壁松散易坍塌应用适当的钢管或木排架支护，若坑内有水应用大功率水泵连续抽水保持坑内无明显积水。对有水基底面，应预留四周开挖排水沟与汇水井的位置，每边放宽0.8～1.2m。在基坑顶面四周适当距离设截水沟，以避免地表水沿边坡流入基坑，冲塌坑壁或浸泡基底。截水沟应设纵坡，使水尽快排出，避免沟中积水渗入土层，影响坑壁稳定。坑顶边缘应留有护道，避免在此范围内加载，以保持顶边稳定，静载距坑缘不小于0.5m，动载距坑缘不小于1.0m。垂直坑壁坑缘顶面的护道还应适当增宽，荷载距坑缘距离应满足不使土体坍塌为限。使用机械开挖时，不得破坏基底土的结构，可在设计高程上保持一定厚度（约30cm），由人工开挖 。基坑安排在枯水或少雨季节施工，基坑开挖不宜间断，并连续进行基础灌注混凝土施工。避免开挖后的基坑暴露过久，影响基坑的承载力。基底清理完毕后，应及时用动力触探法检测地基承载力，承载力必须符合设计要求才能浇筑基础砼。若测得基底承载力不足，应及时报监理和设计组查验，以确定合理的基底处理方案。
4.2.2、基础模板
①用砂浆把模板基底抹平，砂浆高度不得高于基础底面标高。目的是便于在其上架立模板。
②用大块组合钢模板架立基础模板，模板板面必须平整，具有足够的强度、刚度和稳定性，模板横竖缝排列有序，连接紧密，板缝间用双面密封胶条嵌填，防止漏浆。模板外用双排平行钢管作横竖带，用8 号铁丝与钢模板进行捆扎牢固，并在模板底脚及加固钢管结点处用方木支撑于坑壁不易位移的石块上或钉入土中深度不小于40cm 的钢筋头上。第二级基础模板底脚用木楔固定于预埋于第一级基础砼内的钢筋头上。模板应加固牢靠，防止跑模。
③要把整修模板作为一道重要工序，组合钢模每次使用前，模板应认真修理平整，不平要整平，开焊处要补焊磨光，不光处要用水泥袋纸等物把模板铮光，再用擦布蘸脱模剂并拧干，均匀涂于模板上，眼不见油珠为宜，上紧“U”型卡，方能灌注砼。
4.2.3、混凝土灌注
①模板安装、支护均操作完成，并经自检和监理检查合格后，即可开始浇注基础砼。砼采用砼罐车运输，溜槽入模，插入式振捣棒振捣。砼拌制的原材料如水泥、砂、碎石、粉煤灰、外加剂同一构筑物必须选用同一型号、同一厂家、同一产地的材料，施工时应严格控制施工配合比，确保同一构筑物一致，增强整体效果。
②砼应水平分层进行灌捣，厚度宜为30~40cm，且一次连续灌注。如因故中途停灌，灌注面应即整理成水平面，严禁出现斜面接缝。
③在第二级基础上是桥涵台无筋砼应在基础顶面按涵身的周边(略小于15cm)预埋Φ16mm 以上(光圆钢筋两端需弯标准弯钩，螺纹钢筋两端弯成直钩) 或其他铁件，埋入与露出长度不小于钢筋直径的30 倍(不含弯钩)，间距不大于钢筋直径的20 倍，使基础砼与其上部构造砼良好粘结形成整体。
④为方便桥涵上一级基础和桥涵模板的加固，应在基础砼上沿上一级基础和桥涵模板外侧40cm 左右均匀埋入短钢筋头。
5、质量控制及检验
5.1、基坑
主控项目：基坑平面位置、坑底尺寸必须满足设计和施工工艺设计要求。基坑开挖方式和支护形式必须符合施工工艺设计要求。基底地质条件和承载力必须满足设计要求。基坑回填填料应符合设计要求，夯实应符合规定。
一般项目：基底高程的允许偏差和检验方法应符合下表的规定：
序 号
地质类型
允许偏差(mm)
检验方法
1
土
±50
测量检查
2
石
+50，-200
测量检查
5.2、模板及支架
主控项目：模板及支架的材料质量及结构必须符合施工工艺设计要求。模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。模板与混凝土的接触面必须涂刷隔离剂。浇筑混凝土前，模板内的积水和杂物应清理干净。
一般项目：模板安装允许偏差和检验方法应符合下表的规定：
序 号
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
1
轴线位置
15
尺量每边不小于2 处
2
表面平整度
5
2m靠尺和塞尺不小于3 处
3
高 程
±20
测 量
4
相邻两板表面高低差
2
尺 量
5.3、混凝土
主控项目：混凝土拌制用的水泥、砂、碎石、外加剂均应按批抽样检验合格后，方可用于工程；混凝土配合比应根据原材料性能、混凝土的技术条件进行设计，并通过试拌调整后确定。混凝土等级和弹性量必须符合设计要求。混凝土试件应在混凝土浇注地点随机抽样制作，抗压强度标准条件养护试件的取样与留置：
① 每拌制100 盘且不超过100ｍ3 的同配合比混凝土，取样不得少于一次；
② 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100 盘时，取样不得少于一次；
③ 每次取样应至少留置二组。混凝土浇筑完毕后，应洒水覆盖养护，并应符合：
a. 应在浇筑完毕后的12h 以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。
b. 混凝土浇水养护时间不得少于7d
c. 浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌合用水相同。
④ 采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密并保持塑料布内有凝结水。
⑤ 混凝土强度达到1.2Mpa前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。
⑥ 当日平均气温低于5℃时，不得浇水。
⑦ 混凝土表面不便浇水或使用塑料布时，宜涂刷养护剂。一般项目:混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。混凝土原材料每盘称量的偏差应符合下表的规定：
原材料每盘称量和允许偏差
序 号
材料名称
允许偏差(mm)
工地
工厂或搅拌站
1
水泥和干燥状态的掺合料
±2%
±1%
2
粗、细骨料
±3%
±2%
3
水、外加剂
±2%
±1%
混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定：
结构外形尺寸允许偏差和检验方法
序 号
项 目
允许偏差
检验方法
1
轴线位置
20 mm
尺量每边不小于2 处
2
表面平整度
8 mm
2m靠尺和塞尺不小于3 处
3
高 程
±30mm
测量不少于2 处
4
垂直度
1/1000
吊线尺量
5
截面尺寸
+20，0
尺量不少于3 处
混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

框架涵施工作业指导书
1、目的
明确框架涵施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范框架涵施工。
2、编制依据
⑴《铁路桥涵工程施工规范》
⑵《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
⑶《铁路桥涵混凝土和砌体工程施工规范》
⑷《铁路桥涵混凝土和砌体工程施工质量验收标准》
⑸《钢筋混凝土框架桥涵设计说明、附属工程及钢筋布置图》
⑹《包西铁路通道包头至大保当段桥涵施工图》
3、适用范围
适用于新建包西铁路通道框架涵施工。
4、施工工艺流程及技术要求
4.1、施工工艺流程
做好基坑排水及防护设施
开挖基坑

修筑基础垫层

清表、改移排水系统

现浇框架涵
模 板 制 安

防水层施工

基坑回填、涵内人行道施工
砌筑端翼墙

出入口铺砌、顺路
工 程 竣 工

4.2、施工技术要求
4.2.1、框架身施工
① 模板及支架：模板采用木模板或钢模板，为保证砼浇筑质量。模板安装必须牢固平整，接缝处采用玻璃胶涂抹并刮平，保证不漏浆。模板与混凝土的接触面必须涂刷隔离剂。浇筑混凝土前，模板内的积水和杂物应清理干净。
② 钢筋：钢筋进场时，必须按批抽取试件做力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验，其质量必须符合现行国家有关标准的规定和设计要求。钢筋的加工应符合设计要求。焊接接头应按批抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合现行国家有关标准和规程的要求；双面搭接接头焊缝长度不小于5 倍钢筋直径，焊缝 应饱满，无咬边、烧伤、毛刺。钢筋的安装品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置，且焊接接头在同一截面（指在钢筋直径的35 倍范围且不小于500mm 以内）内不得大于50%，一根钢筋在同一截面范围内不得超过一个接头。 钢筋加工与钢筋骨架允许偏差和检验方法应符合下表的规定：
钢筋加工允许偏差和检验方法
序 号
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
1
受力钢筋全长
±10
尺 量
2
弯起钢筋的弯折位置
20
3
箍筋内净尺寸
±5

钢筋骨架允许偏差和检验方法
序 号
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
1
受力钢筋排距
±5
尺量，两端、中间各1 处
2
同一排钢筋中受力钢筋间距
±20
3
分布钢筋间距
±20
尺量连续3 处
4
钢筋保护层厚度c
c≥35
+10,-5
尺量，两端、中间
各2 处
25<c<35
+5,-2
c≤25
+3,-1
注：d 为钢筋直径，单位：mm
钢筋集中在钢筋加工棚下料和弯制，按设计绑扎成型，钢筋的数量、规格、弯制和绑扎成型后的几何尺寸必须符合设计和规范要求。
③ 混凝土：混凝土采用现场搅拌站搅拌、输送泵输送。混凝土的拌制必须严格地按选定的施工配合进行，采用插入式振动器捣固，必须确保振捣密实。混凝土灌注完后应将顶面抹平压实，终凝前再进行二次光面，确保混凝土内实外光。混凝土浇注必须检查模板尺寸和位置，确保符合规范、设计要求。
混凝土终凝后及时洒水并覆盖麻布进行养护，养护时间不得少于7天并经常保持表面湿润。混凝土强度达到设计值后才可拆除支架和模板。
4.2.2、防水层
本施工段涵洞设计有两种防水层：一是在每道沉降缝周边（顶板顶和边墙外侧）铺设宽度为50cm的丙种防水层（一层厚20cm的不透水保护层和二道再生橡胶沥青涂料），二是在顶板顶和边墙满铺设TQF防水层。
填土高H〈1.0m者顶部设置TQF防水层；反之，顶部设丙种防水层，各种填土高桥（涵）边墙外侧设丙种防水层。对于填土高度低于轨底至路肩高度的，涵洞顶面露出道床部分防水层加厚5cm，并在路肩至涵顶间设1：5的斜坡顺接。
TQF防水层在施工中要保证涂刷防水涂料处要平整、无凹凸不平、蜂窝麻面及浮渣等现象，基层要干燥。
4.2.3、沉降缝
沉降缝的施工，要做到使缝两边的构造物能自由沉降，又能严密防止水分渗漏，故沉降缝的必须贯穿整个断面（包括基础）。材料采用沥木板，
沉降缝端面应整齐，方正，基础和涵身上下不得交错，应贯通，嵌塞物应紧密填实
4.2.4、出入口挡土墙、铺砌浆砌片石施工
① 出入口铺砌：涵洞整体施工完后，可进行出入口片石的铺砌。片石铺砌时，应使石块轴线与铺砌面平行，自下游一排一排地向上游（或由沟底向沟顶）铺砌，同排石块厚薄大小应基本一致，片石间互相紧靠，交错成行，基底碎石垫层，随铺随夯实。
② 砂浆的拌制：水泥砂浆在现场用砂浆搅拌机拌制，砂浆的拌制必须严格地按设计和施工规范要求进行，严禁采用人工拌和。拌制时根据砌筑进度决定每次拌和量，做到少拌快用，每次拌制的砂浆应在3~4小时内使用完毕，在运输过程中或贮存器中发生离析、泌水的砂浆，砌筑前应重新拌和。已凝结的砂浆不得使用。
炎热天气或雨天运送砂浆时，容器应加覆盖，以防砂浆凝结或受雨淋而失去应有的流动性。
4.2.5、砌体的养护
不可在砌体上抛掷或凿打石块。已砌好而砂浆尚未凝固的砌体，不可使其承受荷载。
如所砌石块在砂浆凝固后有松动现象，应予拆除、刮净砂浆、清洗干净后，重新安砌。拆除和重砌时，不得撞动邻近石块。
新砌圬工告一段落、或在收工时，须用浸湿的麻布将砌体盖好。一般气温条件下，在砌完后的10~12小时以内，炎热天气在砌完后2~3小时以内即须洒水养护，养护时间一般不少于7~14天。
养护时须使覆盖物经常保持湿润，在一般条件下（15℃及以上），最初的3天内，昼夜至少每隔3小时浇水一次，夜间至少浇水一次；在以后的日期中每昼夜至少浇水3次。
新砌圬工的砂浆，在硬化期间不应使其受雨水冲刷或水流淹浸，特别是基础的砌筑应在基坑不积水的情况下进行
5、质量控制及检验
① 钢筋、水泥、防水材料必须有出厂合格证，必须经二次复试合格方能使用，主筋接头按规范要求进行试验，试验合格后方能成批施焊。
② 框架使用的钢筋规格、型号、尺寸、数量必须与设计图相符，绑扎牢固，垫块必须保证砼保护层厚度。
③ 模板各部位几何尺寸必须符合设计要求，支撑必须牢固，砼达到内实外光。
④ 拌制砼必须严格按配合比配料，严格控制好水灰比和坍落度，砼自由下落高度不得超过2m，超过时必须使用滑板或串通灌注。
⑤ 砼必须分层水平灌注，层厚为插入式捣固器作用长度的1.25倍，一般为30～50cm。
⑥ 做好各种原材料的试验和砼配合比试验。
⑦ 严格执行“自检、互检、专检”的三检制，，自检项目不达优质不交班，隐蔽工程未经监理检查及签证不隐蔽。
⑧ 进行详细的技术交底，让施工人员明确各项工作的技术标准，在施工中认真贯彻执行。
⑨ 加强测量和复核工作，保证框架桥结构空间的准确性。

目 录
旋喷桩施工作业指导书 1
明挖基础施工作业指导书 8

框架涵施工作业指导书 13
- 20 -