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单管高压旋喷桩施工方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
单管高压旋喷桩施工方案
一、编制依据
1、临海高等级公路灌云段路面工程LHGYXLM1标段招标、投标文件、工程量清单；
2、临海高等级公路灌云段路面工程LHGYXLM1标段施工图设计；
3、交通部颁发的路基、路面、桥涵设计及施工有关标准、规范及规程。
二、工程概况
临海高等级公路灌云段路面标分为两段各起点桩号为：K41+500-K51+368.718该段起点位于海堤路南侧200m处，终点与新324省道相交。K106+455-K108+514.3该段起点位于新324省道，终点止于新沂河特大桥。路线全长为11.918Km。
路面为双向四车道一级公路标准，设计速度为100Km/h，路基宽度为26m。主要工程量为：水泥稳定碎石底基层，水泥稳定碎石底基层，水泥稳定碎石底基层，沥青面层，全线中央分隔带，共设置集水井384座。
其中临海高等级公路连云港段新沂河特大桥小桩号桥头施工过程，软基路段K108+480-K108+529未进行施工。当前新沂河特大桥0#桥台已经施工完毕。为此，业主组织召开现场变更会议，经施工、监理、业主、设计四方同意，制定将元双向搅拌桩方案变更为高压旋喷桩方案。原地面处理方案维持原设计方案，桩径50cm，梅花型布置，桩间距1.5m、桩长22.0m，设计水泥用量150kg/m,实际用灰量按现场试桩情况确定，高压旋喷桩工程量合计18898延米。
三、施工组织部署
根据本工程的规模和特点，为确保该工程的施工质量、安全及工期，本标段拟定各项计划进行布置。
1、施工总平面布置遵循以下原则
（1） 符合施工条件的场地先进钻机施工，后面逐步完善不能施工场地。
（2） 合理使用场地，既保证旋喷桩施工能顺利进行，又不多占施工用地。
（3） 钻机行进线路最短，且施工方便。
（4） 考虑设备进、退场所需场地，以及材料运输时所需的回车场地。
（5） 最大限度减轻施工对环境造成的污染。
（6） 遵守劳动保护、技术安全以及消防法规等有关规定。
2、旋喷桩的施工面布置
（1）合理安排钻机至相应工作面（并标明施工里程、编制机号，统一安装在指定位置）且保证有足够的施工场地和工程量，避免中途转场或滞工，以免影响工期。
（2） 避免影响交通、材料运输及交叉施工队作业。
（3） 保持与其它设施（如电力、供水等）的安全距离
3、后台及材料（水泥）布置
（1） 后台（编制对应机号）与水泥堆放台应避开桩位范围，并不能影响车辆通行。
（2） 后台与水泥堆放台应连在一起，并搭设防护设施。
（3） 水泥台应高出自然地面30cm，并在外围挖50cm的排水沟。
（4）因所用材料水泥粉尘较大，堆放应离田园区、生活区、居民区及公共场所有一定距离，四周用帆布围蔽。
4、施工用电布置
（1） 由于施工现场外接电箱，外接电线要保证架设，电线接头确保防水防漏电；根据用电规范要求逐级接线，不私拉乱接，保证施工现场临时用电安全，不影响钻机作业及交通。
（2） 电缆遵照相应规范接驳，尽量布置在场地边缘，以安全且不影响正常施工为宜。
5、人员及劳动力配置计划
（1） 现场主管1名 负责全面管理和各项关系协调。
（2） 现场施工2名 负责生产、安全、质量的管理，每日水泥需求提前汇报。
（3） 资料员1名 负责每日的记录表的收集、整理、汇总，桩号上图。
（4） 单管高压旋喷桩机操作工人约30人。
6、单管高压旋喷桩机设备配置计划
为保证有效工期，必须按施工场地展布来配备充分的机械设备，投入2台钻机。旋喷钻机主要技术参数如下：
（1）要求旋喷加固土体有效直径不小于50cm；
（2）喷射注浆压力不小于20MPa;
（3）旋喷提升速度20～25cm/min;
（4）注浆管旋转速度18～25rpm;
（5）水泥土桩固结体28天单轴抗压强度标准值≥2MPa;
（6）水泥土桩固结体28天单轴抗压要求不小于250KN；;
具体技术参数可根据现场试桩情况确定。
四、施工准备工作
1、水泥送检
将要进场使用的水泥等材料送至当地有CMA质认证的建材质监部门检验，同时材料应具备出厂合格证、生产日期、批号等。材料必须经检验合格后方可投入使用。作好水泥供应计划。
2、桩位放样
根据测量点准确放好桩位，并复检，做好桩位定点标记。
3、试桩及试桩段的施工
在正式施打旋喷桩前，为更加熟悉本地块的地层物理力学性能，掌握更准确的施工参数，必须进行试桩。拟安排每台钻机试桩1根。主要是确定提升速度、地层变化、喷浆量大小、桩的深度、成桩时间，为正式施工提供较准确的依据，调整确定各项工艺参数，最后经各方认可后方可进行大面积施工。
4、工前技术交底
由项目总工程师针对设计意图及技术要求，结合试桩资料对质检员、施工员、技术员进行施工技术交底，其内容应结合设计图纸要求和施工要求进行。对每一个施工质量关键点，有疑问的地方要达到一致的认识。然后由施工员、质检员对每一工区的负责人、机长进行技术交底；最后由机长对工人进行施工技术交底和安全技术交底。根据施工图纸，主要施工参数和设计要求如下：
桩径： Φ500mm
桩距偏差：不大于50mm
钻杆垂直度：不大于1.0%
桩长： 不小于设计桩长
水泥： 42.5R复合硅酸盐水泥
单桩喷浆量：150kg/m
水灰比： 1.0～1.0范围内
送浆管长度：不大于50m
旋喷提升速度：不得超过20～25cm/min
承载力设计值：复合地基车行道100Kpa、人行道90kpa
五、施工方法及工艺
单管高压注浆法加固软土地基是利用钻机等设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等发生装置，以20Mpa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射出去直接冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使从土体上崩落下来的土发生变化，一部分细颗粒随浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列，经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状的固结体，针对承台两侧施工的特殊性，现场施工利用两台设备两侧同时由内而外施工，施工时适当调整压力和提升速度，再保证承台不受影响的情况下正常施工。
1、施工步骤及工艺要求
（1）清除障碍：清除施工范围内的场地及地下障碍物，准确标明地下管线的走向。
（2）平整场地：先将施工场地加以平整，确保钻机正常行走，工作面宽度必须保证钻机正常施工。施工前，应在基础和桩顶之间设置30cm的垫层，其砂石最大粒径不大于3cm，再按设计图纸准确测放桩位轴线后，钻机方可进入施工现场，施工要求水源充分，以便顺利施工。合理布置施工现场，场外的道路须满足可供运进水泥和机具的车辆直达施工现场，平整好材料堆放场地。
（3）钻机就位：按照测放的桩位，将钻机移至桩位上，钻头对准桩位，桩位偏差不大于5cm，调平机台，以线垂调整机身垂直度，垂直误差小于1.0%
（4）配制水泥浆：接照设计要求的掺入比、桩长，将计算出来的42.5R复合硅酸盐水泥用量放入搅拌池中，加计算出来的水进行搅拌配制浆液，水灰比为：1.0～1.0，浆液的搅拌时间大于3分钟，不长于2小时，采用两次搅拌法，浆液应过滤。按设计掺入量不少于150kg/m
（5）钻孔成桩：将钻机钻头尖部对准桩位下钻，钻头进入地面下后打开送浆泵送少量浆至钻头出浆口，边旋转下钻边喷浆，至设计持力层前充分送浆，直至桩底标高后原地旋转12秒，再按不大于25cm/min的速度匀速提升至设计停浆面。喷浆量要严格根据电机调速器进行均匀调整。
（6）成桩后，关闭送浆泵，移机至下一桩位进行施工。
2、旋喷桩工艺流程图

六、单管高压旋喷桩施工控制
1、根据设计工作量并结合工期等素因，拟定进机2台，具体视现场情况调整。指派管理人员负责文明安全施工，编制好机台编号、水灰比、桩长等制成标牌统一悬持于桩机明显指定位置。
2、喷射注浆前，要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求，使用高压泵时，应对安全阀进行测定，其运行必须可靠。管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，应用水清洗送浆管道，检查有无堵塞现象，确保正常施工。
3、为保证高压旋喷桩桩体垂直度满足规范要求，在钻机上悬挂一吊锤，经过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制，其误差不大于1%。
4、为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备深度仪和比重计，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
5、水泥浆搅拌配合比：水灰比暂定1.0～1.0，每米掺灰量暂定150 kg. 施工前应经过试验确定水泥用量及配合比，水泥浆严格按照配合比配制，水泥中不得有结块或杂物。为防止水泥离析，搅拌机应不断搅动。浆液搅拌完毕后送至吸浆管时，应有过滤网，过滤筛孔以小于喷嘴直径的一半为宜。
6、单管高压旋喷桩施工采用钻孔提升注浆工艺。下钻时为避免堵喷嘴需带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/3,喷浆压力不大于1MPa。提钻旋喷注浆时一律采用低档操作，不得大于25cm/min,旋转速度应控制在18～25r/min以内。喷浆压力不小于20Mpa.
7、为保证旋喷桩桩端、桩顶及桩身质量，钻孔喷浆时应在桩底部停留15秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为15秒。
8、施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应该连续作业，
不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的每米用量150kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
9、当注浆管提升分次卸管时，动作应迅速，卸管后喷射注浆的搭接长度不得小于100mm,以保证桩体的完整性。
10、施工中发现喷浆量不足，应该要求注整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
11、喷射注浆完成后，由于浆液的析水作用，一般桩体均有不同程度的收缩，使桩顶出现一个凹穴，容易造成加固地基与建筑基础结合不紧密或脱空现象，为防止这种现象的出现。
12、如果因返浆较多，将原施工桩位标志埋没时，必须重新利用原外引测量点布置桩位。
13、当出现压力下降且低于设计值和压力骤增超过设计值时，都表明了注浆管的状态有异常：有漏浆的地方或是接头松动甚至脱落，或是堵管堵孔等，必须立即停机检查，修复后应继续施工直至喷完此桩为止。
14、在喷射注浆过程中，应注意观察冒浆情况，以及时了解土层情况、喷射效果和喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量20%为正常现象；超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。若地层中有较大空隙而引起不冒浆，需在浆液中掺入适量速凝剂或增大注浆量；若冒浆量过大，可减少注浆量或加快提升和旋转速度。
15、现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：
（1）施工桩号、施工日期、天气情况；
（2）喷浆深度、停浆标高；
（3）灰浆泵压力、管道压力；
（4）钻机转速；
（5）提升速度
（6）浆液流量；
（7）每米喷浆量和外掺剂用量；
七、质量检验
1、检验方法
（1）检验点应布置在下列部位：具有代表性的桩位、施工中出现异常的情况部位和地基情况复杂，可能对高压旋喷桩注浆量产生影响的部位；
（2）检验点数为施工总数的1%，并不应小于3点；
（3）质量检验宜在高压旋喷注浆结束28天进行；
（4）竖向承载旋喷桩地基竣工验收时，承载力检验采用复合地基荷载试验和单桩荷载试验；
（5）荷载试验必须在桩身强度满足试验条件时，并宜在成桩28天后进行。检验数量为桩总数的0.5～1%，且每单项单体工程不小于3点。
八、雨天施工工作安排
雨天施工关键应做好如下工作：
1.水泥、油料等材料的保管工作
2.做好雨天施工便道的畅通工作
3.注意防止场地积水，遇有积水时应及时疏干
4.针对性地及时调整雨天施工计划
5.做好雨天防潮、卫生措施，防止施工人员产生病患，延误工期。
6.注意提前收听天气气象预报，及时做好雨天工作生产安排
九、质量保证措施
（1）旋喷桩施工过程严格按设计要求进行。
（2）所有进场钻机均有出厂合格证及受检正常可用，匹配设备应齐全。
（3）钻机施工人员必须具备一定操作技能水平并进行过岗前培训持证上岗。
（4）开工前，应由技术人员对各施工班组进行技术交底，并形成书面记录；明确各级岗位责任制度以及桩机规程等。
（5）进场水泥均顺经过质检部的检验合格方可使用。
（6）应定时检查旋喷桩的成桩直径及喷浆均匀程度。
（7）旋喷桩施工时应对桩长、水泥浆配制掺灰量、提升速度等关键指标严加控制，以确保满足设计及规范要求。
（8）钻机及其匹配机具的易损件应有充分备用量，其配套钻杆长度及数量应配备足够。
十、工期保证措施
1、根据本工程总工期目标30天，制订详细的施工进度计划，明确进度目标，将进度目标细分到个施工机台。并建立工期实施目标的体系。
2、及时组织足够的施工机械和施工人员进场施工，保证施工进度。制订日施工进度计划和周施工进度计划，在施工进度不能达到计划时，及时增加施工机械和施工人员，并分析进度落后的原因，保证计划按时完成。
3、抓紧前期准备工作（如铺设临时道路、测设测量控制点、桩机材料进场等），包括准备好可正常运转的可随时投入赶工使用的旋喷桩机，完工后及时组织退场、配合工程验收，以保证总工期实现。
4、协调好各机组、各施工作业面的关系。按正确的施工工序进行施工，根据关键工期，确保按时完成。
5、协调好与业主、监理、设计、质检单位的关系，各单位互相配合，对图纸上标示不明、错误或设计变更的部分要及时提出，不能因施工图纸方面的原因拖延工期。
6、协调好与材料供应商的关系，要求材料供应商根据工程进度和工期的要求，制订材料供应计划，保证材料的及时供应。
7、加强质量检查，保证施工质量，防止出现质量事故，避免因质量事故耽误工期。
8、做好雨天施工的防护措施，将雨天对施工的影响降到最低程度。
十一、文明施工保证措施
1、降低成本措施
（1）认真识图，不发生误会图纸意图的施工，杜绝返工现象。
（2）不偷工减料，但绝不浪费水泥，使用材料必须先计划，后施工。
（3）施工用材料要有计划，每天工完场清，不得有剩余水泥浆等材料。
2、文明施工措施
（1）加强对工人的文明施工教育，社会公德教育，提高全体员工的文明施工意识，树立项目主人公思想。使全体员工认识到文明施工是公司的形象，是队伍素质的反映，是安全生产的保证，以提高员工文明施工和加强现场管理的自觉性。
（2）各机台工地内临时设施的搭建，水电管线的敷设，后台的安置，桩机的摆放都要布置合理，整齐规范。
（3）工地和宿舍场地不乱倒垃圾，不乱仍弃物，不随地大小便，讲卫生，保持场容整洁。
（4）不打架，不骂人，不随便拿用别人物品。杜绝黄、赌、毒等违法行为。
（5）遵守职业道德和社会公德，爱护花草树木和市政设施，不准损坏城市环境设施和市政公用设施。
十二、施工安全保证措施
1、供电及照明安全措施
（1）施工现场临时用电严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的规定执行。
（2）临时用电线路推行“三相五线”接线方式，做好接零或接地保护。
（3）临时用电线路的安装、维修和拆除，均应由持上岗证的电工完成。
（4）实行一机一闸，严禁一闸多机。
（5）所有配电箱、开头箱必须有门、有锁和防雨措施。
（6）开关箱必须安装符合要求的漏电保护开关。
（7）凡使用的电线电缆不得有脱皮、露芯等易引起漏电现象。
（8）移动电气设备的供电线路，应使用橡胶电缆，穿过行车道时应穿管敷设，破损电缆不得使用电。
（9）检修电气设备时应停电作业，电源箱或开关箱拖柄应挂“有人操作，严禁合闸”的警示牌或设专人看管。
（10）严格使用铜丝，铁丝代替保险丝使用。
（11）照明行灯应有保护罩；行灯手柄应绝缘良好且耐热、防潮；行灯变压器必须采用双组型。
（12）照明灯具与易燃物之间，应保持一定的安全距离；当距离不够时，应采取隔热措施。
2、施工安全措施
（1）桩施工前，对邻近施工范围内原有构筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，应采取有效的加固防护措施或隔震措施，施工时加强观测，以确保施工安全。
（2）桩施工前先全面检查机械各个部分及润滑情况，钢丝绳是否安好，发现有问题及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。桩机设备应由专人操作，并经常检查机架部分有无脱焊螺栓松动，注意机械的运转情况，加强机械的保养，以保证机械正常使用。机械操作人员必须持证上岗。
（3）桩机机架安设铺垫平稳、牢固，防止钻具突然下落，造成人员伤亡和设备损坏。
（4）现场操作人员要戴安全帽，高空作业佩安全带，高空检修桩机，不得向下乱丢物件。有心脏病、高血压病者，不能从事高空作业。
(5)夜间施工，设足够的照明设施，雷雨天、大风、大雾天应停止桩施工作业。
(6)桩施工时，5m 范围内不得有人员走动或进行其它作业，非工作人员不准进入施工区区域。
(7)加强施工现场人员安全教育：对所有从事管理和生产的人员进行全面的安全教育，经过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一、预防为主”的思想，并提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规程。
(8)施工期间保持道路平整、畅通，施工现场的洞、坑、沟、井口等危险处，设安全防御设施及安全警示牌，夜间设红灯示警。
(9)施工现场设置足够的消防水源和消防设施网点，消防器材有专人管理，不得乱拿乱动，建立安全防火责任制，并划分防火责任区。
(10)施工现场配备齐全有效的安全设施如安全网、洞口盖板、护栏、防护罩、各种限制保险装置等，而且不得擅自拆除或移动，因施工确定需要移动时、需采取相应的临时安全措施。
(11) 现场的各类材料的堆放不得超过规定的高度。施工现场明确划分用火作业区、易燃、可燃材料堆放场、仓库、易燃废品集中点等，并张贴醒目的防火标志。
(12)高压线下每边6米（共12米）做好施工围栏，以确保安全距离。
(13)搅拌桩施工过程中每台桩机必须保证有一人以上监测桩机施工安全问题。
(14)各机台做好设备的防盗工作，杜绝黄、赌、毒等违法行为。
(15)特别要注意雨天在高压线下工作的安全保护措施，防止大暴雨下触电事故发生。