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皇福区间高压旋喷桩专项施工方案

皇岗口岸站~福明站高压旋喷桩

皇岗口岸站~福明站高压旋喷桩

1.2、工程地质与水文地质 3

DB37／T 5010-2014标准下载2、主要工程量及加固范围 3

2.1、主要工程量 4

6.1、施工机械配置 7

7.1、施工原理及工艺流程 8

7.2、施工工艺参数 9

7.3、旋喷桩施工方法 10

8、质量标准及检查措施 12

8.1、旋喷桩施工质量检验标准 12

8.2、施工检查内容 12

8.3、成桩质量检查 13

9、质量、安全、环境保证措施 14

9.1、质量保证措施 14

9.2、安全保证措施 16

9.3、环境保证措施 18

10、防汛、消防、保卫保证措施 19

10.1、消防措施 19

10.2、保卫措施 20

11、旋喷桩施工预案 20

11.1、固结体强度不均匀、缩颈 20

11.2、压力上不去 21

11.3、压力骤然上升 21

11.4、钻孔沉管困难偏斜、冒浆 22

福民站至皇岗口岸站区间左线设计里程范围为左DK18+500.653～左DK19+173.733，长链2.613m，全长675.693m。右线设计里程范围为右DK18+500.653～DK19+173.733，短链0.687m，全长672.393m，本区间在里程DK18+728.990处设置联络通道及泵房一座。

1.2工程地质与水文地质

1.2.1地形地貌及地面条件

深圳地铁7号线工程福民站至皇岗口岸站区间位于深圳市福田区。属海积平原地貌，地势较为平坦，地面高程一般为4.41～5.70m。沿福民路，接深圳地铁4号线福民站，途经皇廷居、福强路、福民大厦、福民新村、广深高速等，至百合三路前的皇岗口岸站。道路两侧存在密集的电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道，地下管线管道的走向与道路平行，局部斜交。

1.2.2岩土分层特征

本区间范围内上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、冲洪积层（Q4al+pl及Q3al+pl）、残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53）。主要地层概述如下：

a．第四系：人工堆积素填土，海积淤泥质粘土，冲洪积淤泥质粘土、粉质粘土、中砂、粗砂、圆砾，残积砾质粘性土。

b．燕山期花岗岩：主要成分为石英、长石。基体粗粒结构，块状构造。按风化程度可分为全风化岩、强风化岩、中等风化岩、微风化岩。

1.2.3地质构造及地震烈度

场地构造稳定性总体较好，但受区域构造影响，基岩中节理裂隙发育，部分揭露的中、微风化花岗岩均较破碎。

1.2.4水文地质条件

（1）、深圳市的气候属海洋性亚热带季风气候，热量丰富，日照时间长，雨量充沛。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。每年5～9月为雨季；本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。

（2）经取水样进行室内水质简分析，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）表12.2.1、12.2.2、12.2.4，按场地环境类型为I类，地层渗透性为A类综合判定：场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；在长期浸水的环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；在干湿交替的环境中对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，其中里程段左DK18+530～18+630对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性，里程段左DK18+810～18+900对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性，里程段右DK18+910～18+960对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。

1.2.5工程地质评价

(1)、素填土：本场地表层分布素填土，由坚硬～硬塑状粘性土夹少量砂砾组成，土质不均匀；

(2)、软土：本场地广泛分布有淤泥质粘土，结构松软，承载力低，含水量高，孔隙比大，渗透性低，承载力低，容易产生触变、流变，容易引起地基变形，失稳及震陷问题。

(3)、残积土和风化岩：本场地普遍分布的全、强风化层及局部存在的残积土层，天然状态下物理力学性质较好，但该层土水理性质差，遇水易崩解，饱和状态下受扰动后，易软化变形，强度、承载力骤减，是本区间的不利条件，设计施工时应予以足够的重视。

2、主要工程量及加固范围

土体加固工程主要工程量

注：最终工程量以实际发生为准

图1进洞加固范围图图2出洞加固范围图

⑴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；

⑵深圳地铁7号线初步设计

⑺现场踏勘所掌握的环境资料；

⑻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；

⑼类似工程的施工实践经验。

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。

根据本标段工程特点，依据深圳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。

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。

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”。

本工程施工用水主要为施工生产和文明施工用水，始发及接收端头用Ф50mm的钢管从最近的系统水引到施工现场。

本工程施工用电主要是机械设备和照明用电，从最近的变压器接到施工现场设置独立的配电箱作为施工用电。始发及接收端头按施工进度配置设备（详见主要施工设备配置表），总功率为298Kw。

根据深圳市有关规定，我部计划设置一台60t水泥罐用于储备灌浆用水泥。水泥用量计算：按进浆量80L/min，提升速度15cm/min，水灰比1.5：1，每日需水泥47t。

为保持场地清洁，场地采用封闭式（见施工平面布置图）。

计划于2013年8月25日开始始发段加固施工至2013年11月5日完成。接收端2013年11月6日开始施工2014年1月16日完成。

主要施工机械设备配置见表2。

2台（可根据实际情况增加）

拟投入本工程的主要施工人员见表3。

7.1、施工原理及工艺流程

本工程旋喷桩施工采用双重管法旋喷，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔施工时按隔孔施作，围护桩内部按次序依次施工，具体施工顺序依据现场实际情况确定。双重法旋喷是一种气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用一层喷射管使空气横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的，其加固直径可达800～2000mm。

采用双重法旋喷施工时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。双重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。旋喷桩施工工艺流程见图3。

图3旋喷桩施工工艺流程图

旋喷桩施工主要技术参数

提升速度（cm/min）

旋转速度（r/min）

旋喷桩施工前进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。试桩数量3根，具体位置和技术参数根据现场实际情况与监理一同确定。

浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为：

Q=(H/v)q(1+β)

式中Q—浆量（m3）；

q—单位时间喷浆量（m3/min）；

β—损失系数，通常0.1～0.2；

v—提升速度（m/min）。

根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。

7.3、旋喷桩施工方法

正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。

施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。

⑶修建排污和灰浆拌制系统

旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。

灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。

钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。

钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。在钻进时为防止泥砂堵塞喷嘴，要边喷浆边钻进。

当钻进到设计深度后，开始由下向上旋喷，同时将多余的浆液清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。

旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。

8、质量标准及检查措施

8.1、旋喷桩施工质量检验标准

旋喷桩施工质量检验标准见表5。

高压喷射注浆地基质量检验标准

查产品合格证书或抽样检验

查看流量表及水泥浆比重

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，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于3孔，必要时调整喷射工艺参数。

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。

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；

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。

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；

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)质量检验数量、部位

检验点的数量为施工注浆孔数的1%，并不少于3个点，不合格者应进行补喷。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。

旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。

钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。

9、质量、安全、环境保证措施

质量管理框图如图四所示，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。

⑴灌浆泵的性能应与所灌浆液的类型、密度相适应，压力、流量满足施工需要其额定压力不小于设计规定压力1.2倍。在各类泵或输送管路上安装压力表，压力表最大值应为使用压力的3~4倍，并定期检定。空压机的供气量和额定压力不小于设计规定值，设置供气量、气压的仪表。

⑵高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。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。下入或拆卸喷射管时，应采取措施防止喷射管堵塞。当喷头下至设计深度，先按规定参数进行原位喷射，待浆液返出孔口、情况正常后方可开始提升喷射。灌浆全孔自下而上连续作业，需中途拆卸喷射管时，搭接段进行复喷，搭接长度不小于100mm。

⑶高喷灌浆过程中，若孔内发生严重漏浆，采取下列措施处理：

①孔口不返浆时，立即停止提升；孔口少量返浆，降低提升速度。

②降低喷射压力、流量，进行原位灌浆。

③在浆液中掺入速凝剂。

④加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥黏土浆。

⑤向孔内填入砂、土等堵漏材料。

⑷采用42.5R普通硅酸盐水泥作加固材料，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。制浆材料称量误差不大于5%

⑸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。

⑹施工前进行成桩试验，由设计、项目公司、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。

⑺严格控制喷浆提升速度，其提升速度应符合设定参数。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，孔口回浆密度或回浆量异常等情况时，必须查明原因，及时处理。在进浆正常情况下，若孔口回浆密度变小、回浆量增大，降低气压并加大进浆浆液密度或进浆量。灌浆过程中发生串浆时，填堵串浆孔，待灌浆孔高喷作业结束后，尽快对串浆孔扫孔处理，进行高喷灌浆，或继续钻进。出现喷管提出地表排除故障的情况，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。

⑻高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。

⑼钻孔孔径大于喷射管外径20mm以上，钻孔的有效深度应超过设计底深度30cm。钻进暂停或终孔待喷时，加强孔口保护。

⑽引孔钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用Φ100mm成孔。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防塌孔。

⑾实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。

⑿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。

⒀旋喷桩施工北京某全现浇剪力墙结构工程模板施工组织设计方案，进入旋喷作业则应连续施工。

⒁施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。

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、作业标准和深圳市承包工程安全管理规定。安全管理体系框图如图五所示。

⑴加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育YBT 4001.1-2019 钢格栅板及配套件__第1部分：钢格栅板.pdf，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。