双管高压旋喷桩施工与方案

旋喷桩施工案

一、工程概况

工程设计概况

xx市轨道交通xx号线延长线工程施工xx标段xx段位于xx市xx区西部xx机场跑道及绿化草坪上，线路走向为南北走向。

工程环境条件

xx工程均位于xx市xx区的xx机场跑道或绿化草坪上，位于xx路和xx大道之间的规划地带，地势平坦开阔，仅有少量施工人员及车辆通行。xx机场规划地带，场地边仅有少部分规划建筑物在修建中，距离线路较远，对施工基本无影响。工程位于xx机场跑道上，地下管线密集，施工前应进一步对场地管线进行探测和检查，确定是否为机场废弃线路，否则应采取改线、移位或保护措施；对横跨地铁线路的两条联络线的新建地下管线，倒边施工时应采取保护措施。

工程地质与水文地质

工程地质

本标段原始地貌属广花凹陷冲积盆地，第四系地层以冲洪积砂层、土层及残坡积堆积为主，基岩多为炭系中灰岩和炭质灰岩沉积地层，岩层面高低起伏，岩溶发育形成溶蚀探槽、土洞。

本标段线路岩土分层特征由上至下依次为：

<1>人工填土层、<2-1B>淤泥质土层、<2-2>淤泥质粉细砂层、<2-3>淤泥质中粗砂层、<3-1>粉细砂层、<3-2>中粗砂层、<3-3>砾砂层、<4-1>冲洪积粘土层、<4-2>淤泥质土层、<4-3>坡积土层、<5C-1A>残积土层、<5C-1A>软塑状残积土层、<5C-1B>可塑状残积土层、<5C-2>硬塑状残积土层、<7C>岩强风化带、<8C-1>炭质灰岩中风花带、<8C-2>灰岩中风花带、<9C-1>炭质灰岩微风花带、<9C-2>灰岩微风化带。

水文地质

主要有赋存于第四系松散层隙潜水（砂层水）、基岩裂隙水和灰岩溶洞裂隙水三种。第四系松散层隙水主要赋存于冲积～洪积砂层〈3-1〉、〈3-2〉，砂土层有一定厚度和较连续性，富水性和透水性好；基岩裂隙水赋存于砂岩强、中风化带，岩已风化成土状，赋水条件差、赋水性较小，略具承压性；灰岩溶洞裂隙水主要赋存于炭质灰岩和灰岩岩溶发育地段，富水性、透水性好，具强透水性，涌水量大，具承压水特征，水位埋深在5.2～8.16m。第四系裂隙水对砼具弱腐蚀性，对砼中的钢筋无腐蚀性。基岩裂隙水及灰岩溶洞裂隙水多数对砼及砼中钢筋无腐蚀性，局部有弱腐蚀性。

施工条件

业主在“三站四区间”七个子单位工程围挡各提供1台630KVA的箱式变压器作为施工用电。根据施工需要，在正式供电之前靠自发电来满足施工。

业主在“三站四区间”七个子单位工程围挡各提供1个4寸管（φ100）的供水管作为施工用水。根据施工需要，在正式供水之前将靠自取水来满足施工。

二、施工法及技术措施

钻桩桩间采用φ600旋喷桩止水，旋喷桩要求进入基坑下1米，并达到止水效果。旋喷桩在钻桩桩芯混凝土达到设计强度70%以后、冠梁施工前进行施工。施喷浆采用双重管法；成采用XY-100型地质钻机。

桩间止水旋喷桩桩径为φ600，间距为900ｍｍ（即每桩间施作一根）。

旋喷桩采用XY-100地质钻机施钻引。再用GS500-4高台喷车进行旋转喷浆。旋喷桩需进入<5-2>地层（相对不透水层）不少于1.5m。旋喷桩止水桩间位布置形式如图3所示。

图3 旋喷桩止水帷幕图

施工机具、施工工艺流程及施工参数

主要施工机具型号及主要技术参数见表1

表1

施工工艺流程图如图4、5所示

图4 高压旋喷桩施工工艺流程图

(c)旋喷开始(b)钻孔至设计高程(e)旋喷结束成桩(c)(d)(e)

(d)边旋喷边提升(a)钻机就位钻孔(b)

高压旋喷桩施工技术参数见表2

表2

序号项目单位参数值备注

气压MPa 0.5～0.7

1 压缩空气

气量l/min 1500～3000

浆比重kg/l 1.5

2 水泥浆

浆量l/min 60～70

3 提升速度cm/min 10～15

4 喷嘴直径mm 2.1

5 加浆比重g/cm3 1.2

施工法及技术措施

①测量定位

先采用液压锤破除路面砼，再依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩位。

②钻机就位，钻

根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻中心位置，保证钻的垂直度不超过1％。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成，径为φ125mm，格按已定桩位进行成，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。

③插管，试喷

引钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普硅32.5R水泥，水泥浆（单液）水灰比：0.8~1.0，参考参数见高压旋喷桩施工技术参数表所示。

④高压旋喷注浆

A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；

B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴不得有任杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。

C、做好每个位的记录，记录实际位、深和每个钻的地下障碍物、注浆量等资料；

D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达

到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。

E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。

F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。

G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。

H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。

I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。

J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到，直至不下沉为止。

⑤废弃浆液处理

喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。

⑥冲洗机具

当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞（因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道）。

⑦移动旋喷机具至下一位。

质量控制措施

①旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5%，桩心偏差不大于5cm。

②正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。

③为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的土和适量的早强剂。

④旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。

⑤钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩。

⑥在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。