滨海大道回填层高压旋喷施工专项方案讲解

青岛市红岛—胶南城际（井冈山路—大珠山段）轨道交通工程（YCK11+455.000～YCK14+176.247）

嘉年华站高压旋喷桩（滨海大道碎石回填层）

专项施工方案

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中交青岛轨道交通R3线工程二工区项目经理部

2015年6月

1 工程概况

1.1 设计概况

嘉年华站设置单排φ1000@750高压旋喷桩，均采用三重管工艺，旋喷桩进入不透水层0.5m。旋喷桩数量共527根，根据地质资料，桩底标高-3.13m~-4.6m。

嘉年华站高压旋喷桩平面图（基坑外侧为高压旋喷桩）

本施工段落（桩号为212~390段）处于滨海大道回填层，距原地面3m~7m 段落均为粒径大小为30mm~100mm的碎石层，PH-5旋喷桩机无法成孔，2015年6月22日选用HJGB140全液压爆破孔钻机进行引孔，引孔过程中由于回填碎石层自稳性差，钻进十分困难，且引孔后无法提钻，该工艺无法完成该段高压旋喷桩施工。我部根据地质资料及施工经验，调用一台履带式全液压锚固钻机加两台高压旋喷CYP液压台车配合施工。

1.2 地质情况

嘉年华站高压旋喷桩该施工区域地质情况描述如下。

1、第四系全新统人工填土层（Q4ml）

第①层：素填土，褐色、黄褐色，稍湿，松散－稍密，局部中密，由黏土、粉质黏土、风化砂夹少量碎石等组成，局部夹有碎砖等，表层为10cm厚的水泥路面或沥青路面。

第①1层：杂填杂色，稍湿～湿，松散～稍密，由砂土、碎砖块、碎石、混凝土块等组成，局部夹有生活垃圾。

以上人工填土层，强度较低，均匀性差，自稳性差。整体回填年限5～20年。

2 总体施工部署

根据图纸要求，高压旋喷桩采用三重管工艺，采用42.5级普通硅酸盐水泥，利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体切削破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基种形成直径比较均匀具有一定强度的圆柱体（称为旋喷桩），桩体间相互咬合，在斜井敞开段四周形成一圈闭合的止水帷幕，达到止水效果，保证斜井施工过程安全。

施工计划：6月24日~7月5日，暂配备一台履带式全液压锚固钻机加两台高压旋喷CYP高压旋喷液压台车配合施工。

图1 履带式全液压锚固台车

图2 CYP高压旋喷液压台车

3 资源配置

施工人员配置如下表。

施工人员配置表

在施工中各人员应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据试桩要求调整施工参数。

主要施工机械设备见下表。

4 施工参数

根据地质条件，考虑到碎石层空隙大，在高压喷浆过程中大量浆液扩散到周边区域，我部一方面加大水泥用量，将原来的508kg/m提高到540kg/m，另一方

面控制提钻速度，将提钻速度由原来的12cm/min降低到10cm/min，保证注浆效果。

施工工艺参数表

5 施工方法及工艺流程

5.2 三重管旋喷跟管钻进施工工艺

三重管旋喷跟管钻进施工工艺流程见下图。

5.3 具体施工步骤

5.3.1 施工准备

⑴场地平整

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”。

⑵桩位放样

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。

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。

5.3.2履带式全液压锚固钻机就位

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。

5.3.3钻进

根据地质资料及实地调查，滨海大道为海滩回填区，地层中有碎石回填层，引孔采用液压钻孔，钻杆套入钢护筒内，每钻进2m，加一节钻杆和钢护筒，根据孔深不同配置了一节50cm长和一节100cm的钻杆。钻进过程中孔内通过钻头送水护壁，钻渣通过钻杆与钢套管之间的缝隙排出（钢护筒直径为146mm）。钻到设计孔位后提钻。根据地质资料，强风化层顶标高为-6.2~-6.9m，则孔底标高为-7.2~-7.9m。

5.3.4插入套管

成孔后，将φ110mm的PVC管（每节4m）插入孔内，接缝处用胶带包裹牢固，逐节安放入孔内。

5.3.5拔除钢护筒

PVC管全部插入孔内后，检查深入设计标高后，用钻机逐节拔除钢护筒。5.3.6CYP液压台车就位

台车就位后，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。

5.3.7钻进

将φ89mm钻杆伸入事先插好的PVC管道内，伸入过程中保证钻杆的垂直度。

5.3.8旋喷提升

当钻杆钻进至设计深度后，启动高压水泵，然后由下向上喷射高压水流切割土体，同时利用高压空气将泥浆清理排出。泥浆排出过程中，输浆泵开始灌浆。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转喷射60秒钟左右，