旋喷桩施工方案

新建铁路云南国际铁路通道蒙自至河口铁路

二标段第二项目工程

（DK072+080-DK142+440段）

施工技术方案

编制：

复核：

审核：

批准：

中铁五局（集团）第五公司

二OO九年十月云南．河口

旋喷桩施工技术方案

1、编制依据

1.1设计图；

1.2现场踏勘调查所获得的工程、水文地质、交通状况及施工环境等调查资料。

1.3铁路路基施工规范TB10202-2002 J161-2002。

1.4铁路路基工程施工质量验收标准。

1.5相关技术规范和以往类似工程的施工经验

2、工程概况

位于新建昆河线，为车站预留立交而设。位于槟榔寨隧道出口段，河口北站场起始段，框架桥位于槟榔寨隧道出口段，交通为与槟榔寨隧道同用施工便道。基底位于黏土层上，基底应力不足，采用选喷桩加固，设计桩径为φ60，加固深度为桩低进入片麻岩夹大理岩（W4）不小于2米，布置于框两侧基坑下，采用1.2mX1.2m正方形布置。

2.2施工便道

利用现有乡村公路及已有槟榔寨施工便道可直接到达操作平台。

2.3施工用水

利用现有农场水源，接输水管用水泵抽入山上蓄水池内以解决施工用水问题。

2.4施工用电

目前10KV高压电力线还未接到工点，先期施工时只能用自备发电机（300KW一台）发电进行施工，条件成熟后再与高压线路并网。

3、设计说明

基底位于黏土层上，基底应力不足。

旋喷桩设计采用单管法施工，旋喷桩成桩直径60cm，桩距离按

1.2m*1.2m正方形布置，DK140+521.6～DK140+538.4段旋喷桩纵向15排，其中，第1、15排为14根，第2、14排为22根，第3、4、5、6、10、11、12、13排为31根，第7、8、9排为17根，合计：2*14+2*22+8*31+3*17=371根。因槟榔寨隧道出口已施做完试桩，本框架桥距离槟榔寨出口已施工位

置约50米，施工工艺和有关参数为借鉴槟榔寨隧道出口旋喷桩施工工艺和参数。

建筑材料：注浆材料采用普通硅酸盐水泥外加2%～3%氯化钙作速凝剂，水灰比采用1:1（依据槟榔寨隧道出口旋喷桩试桩后决定）。

待旋喷桩桩体施工完成14天后，对加固改善后的围岩取样进行检查，达到相应的规范要求和技术指标后才能进行下一步施工。

4、施工方案

4.1旋喷桩施工原理

高压旋喷桩处理地基是通过高压设备以不小于20MPa的高压向四周加固土层喷射加固浆料，利用高压切割土体，使加固浆料与被加固土体充分混合，同时提升钻杆，从而在加固地层中形成较完整桩体的方法。

高压旋喷桩可以分为单管法、双重管法、三重管法及多重管法。根据现场机械设备配置和人员配置，采用振动沉管单管法旋喷成桩施工工艺进行组织施工。

4.2施工准备

(1)施工技术资料

设计工点图、施工场地地质报告、设计桩位平面布置图、原地面和φ60桩高程数据表（桩长统计表）、技术交底和施工组织设计等。

(2)材料储备

原材料使用前送至试验室检验合格后，根据设计强度和规范要求进行配合比试验，并经监理工程师确认。

水泥：云南红河州国资有限公司的P.O42.5普通硅酸盐水泥；

水：饮用自来水。

(3)电力设施

单台机组用电约130KW，前期靠自备发电机发电，后期10KVA高压力网到进行并网解决用电问题。

4.3机械设备、人员配置：

施工机械：旋喷钻机1台，型号XY-4，功率11kW；浆液搅拌机立式4kW1台；注浆泵1台，型号为XPB-90；各种管材、阀门、接头等辅助设备、配套设备。施工人员、机械设备配备情况如表1和表2。

表1 劳动力组织表（按每台钻进行配置）

4.4、施工工艺

及时停止提升和注浆，以防断桩。

（4）严格对固结体的质量进行检验包括检验固结体的整体性和均匀性、固结体的有效直径、固结体的垂直度、固结体的强度特性包括轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性，固结体的溶蚀和耐久性。

（5）喷射注浆时要注意设备开动顺序。以三重管为例，应先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压浆，然后同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值。风水畅通后，旋转注浆管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵量泵压正常后即可将注浆泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。

（6）喷射注浆中需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止送浆，然后逐渐减少风量和水量，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时，开机顺序也要遵守上条规定。

（7）喷射注浆达到设计深度后，即可停风、停水，继续用注浆泵注浆，待水泥浆在孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移到清水箱，抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。

（8）对喷射深层长桩，应按地质剖面及地下水等资料，在不同深度，针对不同地层土质情况，选用合适的喷射参数，才能获得均匀密实的长桩。

（9）喷射注浆作业后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。

（10）在冒浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。冒浆量小于注浆量20%为正常，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。

4.5施工步骤

（1）测量放样；

(2)场地平整：

根据图纸要求进行场地平整，把斜坡挖成多个台阶。路堑基底4%人字

坡，采用人工配合平地机施工，避免雨水浸泡地基。清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟；

(3)测量定位：

采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。

(4)机具就位：

由专人指挥机械吊转，人工配合缓慢移动至施工部位。用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%。对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。

(5)启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：

采用单管旋喷法施工。该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，至设计标高后停止钻进。

(6)浆液配置：

高压旋喷桩的浆液，采用P.O.425普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1∶1，水泥浆比重1.49。搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。

(7)喷射注浆

在插入旋喷管前先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。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。

旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，