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1、長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段基坑圍護及加固工程旋噴樁地基加固施工方案一、工程概述1、中南鐵路通道二分部路橋隊里程DK414+081-+127段地基加固采用高壓旋噴樁，工程量較大。為了確保高壓旋噴樁地基加固施工質量，對高壓旋噴樁地基進行加固試樁(單管法)，經過試樁，取得了該地層高壓旋噴樁施工數據，確定了該地層高壓旋噴樁施工參數。2、工程地質條件：里程DK414+081-+127段地基加固所處地層從上至下主要為:(2)-1黏質黃土、(6)-1砂巖夾泥巖、(6)-2砂巖夾泥巖。二、施工內容依據南京長江隧道工程左汊隧道設計圖紙SS-ZS-JG01-01-14、SS-ZS-JG01-01-12、5、SS-ZS-JG01-01-15B和SS-ZS-JG01-01-15及施工現場實際情況，將高壓旋噴樁地基加固(樁徑為1000)分為井后續段和工作井段，設計要求高壓旋噴樁地基加固土28d的無側限抗壓強度應不小于1.0MPa，劃分區域如下:1、井后續段裙邊地基加固有10排(見附圖)，編號為Q1Q10，例如Q6排第16號樁，高壓旋噴樁編號為Q6-16，其中里程LK3+531 +535段高壓旋噴樁長為9.144m(標高為-7.182m-16.326m)，數量為50根；里程LK3+572.387+576.387段(東線)高壓旋噴樁長為7.2107.050m(其中LK3+576.387段標高為-13.3、626m-20.74m)，數量為53根；其余均為3m，數量為1120根；以上合計1223根。2、井后續段抽條地基加固分為11個區域(見附圖)，編號為A區 K區，例如K區2排第16號樁編號為K2-16，其中A區(里程LK3+531+535段)高壓旋噴樁長為9.144m(標高為-7.182m-16.326m)，數量為163根;K區里程LK3+571.387+575.387段范圍內高壓旋噴樁長為7.114m（標高為-13.626m20.74m），數量為198根；其余均為3m，數量為1371根；以上合計1732根。 3、工作井地基加固區域為JJ區（見附圖），有29排，每排編號為157，例如第2排第164、號樁編號為JJ2-16，高壓旋噴樁長為4m（標高為-18.84m20.84m），數量為1296根。 4、工作井與井后續段接頭外側地基加固區域為WE區和WW區（見附圖），WE區和WW區各有39根高壓旋噴樁，例如WW區第9號樁編號為WW9，高壓旋噴樁長為25.74m（標高為5m20.74m），數量為78根。 以上高壓旋噴樁合計為4329根，其中加固長為25.74m的高壓旋噴樁為78根，加固長為9.144m的高壓旋噴樁為213根，加固長為7.114m 的高壓旋噴樁為251根，加固長為4m的高壓旋噴樁為1296根，加固長為3m的高壓旋噴樁為2491根，高壓旋噴樁（樁徑為1000）長合計18398m，需5、要水泥8306t，水玻璃113.3t，木質素磺酸鈣16.6t。 另外地下連續墻接縫采用高壓旋噴樁（樁徑800mm）止水，樁長為冠梁頂標高至基坑底以下5m，水泥摻量為310kg/m，樁身15m以下摻加木質素磺酸鈣（水泥重量的0.2%）和水玻璃（水泥重量的1.364%），確保高壓旋噴樁止水效果。樁間距（中對中）為600mm，樁中心距離地下連續墻外側為30mm，樁位置對準地下連續墻分幅中心，1000mm厚地下連續墻接縫采用2根高壓旋噴樁樁徑止水，其中工作井N1-6槽段兩端接縫各采用4根高壓旋噴樁樁徑止水；800mm和600mm厚地下連續墻接縫采用1根高壓旋噴樁樁徑止水，依據設計要求高壓旋噴樁（樁徑86、00mm）有88根。 三、施工流程及施工方法 高壓旋噴樁是在普通化學注漿法的基礎上發展起來的加固土體 的一種新方法，是采用高壓射流切削土體，同時高壓注入設計漿液對土體加固的一項施工技術。 （1）施工流程：旋噴樁施工過程中一般先用鉆機引孔，再下注 漿管，用高壓泵（一般為2535MPa ）將水泥漿液通過特殊注漿管端頭的噴嘴（1.8），以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時，一面緩慢旋轉（10rpm ）、一面徐徐提升（1015cm/min ），高壓噴出的漿液不斷切削土層，并使強制切削下來的土體與漿液充分混合，最后在噴射力的有效 射程范圍內 形成一個混 合物圓形凝 柱體，依據實 際地質情況 旋噴法采用 的二重7、管法， 即：同時壓入 水泥漿和壓 縮空氣，使用 73鋼管為 注漿管，噴射 流為漿液，以 30MPa 壓力 從噴嘴中噴 出，直接沖擊 切削土體，達 到水泥漿置 換土體顆粒， 滿足設計要 求。施工流程詳見旋噴注漿施工工藝流程。 （2）施工方法：施工時首先用鉆機引孔，再用旋噴機噴射，即先 圖 旋噴注漿施工工藝流程 把漿液管下到預定加固范圍最深點，然后自下而上進行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時進行，一次成樁，其工作步驟為：1）鉆機就位：鉆機需平置于牢固堅實的地方，鉆桿對準孔位中心，偏差不超過5cm。 2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂堵塞噴嘴，8、確保下管順利，下管過程中同時輸送壓縮氣流，當注漿噴頭下到預定位置（預定加固范圍最深點）。 3）制漿：不同地層選取不同注漿材料，本項目旋噴樁噴射注漿材料采用海螺牌普通硅酸鹽水泥（32.5#），水泥漿液的水灰比為0.65：1（連續墻接縫止水旋噴樁水灰比為0.8：1），由于粉細砂滲透系數大，依據施工實際情況和試樁結果，確定適量摻加水玻璃（水玻璃參量為水泥重量的1.364%）和木質素磺酸鈣（木質素磺酸鈣參量為水泥重量的0.2%），加快沉淀凝結。 4）試管：當注漿管置入土層預定深度后應用清水試壓，若注漿設備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿，開始高壓注漿作業。 5）高壓注漿作業：高壓射漿自下而上連續9、進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉和提升速度等參數，應符合操作規程要求。開動高壓注漿泵，開始注漿，當注漿壓力和電機轉速穩定并達到施工設計參數后，再按施工設計提升速度開始提升鉆桿，邊旋轉邊噴漿邊提升。 6）噴漿結束與拔管：噴漿由下而上至設計高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止漿液凝固時產生收縮的影響，拔管要及時，切不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。 7）注漿設備清洗：當噴漿結束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。 四.施工保障措施 1、加強施工機械設備準備，鉆機提升所用電動機（一般為11KW） 能保證鉆桿順利提升，鉆桿10、旋轉所用電機能保證鉆桿順利按正常勻速旋轉，防止出現卡鉆和堵管現象，施工前鉆機和注漿機等設備要經試運轉，各種管線檢查合格。 2、作好材料準備和現場其它準備工作，主要準備海螺水泥（等級為32.5）和外加劑（水玻璃和木質素磺酸鈣）, 對進場海螺水泥作好檢驗，數量要滿足施工材料要求, 水玻璃要檢驗波美度和重量，木質素磺酸鈣要滿足7天高壓旋噴樁地基加固施工所需數量。現場所用攪拌桶、電動機及相關施工工具安裝調試完好，比重儀、鋼尺和垂球等檢查儀器準備好，確保能順利施工。 3、加強施工過程控制，開鉆前檢查鉆桿的垂直度和鉆桿長度滿足鉆孔深度，鉆孔要超鉆50cm，孔底注漿穩定一段時間并由現場值班技術人員檢查后才能11、上提，認真監督提升速度和旋轉速度，出現卡鉆后要重新下鉆注漿，確保整個施工處于可控狀態。 五.施工機械設備及主要技術參數 （1）施工機械設備表1 （2）二管旋噴施工主要技術參數如下： 項目參數 噴嘴直徑（mm）1.8 旋噴速度（r/min） 510 提升速度(mm/min) 1015 高壓泵 溫馨推薦您可前往百度文庫小程序享受更優閱讀體驗 不去了立即體驗壓力(MPa) 30 流量(L/min) 5070(漿液) 空壓機 壓力(MPa) 0.7 高壓旋噴樁(1000)水泥漿參數表表2 表3 高壓旋噴樁(800)水泥漿參數表 六、旋噴樁質量 (1)質量標準 1)保證項目 旋噴樁使用的水泥品種、標號、12、水泥漿的水灰比符合設計要求。 檢驗方法：檢查出廠證明、合格證、試驗報告。 2)基本項目 高壓旋噴樁樁體深度、直徑和樁體強度等符合設計要求。 檢驗方法：鉆孔取芯檢驗、標準貫入試驗等。 檢查樁體均勻性：可采取鉆孔取芯的方法，該方法也可用來檢驗樁體的抗壓強度。依據設計要求，一般高壓旋噴樁樁體強度通過鉆孔 取芯滿足28d的無側限抗壓強度不小于1.0MPa即可判定為合格。 3)允許偏差 旋噴樁的允許偏差和檢驗方法應符合下表的規定。 項目允許偏差檢驗方法 樁體中心位置 50mm 拉線及尺量檢查 鉆孔垂直度 1.5H/100 吊線和尺量檢查 (2)施工注意事項 1)鉆機就位后應進行水平、垂直校正，鉆桿應與樁13、位吻合，偏差控制在10mm內。 2)旋噴樁施工前必須確定旋噴施工參數：旋噴速度、提升速度、噴嘴直徑等。 3)旋噴樁管達到預定深度后，應進行高壓射水試驗，合格后方可噴射漿液，待達到預定壓力排量后，再逐漸提升旋噴管，深層旋噴時應先噴漿后旋噴和提升，防止注漿管扭斷。 4)旋噴冒漿處理 冒漿：旋噴時高壓噴射流在地基中切削土體，其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分長度為半徑的圓柱體。一部分細小的土粒被噴射漿液所置換，隨著液流被帶到地面上(俗稱冒漿)，其余與漿液攪拌混合。 在旋噴過程中往往有一定數量土粒隨著一部分漿液沿著注漿管 冒出地面，通過對冒漿觀察，冒漿量小于注漿量20%為正?，F象，超過20%或完全不冒14、漿者，應查明原因，采取相應的措施。 地層中有較大的空隙而引起不冒漿，則可在漿液中摻加適量的外加劑(水玻璃和木質素磺酸鈣)，使漿液在一定范圍內凝固。 5)在插管旋噴過程中，要注意防止噴嘴被堵，壓力和流量必須符合設計值，否則要拔管清洗，再重新進行插管和旋噴。插管過程中，為防止泥砂堵塞，可邊射水邊插管，以免泥砂堵塞。 6)選用水泥應經試驗及過篩，其細度應在標準篩(孔徑0.08mm)的篩余量不大于15%，漿液攪拌后不得超過1小時。 7)鉆桿的旋轉和提升必須連續不中斷，拆卸鉆桿要保持鉆桿有0.1m 以上搭接長度，以免旋噴固結體脫節。中途機械發生故障時，應停止提升和旋噴，以防斷樁。并應立即檢查，排除故障。15、為提高旋噴樁樁體質量，在樁底部1m 范圍內應采取較長持續時間的措施。 8)旋噴樁施工完成后，不能隨意堆放重物，防止旋噴樁變形。 9)旋噴樁體的施工質量是保證施工期間基坑底穩定的關鍵，旋噴樁施工時，應嚴格按照施工規范進行施工。其施工要點如下: 高壓噴射注漿的施工參數應根據地質條件，通過現場施工經驗調整，并在施工中嚴格加以控制。 施工時應保證鉆孔的垂直偏差不應超過0.5%，樁位偏差不應大于50mm。 噴射壓力，提升速度對成樁直徑有較大影響，根據樁徑(樁徑為1000)進行調整。 七、旋噴樁安全保證措施 旋噴施工采用高壓噴射為主的手段，尤應注意安全措施。 (1)高壓泥漿泵應全面檢查和清洗干凈，防止泵體的殘渣和鐵屑存在，各密封圈完整無泄漏。 (2)壓力表應定期檢查，保證正常使用。 (3)一旦發生故障，要停泵停機排除故障。 (4)司鉆人員需熟練操作技能，了解注漿全過程。 (5)施工操作人員要注意水玻璃等腐蝕材料傷害自己，參加外加劑施工操作人員一定戴手套等保護自己，如水玻璃身體粘上水玻璃，立即用清水沖洗。