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1、擾動層高壓旋噴樁處理專項施工方案 一、工程概況 - 2 二、旋噴樁原理及設(shè)計 - 2 1、雙重管高壓旋噴樁原理 - 2 2、旋噴樁設(shè)計及打設(shè)順序 - 4 3、雙重管旋噴樁（試噴）技術(shù)參數(shù)初步設(shè)計 - 4 3.1注漿材料的選擇 - 4 3.2試噴技術(shù)參數(shù)取值范圍 - 5 3.3旋噴樁施工順序 - 5 3、主要工程量和施工工期 - 5 三、編制依據(jù) - 6 四、施工準(zhǔn)備 - 6 1、場地、供水、供電等 - 6 2、主要機具設(shè)備： - 6 3、施工材料 - 7 4、人員配備 - 7 五、主要工序施工流程及方法 - 7 1、作業(yè)前準(zhǔn)備工作 - 9 2、測量放線： - 9 3、設(shè)置水中套管（定位孔） -2、 10 4、鉆機就位 - 10 5、鉆孔 - 10 6、插管、試噴 - 10 7、制漿 - 10 8、高壓噴射注漿 - 11 9、清洗和移位： - 11 10、廢漿處理及套管拔除 - 11 六、質(zhì)量控制措施 - 12 1、水泥用量的控制 - 12 2、冒漿處理 - 12 3、固結(jié)體控形 - 12 4、防串孔措施 - 13 七、施工安全控制措施 - 13 八、環(huán)境保護措施 - 13 九、文明施工要求 - 13 處理專項施工方案 一、工程概況 XXXXXX公路大橋主橋為（98m+180m+98m）部分矮塔斜拉橋，主梁為單箱五室大懸臂變截面PC連續(xù)箱梁；下部結(jié)構(gòu)主墩為花瓶式實體墩，采用C40砼，主墩3、墩身橫橋向頂寬17.0m，底寬為12.0m，順橋向?qū)挾葹?.0m。主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，橋位處河床由于受地方抽砂影響變化較大，設(shè)計變更樁基加長、加粗后每個承臺下設(shè)置20根直徑2.5m的鉆孔灌注樁，39#墩樁長為103m，40#主墩樁長為105m，按摩擦樁設(shè)計。主墩承臺設(shè)計變更后順橋向長度為22.85m，橫橋向?qū)挾葹?9.1m，承臺高度為6.0m。 5月9日，主橋的首棵樁基39#-3-1采用氣舉反循環(huán)開鉆， 5月23日18:30，樁基在正常鉆進時發(fā)生護筒掉落。事情發(fā)生后，項目部立即啟動應(yīng)急預(yù)案，組織現(xiàn)場技術(shù)人員觀測孔深變化，防止事件進一步惡化，同時組織現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人、邀請集團公司技術(shù)專家進行原4、因分析，初步認(rèn)為主橋橋位處近年來河砂偷采現(xiàn)象嚴(yán)重（截止20XX年12月中旬我部進場后河砂偷采活動砂仍未制止），開采深度40m左右，造成河床下陷，部分河岸坍塌。目前該范圍內(nèi)土層處于沉降狀態(tài)，造成擾動地層土質(zhì)松散。鉆進過程中采用優(yōu)質(zhì)泥漿護壁、慢速鉆進的情況下擴孔現(xiàn)象嚴(yán)重，大于護筒外徑，并沿護筒外壁向上侵蝕，造成護筒外側(cè)空虛，當(dāng)侵蝕至護筒外側(cè)摩阻力無法支撐護筒自重時，發(fā)生護筒掉落現(xiàn)象。因擾動地層較厚，擴孔范圍較大，導(dǎo)致護筒掉落深度較大。 鑒于此次鉆孔事件，為保證樁基成孔質(zhì)量，防止擾動層擴孔、坍孔，我部擬采用樁周圍高壓旋噴樁固結(jié)擾動層及砂層后再行鉆進成孔的施工方案。 二、旋噴樁原理及設(shè)計 1、雙重管高5、壓旋噴樁原理 雙重管法是使用雙通道的二重注漿管。把二重注漿管放至設(shè)計的土層深度后，通過在管底側(cè)面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出2025Mpa以上壓力的漿液，從噴嘴中高速噴出。并用0.5Mpa左右壓力把壓縮空氣，從外噴嘴中噴出。隨著噴管的旋轉(zhuǎn)與提升，高壓水泥漿射流沖切破壞土體，同時漿射流的能量較大，將水泥漿與樁基附近土摻攪形成樁體；壓縮氣起到升揚置換的作用，使切割的部分土體從孔口冒出，水泥漿與土混合物固結(jié)后，形成圓柱狀固結(jié)體，如圖一、二所示。 雙管旋噴法的主要優(yōu)點：壓力大、流量大、能量大、樁徑也較大；相對于三管法它直 6、2、旋噴樁設(shè)計及打設(shè)順序 采用雙重管高壓旋噴樁，樁周圍旋噴樁樁徑100cm，樁心距76.57cm，相互咬合23.43cm，設(shè)置13根；樁基內(nèi)旋噴樁樁徑80cm，樁心距121.24cm，設(shè)置3根；旋噴樁上端包裹護筒5.00m，下端嵌入全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2.0m，如圖三所示。 39#墩河床高程為+2.00m，護筒底口高程為-20.991m，圓礫土底層高程為-32.80m；旋噴樁設(shè)計頂、底高程分別為-15.991m、-34.80m，樁長18.809m；40#墩河床高程為+6.80m，護筒底口高程為-16.991m，圓礫土底層高程為-32.90m；旋噴樁設(shè)計頂、底高程分別為-11.991m、-34.90m7、，樁長22.909m。 3、雙重管旋噴樁（試噴）技術(shù)參數(shù)初步設(shè)計 3.1注漿材料的選擇 A、水泥膠體水灰比為0.81.1； B 、漿液材料：普通硅酸鹽水泥、粉煤灰。 C、每延米樁長水泥、粉煤灰膠體用量400kg。 技術(shù)參數(shù)取值范圍 3.3旋噴樁施工順序 為防止串孔，在施工過程中各機組采取跳打的施工方法，如圖四所示。 3、主要工程量和施工工期 39#、40#墩各有高壓旋噴樁320棵，引孔共（2+34.8+6.8+34.9）320=25120延米，旋噴樁共（18.809+22.909）320=13359延米。 根據(jù)以往施工經(jīng)驗，旋噴樁機每臺班可完成100m高壓旋噴樁。按照高壓旋噴樁40# 墩長樁考8、慮，每棵樁基施工334.544m高壓旋噴樁。每棵樁基采用16棵高壓旋噴樁加固，根據(jù)施工要求分三輪施工，第一輪施工外圍6棵、施工周期2天，第二輪施工外圍剩余7棵、施工周期2天，第三輪施工孔內(nèi)3棵、施工周期1天。每輪高壓旋噴樁2天齡期后方可施工下輪高壓旋噴樁。考慮施工準(zhǔn)備期7天，每棵樁基高壓旋噴樁全部施工后3天齡期，鉆機在高壓旋噴樁施工后19天便可就位鉆進。 主墩樁基投入6臺氣舉反循環(huán)鉆機，則每個平臺投入旋噴鉆機3臺方能滿足施工進度要求。 三、編制依據(jù) 1、xxxxxxx大橋施工圖變更設(shè)計文件； 2、中華人民共和共行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)范（JGJ3320XX）； 3、中華人民共和共行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)9、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ7920XX）； 4、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范（GBJ20283）； 5、高壓旋噴樁施工規(guī)范。 四、施工準(zhǔn)備 1、場地、供水、供電等 高壓旋噴樁施工設(shè)備利用39#、40#施工平臺；施工用水利用x河水；施工用電利用現(xiàn)有一臺800KVA，兩臺400 KVA變壓器；項目部自有汽車吊、挖掘機、裝載機數(shù)臺，根據(jù)需要可隨時調(diào)動，爭取加快施工進度。 2、主要機具設(shè)備： 選用XY-100型地質(zhì)鉆機、高壓泵、旋噴鉆機、漿液攪拌桶等；輔助設(shè)備包括操縱控制系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、材料儲存系統(tǒng)、以及各安全設(shè)施等。 高壓噴射注漿法施工常用主要機具設(shè)備規(guī)格技術(shù)性能見下10、表： 引孔及雙重管旋噴施工主要機具、設(shè)備參數(shù)表 3、施工材料 根據(jù)設(shè)計采用普通硅酸鹽水泥，所使用的水泥要求新鮮無結(jié)塊。漿液宜在旋噴前1h 以內(nèi)配制，使用時濾去水泥結(jié)塊以免堵塞管路和噴嘴。 4、人員配備 旋噴樁基施工勞動力及設(shè)備投入初步擬定計劃：樁基施工初步擬定投入6臺旋噴樁機進場施工，作業(yè)班組為6個機組。各作業(yè)工種人員配備如下表： 勞動力投入計劃表 五、主要工序施工流程及方法 采用雙重管法高壓噴射注漿工藝，即為鉆孔、貫入噴射注漿管至鉆孔底設(shè)計標(biāo)高后噴射注漿，當(dāng)壓力流量達(dá)到規(guī)定值后，隨即旋轉(zhuǎn)和提升，進行自下而上噴射，。 詳見：高壓旋噴樁施工方法示意圖（圖五）及雙重管高壓旋噴工藝流程圖（圖六。） 11、(b)(c)(d)(e) (a)鉆機就位鉆孔 (d)邊旋噴邊提升(b)鉆孔至設(shè)計高程(e)旋噴結(jié)束成樁(c)旋噴開始圖六：雙重管高壓旋噴工藝流程 （1）首先將雙管高壓旋噴注漿施工所需全套設(shè)備/輔助設(shè)備，按施工場地情況進行合理布置、安裝。 （2）然后分別檢查氣、漿兩大系統(tǒng)各種設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常，管路是否暢通（進行地面管路試噴），測試監(jiān)控儀器是否齊備、完好。確信無誤后方可進入下一步工序。 A、供氣系統(tǒng)：空壓機風(fēng)管送液器高噴桿噴頭。 B、供漿系統(tǒng)： 攪拌機過濾網(wǎng)貯漿桶高壓注漿泵壓力表漿管送液器 高噴桿噴頭。 C、旋噴鉆機、噴管、噴頭、風(fēng)嘴、漿嘴的檢查。 （3）各種設(shè)備檢查完畢后在地表進行聯(lián)合試機/試噴12、檢查，以確定各種設(shè)備能否正常進行工作。把各種壓力和流量調(diào)到噴射注漿施工的要求值進行試噴，不僅可以了解各種管路是否暢通/密封，而且可以了解漿嘴、風(fēng)嘴的加工質(zhì)量。在更換新漿嘴、風(fēng)嘴時都應(yīng)在地面進行試噴，調(diào)節(jié)好噴射效果后方可下入孔內(nèi)使用。 2、測量放線： 依據(jù)控制樁和設(shè)計圖，準(zhǔn)確放出旋噴樁孔位。將主軸線控制點引在施工平臺上，并加 3、設(shè)置水中套管（定位孔） 嚴(yán)格按照設(shè)計放樣打設(shè)水中套管，套管采用200mm、壁厚8mm鋼管，入土深度不小于2m，孔口平面誤差不大于20mm，套管傾斜度不大于1%，定位準(zhǔn)確后將孔口固定于施工平臺上。 4、鉆機就位 根據(jù)現(xiàn)場放線移動鉆機，使鉆頭對準(zhǔn)孔位的中心，同時為保證鉆機達(dá)13、到設(shè)計要求的垂直度，鉆機就位后必須作水平校正，使其鉆桿軸線，垂直對準(zhǔn)鉆孔中心位置，保證鉆孔的垂直度不超過1。在校直糾偏檢查中，利用垂球（高度不得低于2m）從縱橫兩個方向檢查，若發(fā)現(xiàn)偏斜，則在機座下加墊薄鋼板調(diào)整，然后將鉆機固定于施工平臺上，防止鉆機偏離樁位中心。 5、鉆孔 我部采用XY-100型地質(zhì)鉆機進行預(yù)先成孔，孔徑110mm，嚴(yán)格按已定樁位進行成孔，采用膨潤土造漿護壁。 A、在鉆進過程中，應(yīng)精心操作，精神集中，合理掌握鉆進參數(shù)，合理掌握鉆進速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故。一旦發(fā)生孔內(nèi)事故，應(yīng)爭取一切時間盡快處理，并備齊必要的打撈工具。 B、為避免鉆孔傾斜，在鉆機就位和鉆孔過程中，要隨14、時注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正，以確保鉆孔傾斜度在設(shè)計允許的范圍內(nèi)；鉆速要打慢檔，并采用導(dǎo)正裝置防止孔斜。 6、插管、試噴 在鉆孔前要檢查管路是否暢通，密封圈是否完好無損，絲口是否連接嚴(yán)緊。引孔鉆好后，插入旋噴管，為防止泥漿堵塞噴嘴，邊射水邊插管，水壓不超過1Mpa。插管到達(dá)地層預(yù)定深度，先作高壓試噴，調(diào)整參數(shù)達(dá)到要求方可進行噴漿作業(yè)。 7、制漿 采用標(biāo)號普通硅酸鹽水泥，按試驗確定的水灰比、外加劑種類與添加量，使用攪拌機拌制水泥漿液。制漿時應(yīng)注意： A、制漿材料采用重量或體積稱量法，其誤差不大于5%。 B、高速攪拌時間不少于60秒，普通攪拌不少于90秒。 8、高壓噴射注漿 旋噴管下至15、設(shè)計位置后，將攪拌好的水泥漿倒入集料斗，啟動高壓泵（空壓機）送水泥漿（空氣），原地旋噴15秒，然后邊旋噴邊提升，旋轉(zhuǎn)速度和提升速度按規(guī)范要求控制，直至達(dá)到樁頂標(biāo)高。 A、施工前預(yù)先將套管與護筒串聯(lián)，保證廢棄冒漿流入護筒，利用泥漿泵將廢漿排至河岸沉淀池；或排至平臺外泥漿船內(nèi)；集中運至指定地點棄置。 B、施工過程中，按要求隨時檢驗并記錄提升速度、噴漿壓力與流量、氣壓與氣量、進漿和回漿比重、實際孔位、孔深和每個鉆孔內(nèi)的地下障礙物等資料；每孔需做制漿與耗漿（水泥量）統(tǒng)計和記錄。 C、噴射時應(yīng)先達(dá)到預(yù)定的噴射壓力，流量正常后再逐漸提升注漿管，由下而上旋噴注漿。 D、每次旋噴時，應(yīng)先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，以防16、漿管扭斷。 E、噴漿過程中水泥漿隨拌隨用,防止水泥漿沉淀，濃度降低。 F、高壓噴射注漿過程中出現(xiàn)驟然下降、上升或大量冒漿等異常情況時，應(yīng)查明產(chǎn)生的原因并及時采取措施。 G、高壓旋噴注漿，運勢自下而上，連續(xù)進行。若施工中出現(xiàn)停機故障，立即將噴管下沉至停供點以下30cm，待復(fù)供后再行提升，以保證固結(jié)體的整體性。 H、當(dāng)提升至設(shè)計樁頂下100cm深度時，放慢提升速度至設(shè)計高程。 I、高壓噴灌結(jié)束后，在孔內(nèi)水泥漿液固結(jié)過程中因體積收縮，同時孔內(nèi)漿液仍向孔壁四周范圍有一定滲漏，孔內(nèi)漿液將出現(xiàn)一段時間的下降，應(yīng)不間斷地回灌漿液到已噴孔內(nèi)，直至孔內(nèi)漿液面不再下沉為止。 9、清洗和移位： 當(dāng)高壓噴射注漿完畢，17、應(yīng)迅速拔出注漿管徹底清洗漿管和注漿泵，防止被漿液凝固堵塞。移動旋噴機具至下一孔位。 10、廢漿處理及套管拔除 為防止拔除套管時管內(nèi)廢漿污染河水，待孔內(nèi)漿液面不再下沉后，套管內(nèi)插入水管至河床標(biāo)高，注入高壓水將廢將置換，然后拔出套筒。 1、水泥用量的控制 在噴漿提升過程中，控制水泥用量是關(guān)鍵。水泥的用量與噴漿壓力、噴嘴直徑、提升速度及水灰比等有直接關(guān)系，具體控制方法： A、若水泥量剩余措施如下： 適當(dāng)增加噴漿壓力；加大噴嘴直徑；減慢提升速度。 B、若水泥量不夠措施如下： 保證樁徑的情況下適當(dāng)減少壓力；噴嘴直徑適當(dāng)減少；保證樁體強度的情況下適當(dāng)加快提升速度；加大水灰比值。 針對本工程具體情況，每根樁18、分次進行攪拌，施工用水精確量取，確保定量的水和水泥比例進行拌制水泥，通過調(diào)整以上參數(shù)可保證水泥量滿足設(shè)計要求； 針對水泥漿下沉現(xiàn)象（水泥漿液密度較大），采取自樁頂向下3.0m進行復(fù)噴，可保證樁體上部水泥土強度。 2、冒漿處理 在旋噴過程中，往往有一定數(shù)量土粒隨漿液沿套管管壁冒出，通過對冒漿的觀察，及時了解土層狀況，判斷旋噴效果。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，冒漿（內(nèi)有土粒、水及漿液）量小于注漿量20%為正常現(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因及時采取相應(yīng)措施。 A、流量不變而壓力突然下降時，應(yīng)檢查部位的泄漏情況，必要時拔出注漿管，檢查其封密性能； B、出現(xiàn)不冒漿或者斷續(xù)冒漿時，或是土質(zhì)松軟則視為正常19、現(xiàn)象，可適當(dāng)進行復(fù)噴；若附近有孔洞、暗道，則應(yīng)不提升注漿管，繼續(xù)注漿直至冒漿，或拔出注漿管待漿液凝固后，重新注漿直至冒漿，必要時采用速凝漿液，便于漿液在注漿管附近凝固。 C、減少冒漿的措施: 冒漿量過大的主要原因，一般是有效噴射范圍與注漿不相適應(yīng)，注漿量大大超過旋噴固結(jié)所需漿量所致；通過提高旋噴壓力（噴漿量不變）、適當(dāng)縮小噴嘴直徑（旋噴壓力不變）、加快提升和旋轉(zhuǎn)速度等措施，可減少冒漿。 對于冒出套管管口的漿液，可經(jīng)過選擇、調(diào)整濃度后進行前一根樁返漿回灌，以防止空穴現(xiàn)象。 3、固結(jié)體控形 固結(jié)體的形狀，可通過調(diào)節(jié)旋噴壓力和注漿量，改變噴嘴移動方向和提升速度，予以 4、防串孔措施 為避免串孔，我部20、在施工過程中，采取跳打工藝、高壓縮土層適當(dāng)減小噴漿壓力、加快提升速度和旋轉(zhuǎn)速度等措施進行控制。 七、施工安全控制措施 A、高壓泥漿泵、空壓機、高壓清水泵必須指定專人操作，壓力表定期檢修檢定，以保證正常工作。 B、選擇具有熟練操作技能的鉆機操作人員。 C、施工前檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量（風(fēng)量）需滿足設(shè)計要求，檢查管道的耐久性以及管道連接是否可靠，泵體、注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物，各類密封圈必須良好，無滲漏現(xiàn)象，防止接頭斷開、軟管破裂，避免漿液、高壓水流飛散、軟管甩出等安全事故。安全閥中的安全銷要進行試壓檢驗（試壓檢驗到當(dāng)?shù)貕毫θ萜鳈z驗所檢驗），必須確保在達(dá)到規(guī)定壓力時能斷銷卸壓，絕21、不能輕易安裝未經(jīng)試壓檢驗的自制安全銷。 D、噴射漿自噴嘴噴出時，具有很高的能量，因此人體與噴嘴之間的距離不應(yīng)小于60cm。 E、噴射注漿的漿液進到眼睛里時，必須充分清洗，并及時送醫(yī)院治療。 F、吊、放噴射管路時嚴(yán)禁管下站人。不得將電纜浸泡在水和泥漿中，防止漏電傷人。 八、環(huán)境保護措施 A、水泥、粉煤灰應(yīng)遮蓋存放；運輸時封閉覆蓋，不得沿途撒落。 B、制定灑水防塵措施，指定專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場灑水降塵。 C、采取有效降噪措施。 D、不得隨意排放廢棄的加固料。 九、文明施工要求 A、根據(jù)工程情況，制定切實可行的、具體的文明施工措施并嚴(yán)格執(zhí)行，維護我公司的形象。 B、施工場地內(nèi)的臨時設(shè)施布置，做到合理、實用、美觀大方；材料設(shè)備存放整齊、合理。 C、場地內(nèi)設(shè)沉淀池，泥漿和廢水要經(jīng)過沉淀過濾處理后才能排放，以防污染。