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1、力帆中心-LFC項目南側基坑支護工程高壓旋噴樁實驗方案編制：審核：*2011年12月11日目 錄一基坑工程支護概況3二試驗采用的技術標準3三高壓旋噴樁技術要求3四旋噴工藝試驗目的4五試驗方案41.試驗前可確定的項目42.需要通過試驗確定的項目53.試驗位置與布置形式54.機械設備確定65.試驗工藝及施工期間可確定的參數65.1施工工藝流程65.2 施工期間可確定的主要技術參數86.開挖檢查及取芯試驗9六圍井注水試驗9七試驗結論9一 基坑工程支護概況力帆中心-LFC項目位于重慶市重慶江北嘴中央商務區，1、2號樓為37/-5F兩棟超高層，3號樓為10/-5F高層及9/-5F裙樓。力帆中心-LFC項2、目南側基坑支護工程施工圖設計由中煤科工集團重慶設計研究院設計，根據邊坡地質條件及周邊環境，結合場地總體規劃，采用的支護結構形式為：JJ1段采用放坡+錨拉樁機構支護+雙排高壓旋噴止水帷幕聯合支護措施；J1N1段采用放坡+門字形雙排支護+雙排高壓旋噴止水帷幕聯合支護措施，N1O段采用門字形雙排支護樁+雙排高壓旋噴止水帷幕聯合支護措施，OA段采用錨拉樁支護+雙排高壓旋噴止水帷幕聯合支護措施。二 試驗采用的技術標準1. 建筑地基處理技術規范JGJ79-20022. 水利水電工程高壓噴射灌漿技術規范DL/T520020043. 水利水電工程注水試驗規程SL345-20074. 力帆中心-LFC項目南側基3、坑支護工程施工圖設計中煤科工集團重慶設計研究院 2011.115. 重慶市力帆中心-LFC項目工程地質詳細勘察重慶市二零八勘察設計院 2011.08三高壓旋噴樁技術要求根據施工圖紙要求，本工程采用的雙排高壓旋噴樁主要技術要求如下：1. 樁體有效直徑1.0m，套接長度0.3m，鉆孔中心間距0.85m，與排樁搭接長度0.15m，且高壓旋噴樁與人工挖孔樁凈距不大于0.2m；2. 帷幕滲入中風化巖層；3. 材料選取普通硅酸鹽水泥，強度不低于42.5MPa，水泥漿液的水灰比取0.8-1.5，且每立方米土體中的水泥產入量不應小于450kg；4. 噴射管分段噴射搭接長度不的小于100mm。其他未提出要求見施4、工圖設計圖紙。四旋噴工藝試驗目的根據施工圖設計說明中第8.3條“旋噴樁工藝試驗是確保止水帷幕成功的關鍵。施工排樁和止水帷幕前，應選擇填土較厚地區先進行旋噴樁公式試驗，確定三重管法高壓旋噴樁止水帷幕止水效果及施工技術參數，并在套接部位采用取芯方式進行帷幕止水效果檢驗”。 為了選取更適合與該場地土層條件的旋噴參數（如高壓泵噴頭直徑、泥漿泵和空壓機壓力、水灰比、旋轉速度等），及采用目前的旋噴樁參數所達到的有效樁徑、樁芯強度及抗滲性能，特對本場地進行三重管法高壓旋噴樁施工工藝進行試驗（包括開挖檢查、取芯試驗和圍井注水試驗），總結該場地的施工經驗，為設計提供依據，以指導大面積施工。五 試驗方案1.試驗前5、可確定的項目根據現行的建筑地基處理技術規范JGJ79-2002要求，主要的試驗項目如下：1. 噴嘴直徑高壓泵噴嘴直徑一般在2-4mm，高壓泵壓力相同條件下噴嘴直徑越大樁徑越大，但是施工速度會減慢，樁身強度也會降低，高壓系統的設備要求較高，根據經驗選取2.5mm較為合理。泥漿泵和空壓機噴嘴直徑對成樁質量影響相對較小，根據經驗泥漿泵噴嘴直徑選取8-9mm，空壓機噴嘴直徑取1-3mm，后兩項參數可根據施工隊伍的機械設備尺寸合理調整。2. 泥漿泵和空壓機壓力根據經驗，泥漿泵和空壓機壓力對高壓噴射樁的影響相對較小，因此，根據現有市場設備情況，泥漿泵壓力在1.0-2.0Mpa范圍選取，空壓機壓力在0.506、-0.80Mpa范圍選取。3. 旋噴深度根據設計圖紙要求旋噴嵌入中風化基巖。2.需要通過試驗確定的項目1.確定高壓旋噴樁施工中噴漿管提升速度、回轉速度；2.確定高壓旋噴樁施工水灰比等施工參數；3. 確定高壓旋噴樁施工樁身有效直徑及樁身強度（取芯試驗）；4. 確定高壓旋噴樁施工抗滲效果（圍井注水試驗）。3.試驗位置與布置形式旋噴樁試驗位置擬選擇在用于阻止典型土層（填土）較厚的區域，具體位置可根據目前現場允許的場地，由建設單位，設計單位，監理單位等相關單位指定共同確認。具體布樁如下（圖1）：1. 用高壓旋噴樁做一個有效外邊為5.2*m5.2m的圍井；2. 樁間距700mm，樁徑1000mm（同設計7、止水帷幕高壓旋噴樁）；3. 樁深：根據選取場地地點的透水層土層深度確定；圖1 高壓旋噴樁試驗布置圖4.機械設備確定設計樁徑為1.0 m，根據同類工程的施工經驗，用三重管法施工才能滿足設計要求，試驗使用的主要機具設備見下表。本套設備漿液壓力1.02.0MPa，漿液比重1.601.80，壓縮空氣壓力0.50.8MPa，高壓水壓力3542Mpa。設備名稱型號規格數量高壓泥漿泵SNS-H300水流 Y-2型液壓泵30MPa1臺高壓水泵302-sz50 MPa1臺高壓旋噴樁機MDL-120型液壓臺車高壓旋噴樁機1臺鉆機工程地質鉆機XY-1001臺泥漿泵BW-150型7 MPa1臺6m3空氣壓縮機0.8 8、Mpa 3m3/min1臺泥漿攪拌罐200L/min1臺高壓膠管 注漿管若干 注漿管 若干注水試驗1套5. 試驗工藝及施工期間可確定的參數5.1施工工藝流程三重管法高壓旋噴樁施工工藝流程見下圖2：準備工作鉆機就位調整鉆架角度鉆 孔插 管高壓噴射注漿作業噴射結束拔 管機具清理樁機移位制 漿一級過濾二級過濾高壓泵對漿液加壓試 噴啟動高壓清水泵、空壓機供水、風泥漿排放處理圖2 高壓旋噴樁工藝流程（三重管）主要步驟敘述如下：1. 準備工作(1)、清除試驗區域的建筑與生活垃圾，地面進行平整與碾壓。(2)、開挖泥漿池、排漿溝及排水溝。(3)、施工用電采用自發電（或建設單位提供的位置接入），施工用水根據現場9、攪拌建設單位提供的位置接入。(4)、搭設水泥棚，準備好水泥及外加劑（必要時采用）。(5)、測量定位旋噴樁樁位。2. 鉆進與旋噴施工(1)、成孔：采用地質鉆機鉆進成孔，成孔直徑110mm，成孔深度以滿足旋噴樁設計深度為準，針對地勘報告描述該場地填土層第四系人工填土，土層松散-稍密，成孔期間垮孔幾率較大，成孔期間應該用鋼套筒跟管鉆進，防止垮孔，成孔達到設計深度后應采用直徑不小于75mmpvc花管置入孔內，確保噴頭進入底部，轉入下一個孔進行成孔作業，成孔偏差不得大于設計位置的5cm；(2)、制備水泥漿：首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入，開動攪拌機攪拌1020分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，放入第10、一道篩網（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進第二道過濾網（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。、插管：成孔完成一定數量后，插入旋噴管集中噴射。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，先用較小壓力（0.51.0MPa）邊下管邊射水。、提升噴漿管、攪拌：噴漿管下沉到達設計深度后，接通高壓水管、空壓管，開動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉，并用儀表控制壓力、流量和風量。高壓泥漿泵壓力增到施工設計值（3042MPa）后，先坐底噴漿30s，按照方案及設計確定的提升速度旋噴、提升鉆桿，直至達到預期的加固高度。、樁頭部分處理：當旋噴管提升接近樁頂時，從樁頂以下11、1.0米開始，慢速提升旋噴，旋噴數秒，再向上慢速提升0.5米，直至樁頂停漿面。關閉高壓泥漿泵（清水泵、空壓機），停止水泥漿（水、風）的輸送，將旋噴漿管旋轉提升出地面，關閉鉆機。、重復噴漿、攪拌：在生活垃圾與淤泥質土結合面及遇到漏漿情況時，為保證樁徑，須重復噴漿、攪拌。、清洗：向漿液罐中注入適量清水，開啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。、移位：移動樁機進行下一根樁的施工。5.2 施工期間可確定的主要技術參數根據設備的條件，和對本次試驗的預期，本此試驗施工期間可確定的主要1.02.0MPa，漿液比重1.601.80，壓縮空氣壓力0.50.8MPa12、，高壓水壓力3542Mpa，水灰比0.8-1.5：1.0。6.開挖檢查及取芯試驗1. 待高壓旋噴樁施工完成28d達到設計強度后，對旋噴樁進行開挖檢查綜合判斷旋噴有效直徑。2.選取兩個高壓旋噴樁套接處進行取芯試驗（選取位置及個數應滿足試驗要求），包括現場各深度取芯檢查和室內試驗，取芯可選6組進行試驗，3組做看呀試驗，3組做室內抗滲試驗，通過試驗得出樁身強度和旋噴樁止水帷幕的抗滲性能。六 圍井注水試驗注水試驗于高壓旋噴樁施工完成后28d強度達到設計要求開始，注水孔采用清水沖擊跟管鉆進，孔徑為127mm，孔深以達到中風化基巖為準，插入直徑75mm花管到孔底，使用流量計型號DN-20和量杯。成孔結束后13、下入觀測管，提出直徑127mm護壁管，試驗前，進行地下水位觀測，水位檢測間隔為5min，當連續兩次觀測數據變動小于10cm時，即可結束水位觀測，用最后一次觀測值作為計算地下水位。向注水孔（觀測管）內注水，水位達到花管孔口位置，達到穩定水位后，圍井內充滿水，開始計時，每分鐘觀測流入孔內流量。穩定水位后觀察2-3小時，如果流量較大可通過流量計讀數觀察流量，若流量較小可通過量杯計算分鐘流量取得數據后計算圍井防滲墻的滲透系數K值。在透水地層中進行圍井注水試驗，高噴墻的滲透參數K可按下式計算：K=2Qt/L(H+h0) (H-h0)其中：K-滲透系數，m/d;Q-穩定流量，m3/dt -高噴墻平均厚度，14、m；L-圍井周邊高噴墻軸線長度，m；H-圍井內試驗水位至井底的深度，m；h0-地下水位至井底的深度，m。七試驗結論通過高壓旋噴樁試驗主要試驗成果如下：1. 得出高壓旋噴樁施工中噴漿管提升速度、回轉速度，噴嘴數量；2. 得出高壓旋噴樁施工水灰比等施工參數；3. 得出高壓旋噴樁施工樁身有效直徑及樁身強度；4. 得出高壓旋噴樁施工抗滲系數，判斷抗滲效果；5. 得出壓縮空氣壓力、高壓水壓力及水泥漿液壓力6. 依據試驗成果，提出適用于本場地的高壓旋噴止水帷幕方案或對大面積施工提出建議。7. 形成試驗總結報告一份，附表高壓灌漿施工工藝參數建議值。附表：高壓灌漿施工工藝參數建議值高噴形式三重管法360旋噴樁徑mm樁間距mm高壓漿壓力Mpa流量 L/min氣壓力Mpa流量 L/min水壓力Mpa水泥漿液比重 g/cm3漿嘴數量個漿嘴直徑mm提升速度cm/min轉速 r/min水泥摻入量 Kg/m水灰比 ：外加劑加入情況