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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工程旋噴樁地基加固施工方案一、工程概述1、長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖工程里程LK3+479+600段地基加固采用高壓旋噴樁，工程量較大。為了保證高壓旋噴樁地基加固施工質量，對高壓旋噴樁地基加固進行了兩次試樁（采用二重管法），通過兩次試樁，獲得了該地層高壓旋噴樁施工數據，擬定了該地層高壓旋噴樁施工參數。2、工程地質條件：里程LK3+479+600段地基加固所處地層從上至下重要為：-2層素填土、層淤泥質粉質粘土、-1粉土、層淤泥質粉質粘土夾粉土、層粉粘砂。二、施工內容根據南京長江隧道工程左汊隧道設計圖紙SS-ZS-JG01-01-14、SS-ZS2、-JG01-01-15、SS-ZS-JG01-01-15B和SS-ZS-JG01-01-15及施工現場實際狀況，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，設計規定高壓旋噴樁地基加固土28d無側限抗壓強度應不不大于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-7.182m16.326m），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+576.3873、段標高為-13.626m20.74m），數量為53根；別的均為3m，數量為1120根；以上共計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-7.182m16.326m），數量為163根；K區里程LK3+571.387+575.387段范疇內高壓旋噴樁長為7.114m（標高為-13.626m20.74m），數量為198根；別的均為3m，數量為1371根；以上共計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24、排第16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。 以上高壓旋噴樁共計為4329根，其中加固長為25.74m高壓旋噴樁為78根，加固長為9.144m高壓旋噴樁為213根，加固長為7.114m高壓旋噴樁為251根，加固長為4m高壓旋噴樁為1296根，加固長為3m高壓旋噴樁為2491根，高壓旋噴樁（樁徑為1000）長共計18398m，需要水泥5、8306t，水玻璃113.3t，木質素磺酸鈣16.6t。此外地下持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如下5m，水泥摻量為310kg/m，樁身15m如下摻加木質素磺酸鈣（水泥重量0.2%）和水玻璃（水泥重量1.364%），保證高壓旋噴樁止水效果。樁間距（中對中）為600mm，樁中心距離地下持續墻外側為30mm，樁位置對準地下持續墻分幅中心，1000mm厚地下持續墻接縫采用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厚地下持續墻接縫采用1根高壓旋噴樁樁徑止水，根據設計規定高壓旋噴樁（樁徑800mm）有6、88根。三、施工流程及施工辦法高壓旋噴樁是在普通化學注漿法基本上發展起來加固土體一種新辦法，是采用高壓射流切削土體，同步高壓注入設計漿液對土體加固一項施工技術。（1） 施工流程：旋噴樁施工過程中普通先用鉆機引孔，再下注漿管，用高壓泵（普通為2535MPa）將水泥漿液通過特殊注漿管端頭噴嘴（1.8），以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時，一面緩慢旋轉（10rpm）、一面徐徐提高（1015cm/min），高壓噴出漿液不斷切削土層，并使強制切削下來土體與漿液充分混合，最后在噴射力有效射程范疇內形成一種混合物圓形凝柱體，根據實際地質狀況旋噴法采用二重管法，即：同步壓入水泥漿和壓縮空氣，使用設備安裝調試引孔鉆7、機就位平整場地 測放樁位 啟動引孔鉆機水泥漿攪拌、制備啟動高壓泵 啟動空氣壓縮機輸送高壓氣流 主機鉆進引孔 鉆孔引孔至設計標高 二重管旋噴注漿自樁底勻速旋轉提速高壓噴漿至樁頂 停噴、停氣單樁施工完畢圖 旋噴注漿施工工藝流程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，滿足設計規定。施工流程詳見旋噴注漿施工工藝流程。（2）施工辦法：施工時一方面用鉆機引孔，再用旋噴機噴射，即先把漿液管下到預定加固范疇最深點，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步進行，一次成樁，其工作環節為：1）鉆機就位：鉆機需平置于牢固堅實地方，鉆桿8、對準孔位中心，偏差不超過5cm。2）鉆孔下管：鉆孔目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，保證下管順利，下管過程中同步輸送壓縮氣流，當注漿噴頭下到預定位置（預定加固范疇最深點）。3）制漿：不同地層選用不同注漿材料，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#），水泥漿液水灰比為0.65：1（持續墻接縫止水旋噴樁水灰比為0.8：1），由于粉細砂滲入系數大，根據施工實際狀況和試樁成果，擬定適量摻加水玻璃（水玻璃參量為水泥重量1.364%）和木質素磺酸鈣（木質素磺酸鈣參量為水泥重量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，9、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：高壓射漿自下而上持續進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉和提高速度等參數，應符合操作規程規定。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，再按施工設計提高速度開始提高鉆桿，邊旋轉邊噴漿邊提高。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，多余清除掉，但需防止漿液凝固時產生收縮影響，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，及時清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。四.施工保10、障辦法1、加強施工機械設備準備，鉆機提高所用電動機（普通為11KW）能保證鉆桿順利提高，鉆桿旋轉所用電機能保證鉆桿順利按正常勻速旋轉，防止浮現卡鉆和堵管現象，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他準備工作，重要準備海螺水泥（級別為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查,數量要滿足施工材料規定，水玻璃要檢查波美度和重量，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。現場合用攪拌桶、電動機及有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，保證能順利施工。3、加強施工過程控制，開鉆前檢查鉆桿垂直度和鉆桿長度滿11、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干上提，認真監督提高速度和旋轉速度，浮現卡鉆后要重新下鉆注漿，保證整個施工處在可控狀態。 五.施工機械設備及重要技術參數（1）施工機械設備 表1設備名稱設備型號數量備注鉆 機XP-303臺旋噴注漿高壓泵GZB-40B3臺旋噴注漿空氣壓縮機0.6-0.83臺旋噴注漿二重旋噴管733 套旋噴注漿漿液制備機拌漿桶6臺旋噴注漿（2） 二管旋噴施工重要技術參數如下：項 目 參 數噴嘴直徑（mm） 1.8旋噴速度（r/min） 510提高速度(mm/min) 1015高壓泵壓力（MPa） 30流量（L/min） 5070（漿液12、）空壓機壓力（MPa） 0.7高壓旋噴樁（1000）水泥漿參數表 表2水泥用量（每米）電動機轉速（r/min）流 量（L/min）提高速度（cm/min）樁長(m)備注430 kg8005813.7設計樁長摻水玻璃和木質素磺酸鈣高壓旋噴樁（800）水泥漿參數表 表3水泥用量（每米）電動機轉速（r/min）流 量（L/min）提高速度（cm/min）樁長(m)備注310 kg70050.914.2設計樁長樁長見附表六、旋噴樁質量（1）質量原則1）保證項目旋噴樁使用水泥品種、標號、水泥漿水灰比符合設計規定。檢查辦法：檢查出廠證明、合格證、實驗報告。2）基本項目高壓旋噴樁樁體深度、直徑和樁體強度等符13、合設計規定。檢查辦法：鉆孔取芯檢查、原則貫入實驗等。檢查樁體均勻性：可采用鉆孔取芯辦法，該辦法也可用來檢查樁體抗壓強度。根據設計規定，普通高壓旋噴樁樁體強度通過鉆孔取芯滿足28d無側限抗壓強度不不大于1.0MPa即可鑒定為合格。3）容許偏差旋噴樁容許偏差和檢查辦法應符合下表規定。項 目 容許偏差 檢查辦法樁體中心位置 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，鉆桿應與樁位吻合，偏差控制在10mm內。2）旋噴樁施工前必要擬定旋噴施工參數：旋噴速度、提高速度、噴嘴直徑等。3）旋噴樁管達到預定深度后，應進行高壓射水實驗，14、合格后方可噴射漿液，待達到預定壓力排量后，再逐漸提高旋噴管，深層旋噴時應先噴漿后旋噴和提高，防止注漿管扭斷。4）旋噴冒漿解決冒漿：旋噴時高壓噴射流在地基中切削土體，其加固范疇就是噴射距離加上滲入某些長度為半徑圓柱體。一某些細小土粒被噴射漿液所置換，隨著液流被帶到地面上（俗稱冒漿），別的與漿液攪拌混合。在旋噴過程中往往有一定數量土粒隨著一某些漿液沿著注漿管冒出地面，通過對冒漿觀測，冒漿量不大于注漿量20%為正常現象，超過20%或完全不冒漿者，應查明因素，采用相應辦法。地層中有較大空隙而引起不冒漿，則可在漿液中摻加適量外加劑（水玻璃和木質素磺酸鈣），使漿液在一定范疇內凝固。5）在插管旋噴過程中，要15、注意防止噴嘴被堵，壓力和流量必要符合設計值，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）選用水泥應經實驗及過篩，其細度應在原則篩（孔徑0.08mm）篩余量不不不大于15%，漿液攪拌后不得超過1小時。7）鉆桿旋轉和提高必要持續不中斷，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。半途機械發生故障時，應停止提高和旋噴，以防斷樁。并應及時檢查，排除故障。為提高旋噴樁樁體質量，在樁底部1m 范疇內應采用較長持續時間辦法。8）旋噴樁施工完畢后，不能隨意堆放重物，防止旋噴樁變形。9）旋噴樁體施工質量是保證施工期間基坑底穩定核心，旋噴16、樁施工時，應嚴格按照施工規范進行施工。其施工要點如下： 高壓噴射注漿施工參數應依照地質條件，通過現場施工經驗調節，并在施工中嚴格加以控制。 施工時應保證鉆孔垂直偏差不應超過0.5%，樁位偏差不應不不大于50mm。噴射壓力，提高速度對成樁直徑有較大影響，依照樁徑（樁徑為1000）進行調節。 七、旋噴樁安全保證辦法旋噴施工采用高壓噴射為主手段，尤應注意安全辦法。（1） 高壓泥漿泵應全面檢查和清洗干凈，防止泵體殘渣和鐵屑存在，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）司鉆人員需純熟操作技能，理解注漿全過程。（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，及時用清水沖洗。