（承包[2012]技案 号）
合同名称：晋江市引水第二通道工程取水口构筑物、首段隧洞及箱涵工程C12标 合同编号：JJYS/C12 致：福州闽宏工程监理咨询有限公司 我方今提交 晋江市引水第二通道工程取水口构筑物、首段隧洞及箱涵工程C12标的： □高压旋喷桩试桩方案 请贵方审批。 承 包 人：水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局(盖章) 项目经理：(签名) 日 期： 年 月 日 审核意见： 监理机构：福州闽宏工程监理咨询有限公司(盖章) 监理工程师：(签名) 日 期： 年 月 日 说明：本表一式 3 份，由承包人填写。监理机构审签后，随同审批意见，承包人、监理机构、发包人各1份。
晋江市引水第二通道工程取水口构筑物、
首段隧洞及箱涵工程C12标
合同编号：JJYS/C12
高压旋喷桩试验桩方案
水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局
二0一二年十一月五日
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目 录
一、工程概况 ......................................................................................................................- 1 - 二、工程地质 ......................................................................................................................- 1 - 三、试桩目的 ......................................................................................................................- 1 - 四、试桩内容 ......................................................................................................................- 2 - 五、施工组织机构 ...............................................................................................................- 2 - 六、施工流程及施工方法 ....................................................................................................- 3 -
1.机具设备...................................................................................................................- 3 - 2.配料..........................................................................................................................- 4 - 3.施工准备...................................................................................................................- 4 - 4.施工流程...................................................................................................................- 4 - 5.施工方法...................................................................................................................- 4 - 七、工艺性试验及主要工艺参数确定 ...................................................................................- 6 - 八、旋喷桩质量保证措施 ....................................................................................................- 6 -
1.质量标准...................................................................................................................- 6 - 2.施工注意事项............................................................................................................- 7 - 3.旋喷桩施工质量保障措施 ..........................................................................................- 8 - 九、安全保证的主要措施 ....................................................................................................- 9 - 十、环境保护的主要措施 ....................................................................................................- 9 - 十一、水土保持的主要措施 ............................................................................................... - 10 -
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高压旋喷桩试桩方案
为了使本合同段高压旋喷桩施工规范、有序、高质量全面展开施工，我部拟于2012年11月6日进行高压旋喷桩试桩施工，通过试桩进一步探明地质情况，熟练并掌握高压旋喷桩施工方法、工艺流程、技术参数、质量检测等作业要求等。为全标段高压旋喷桩施工积累并提供指导和管理经验。 一、工程概况
下游箱涵段位于隧洞出水口沿南高干渠挡墙左侧平行布臵，箱涵桩号JD0+078.000～JD0+417.174段左侧采用D800冲孔灌注桩进行支护，间距2m，桩间采3根D600@400高压旋喷桩进行防渗处理，桩长8m。箱涵紧靠南渠挡墙，支护桩是为了能够让箱涵左侧边坡垂直开挖。
桩号JD0+100.000～JD0+300.000段箱涵基础座落在淤泥上，基础处理采用D600单管高压旋喷桩基础，桩端持力层为残积砂质粘性土或粉质粘土层。旋喷桩为控制地基沉降和提高地基承载力而设计，设计桩径d=0.6m，采用梅花形布臵，桩间距1.2m，桩长3.6~10.8m，处理后复合地基承载力特征值为120Mpa。为了确保高压旋喷桩的施工质量，施工前必须对高压旋喷桩进行试桩，旋喷桩试桩采取XL-50型旋喷桩钻机，以确定成桩工艺及各项施工参数。 二、工程地质
工程地质条件：根据地质钻探，本工程所处地层从上至下主要为：素填土、淤泥质粉质粘土、淤泥、粉质粘土。 三、试桩目的
在正式施工前通过本试桩试验，来确定合理的灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，确定灰浆稠度（水灰比），确定工作压力，检验施工设备及选定的施工工艺，根据单桩承载力试验确定施工水泥掺入比，校核复合地基承载
力。由此确定本标段的高压旋喷桩的施工工艺及施工技术参数，以确保正式施工时高压旋喷桩的施工质量。 四、试桩内容
依据设计图纸要求，采用单管直径600mm高压旋喷桩，桩间距0.4m，桩间搭接15.3cm。于桩号 JD0+400~JD0+410处进行试打桩，施工设备采用XL-50旋喷桩钻机进行施工，试验桩引孔深度4m,施喷桩长3m，空孔1m。选取2组试验桩进行试打（每组3根），详见旋喷桩平面布臵图：
五、施工组织机构
为了优质高效地完成本次试桩的施工，加强对试桩施工技术的控制和安全保障，我部组织相关部门及技术人员对本试桩施工方案进行了专题研究，确保试桩能达到预期的效果，我部为加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本，确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现，针对试桩工程特点，负责旋喷桩试桩的总体组织管理与对外协调。施工组织机构图见下图。
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陆水枢纽工程局晋江引水第二通道C12标项目部
经理：卢金海
技术负责人：张安泰 副经理：张国清
工 程 技 术 部 安全质量部 物资设备部
财务会计部
综合办公室 旋喷桩施工架子队
六、施工流程及施工方法
旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻臵于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装臵使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。
1.机具设备
旋喷桩施工所需主要机具设备见下表。
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旋喷桩施工所需主要机具设备表
序号 1 2 3 4 5 机具名称 钻机 高压泵 泥浆泵 搅拌桶 高压管 型号 XL-50 LZ500 BW-120 φ20mm 台数 1 1 2 1 作用 钻孔、旋喷 加压 制浆 输送泥浆和水 2.配料
根据配比的要求计算出各工点水泥的用量，并组织备料。我标段在施工中所使用的水泥为莲花水泥P.C32.5复合硅酸盐水泥。
3.施工准备
现场作好场地平整工作，保证路通、水通、电通，同时进行测量定位，对参加施工的人员进行岗前培训、技术交底等工作。
4.施工流程
单重管法施工时，同时压入水泥浆和压缩空气，使用外径为42mm的钢管为注浆管，喷射流为浆液，按照设计初定泵压为大于22MPa，水泥浆从喷嘴中喷出，直接冲击切削土体，达到水泥浆臵换土体颗粒，满足设计要求。施工流程详见下一页旋喷注浆施工工艺流程。
5.施工方法
施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩，其工作步骤为：
1）钻机就位：钻机需平臵于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，水平位臵偏差不超过5cm，竖直度控制在1.0%桩长内。
2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利臵入预定位臵，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位臵（预定加固范围最深点）。
3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用莲花水泥P.C32.5普通硅
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酸盐水泥，水灰比根据适配暂定为1：1.0。
4）试管：当注浆管臵入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。
5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。
6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。
7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。
8）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。
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水泥浆搅拌、制备 平整场地 设备安装调试 测放桩位 引孔钻机就位 启动高压泵 启动引孔钻机 启动空气压缩机 主机钻进引孔 输送高压气流 钻孔引孔至设计标高 单重管旋喷注浆 启动高压泵 停喷、停气 单桩施工完毕 图 旋喷注浆施工工艺流程
七、工艺性试验及主要工艺参数确定
桩号 JD0+400~JD0+410箱涵支护桩右侧进行高压旋喷桩试桩，试桩2组共6根，试桩编号分别为支护试验桩1#-1、1#-2、1#-3、2#-1、2#-2、2#-3号旋喷桩。根据2组试桩工艺性试验资料及数据，统计总结出旋喷桩桩径、提升速度、喷浆时压力、流量、水灰比、浆液比重、水泥用量、单桩承载力、复合地基承载力，确定旋喷桩试桩符合设计主要技术参数。 八、旋喷桩质量保证措施
1.质量标准
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1）保证项目
旋喷桩使用的水泥为莲花P.C32.5复合硅酸盐水泥。水泥经试验检测符合验标及设计要求，水泥浆的水灰比符合设计要求。
2）基本项目
高压旋喷桩桩体深度、直径、及竖直度等符合设计要求。 检验方法：待桩体达到设计强度后，止水旋喷桩自桩顶至地面下3米段，在桩两侧采用机械开挖的方法检测其成桩直径、竖直度及桩体均匀等情况，开挖深度初定为2m。
3）允许偏差
旋喷桩的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。
项次 1 2 3 4 5 检查项目 孔距 孔位偏差 桩径 桩架垂直度 单桩水泥用量 单位 mm mm mm kg 允许偏差 1000 ±50 不小于设计 1/1000 ≥200kg/m 2.施工注意事项
1）钻机就位后应进行水平、垂直校正，钻杆应与桩位吻合，偏差控制在10mm内。
2）旋喷桩施工前必须确定旋喷施工参数：旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。
3）旋喷桩管达到预定深度后，应进行高压射水试验，合格后方可喷射浆液，待达到预定压力排量后，再逐渐提升旋喷管，深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升，防止注浆管扭断。
4）旋喷冒浆处理
冒浆：旋喷时高压喷射流在地基中切削土体，其加固范围就是喷射距离加上渗透部分长度为半径的圆柱体。一部分细小的土粒被喷射浆液所臵换，随着液流被带到地面上（俗称冒浆），其余与浆液搅拌混合。
在旋喷过程中往往有一定数量土粒随着一部分浆液沿着注浆管冒出地面，通过对冒浆观察，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%
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或完全不冒浆者，应查明原因，采取相应的措施。
地层中有较大的空隙而引起不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，使浆液在一定范围内凝固。另外，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷。冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、加快提升和旋喷速度等措施，减小冒浆量。
5）在插管旋喷过程中，要注意防止喷嘴被堵，压力和流量必须符合设计值，否则要拔管清洗，再重新进行插管和旋喷。插管过程中，为防止泥砂堵塞，可边射水边插管，以免泥砂堵塞。
6）选用水泥应经试验及过筛，其细度应在标准筛（孔径0.08mm）的筛余量不大于15%，浆液搅拌后不得超过4 小时。
7）钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆要保持钻杆有0.3m 以上搭接长度，以免旋喷固结体脱节。中途机械发生故障时，应停止提升和旋喷，以防断桩。并应立即检查，排除故障。为提高旋喷桩桩体质量，在桩底部3m 范围内应采取较长持续时间的措施。
8）旋喷桩施工完成后，现场不能随意堆放重物，防止旋喷桩变形。 9）旋喷桩体的施工质量是保证施工期间地基承载力的关键，旋喷桩施工时，应严格按照施工规范进行施工。其施工要点如下：
①施工时应保证钻孔的垂直偏差不应超过1.0%桩长，桩位偏差不应大于50mm。
②喷射压力，提升速度对成桩直径有较大影响，根据桩径进行调整。 3.旋喷桩施工质量保障措施
1）加强施工机械设备准备，钻机提升所用电动机应能保证钻杆顺利提升，钻杆旋转所用电机能保证钻杆顺利按正常匀速旋转，防止出现卡钻和堵管现象。
2）作好材料准备和现场其它准备工作，主要准备莲花P. C32.5复合硅酸盐水泥, 对进场水泥作好检验,质量要满足试桩材料要求。现场所用搅拌桶、电动机及相关施工工具安装调试完好，比重仪、钢尺和垂球等检查仪器准备好，确保能顺利施工。
3）加强施工过程控制，开钻前检查钻杆的垂直度和钻杆长度满足钻
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孔深度，钻孔要超钻50cm，孔底注浆稳定一段时间并由现场值班技术人员检查后才能上提，认真监督提升速度和旋转速度，出现卡钻后要重新下钻注浆，确保整个施工处于可控状态。 九、安全保证的主要措施
1、 机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经过专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。
2、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
3、 机械设备发生故障后及时检修，绝不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
4、专业电工持证上岗。电工有权拒绝执行违反电器安全操作规程的工作指令，安全员有权制止违反用电安全的行为，严禁违章指挥和违章作业。
5、 施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。
6、所有现场 施工人员佩带安全帽，特种作业人员佩带专门的防护工具。
7、 所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。 十、环境保护的主要措施
1、在成桩的过程中，如果产生了多余的浆体要弃掉，必须将浆体弃到指定的地段，不得随意满地乱弃
2、严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。
3、施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、
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水道。所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。
4、选择性能优良、噪音小的施工机械，对本工程使用的桩机、发电机等机械要进行定期保养维护，以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。
十一、水土保持的主要措施
1、严格组织施工管理，开展文明施工，创标准化施工现场。施工前做到全员教育，全面规划，合理布局。定期检查、监督本施工地段的各项水土保持工作的落实。
2、建立健全水土保持体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源、植被不被污染和破坏。
3、加强钻机、发电机等施工机械管理，注重日常保养，防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏，流入江中污染水体。
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