太焦铁路工程TJZQ-1标段太原枢纽工程水泥搅拌桩工艺性试桩方案 中国中铁新 建 太 原 至 焦 作 铁 路 站 前 工 程 TJZQ-1标高压旋喷桩工艺性试桩方案编制：审核：审批：中铁三局集团有限公司太焦铁路TJZQ-1标项目经理部一工区二一六年十二月- 1 - 目 录一、编制依据- 1 -二、工程概况及设计要求- 2 -三、试桩目的- 2 -四、施工组织机构- 2 -五、试桩总体计划及要求- 3 -六、试桩暂定施工参数、施工机具- 4 -七、高压旋喷桩的施工工艺及主要施工方法- 5 -八、试桩施工要点- 7 -九、试桩注意事项- 8 -十、旋喷桩试桩施工质量检验- 9 -十一、质量保证措施- 11 -十二、安全、环保及文明施工措施- 13 -十三、试桩成果收集整理- 16 - 16 - 中铁三局集团有限公司太焦铁路项目部高压旋喷桩试桩施工方案一、编制依据1、太原至焦作铁路工程TJZQ-1标段设计文件2、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。3、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）。4、设计文件及技术交底资料；5、施工现场调查资料；6、国家和铁路工程总公司现行施工技术指南及工程施工质量验收标准、施工技术安全规则等有关文件；7、公司从事此类相关工程的丰富施工管理经验以及公司现有的施工技术能力、施工机械设备、仪器、仪表装备能力；二、工程概况及设计要求1、本次高压旋喷桩试桩作业范围为太焦正线DK6+800DK8+015。2、工点范围内地下水以上土层对铁路混凝土结构具硫酸盐侵蚀，环境作用等级H1，具盐类结晶侵蚀，环境作用等级Y1，具氯盐侵蚀，环境作用等级L1。勘探期间地下水水位埋深7.29.5m（高差783.24786.36），水位季节变幅为14m。工点区域地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H2；具盐类结晶侵蚀，环境作用等级为Y2，具氯盐侵蚀，环境作用等级L1。三、试桩目的为了使本段高压旋喷桩规范、有序、高质量的展开全面施工，我项目部一工区计划先进行试桩施工。通过试桩将进一步探明地质情况，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，确定水泥掺量、灰浆稠度（水灰比）、工作压力，检验施工设备及选定的施工工艺。通过试桩还可以熟练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并为全标段高压旋喷桩施工提供指导，积累管理经验。四、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，我项目部一工区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。我项目部一工区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，针对该试桩工程特点，成立高压旋喷桩试桩工程临时工作组，负责高压旋喷桩试桩的总体组织管理与对外协调。施工组织机构图中铁三局集团有限公司TJZQ-1标项目经理部一工区既有线作业队既有线作业队总工程师副队长副队长工经部量部征拆部安质部工程部物机部试验室高压旋喷桩施工队五、试桩总体计划及要求根据设计及施工规范要求，旋喷桩正式施工前先作试桩试验。计划在现场(太焦正线DK6+800DK8+015)取原状土样，按照建筑地基处理技术规范JGJ79-2012，针对软弱土层（低液限粉土）确定以下技术参数：水灰比；水泥掺量；注浆流量；喷嘴直径；转速；搅拌下沉、提升速度；注浆压力；水泥浆比重；测28天龄期无侧限抗压强度。由于试桩区域所处晋中市榆次区鸣李货场，按照既有线施工规范要求，需在施工前进行开挖探沟以确保地下管线的安全使用。探沟采取 “井”字探沟放坡开挖，放坡坡度为1：0.25，基底宽度为0.5m，开挖深度为1m，“井”字探沟交叉面积为400m（20m*20m）。本标段高压旋喷桩计划试桩4根，试桩直径0.5m。试桩水泥掺量拟分别采用20%（121kg/m）、20.96%（131kg/m）、22.03%（143kg/m）、23.03%（155kg/m）来调整最佳施工参数，同时由于设计说明中提出地下土层及地下水质具有侵蚀性，因此要额外掺加适量的外加剂以保证桩身的质量。待试验合格，共同确定最佳参数后，方可正式进行大面积高压旋喷桩的施工。六、试桩暂定施工参数、施工机具本段高压旋喷桩的施工设计图中，没有给定相应的施工参数。目前，结合设计要求、相关施工技术规范、试验室试验的配比参数，旋喷桩暂定施工参数如下：试桩施工参数表序号项目控制参数备注1水泥浆水灰比0.8 ：12水泥掺量20%（121kg/m）、20.96%（131kg/m）、22.03%（143kg/m）、23.03%（155kg/m）3桩径500mm4喷嘴直径1.8mm5转速25转/min6提升速度25cm/min7泥浆泵泵压25Mpa试桩施工机具序号设备名称规格单位数量备注1旋喷钻机XP-30台1动力30KW2高压泵机XPB-90C台1动力90KW3空压机2V-6/8台1动力40KW4灰浆泵XPB-10台1动力22KW5灰浆搅拌机台1动力3KW七、高压旋喷桩的施工工艺及主要施工方法（1）测量放线施工前先进行测量放线，定出孔位和中心线，用竹签在地上做好标记，孔位误差不大于20mm。经监理验收合格后，方允许进行下一步工序的施工。（2）钻孔：钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。将钻机移至所定桩位，使钻机钻头对准孔位中心。为保证达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须对钻机底盘进行调平，四角的水平误差应控制在1mm以内。调整水平度采用水准尺进行，并用水平尺检查钻杆的垂直度，其误差应控制在0.5mm以内，使钻杆与钻机底盘保持垂直。钻进方法采用硬质合金回转钻进、金刚石钻进、合金牙轮钻进等方法成孔。钻进时，必须详细记录孔位、孔深、地层变化等情况，钻进暂停或终孔待喷时，孔口应加盖保护。（3）喷射作业：钻机移开后，将高喷台车就位，在地面上试验喷射方向，调整喷射的水压、气压，下入喷射管至设计深度。在下管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边下管，水压一般不超过1MPa。当喷射管下到设计高程后，由下至上进行高压喷射作业，灌浆应全孔连续作业，每次拆卸喷射管后，应进行复喷，其长度不小于0.2m。操作人员及值班人员必须随时注意浆液的初凝时间、注浆量、水、水压、气压、提升速度及冒浆量等参数，并做好施工记录，同时保证孔内浆液上下畅通，注意观察冒浆情况，对冒浆情况进行严格控制，排泥槽内的废浆直接流到油桶内，根据油桶内的废将量的体积与灌浆量的体积进行对比，控制冒浆量在灌浆量的20以内，以此判断地层变化情况，选定合理的技术参数，确保桩体的质量。喷射作业完成后，应将注浆泵的吸水管移到水箱内，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除，防止残存的水泥浆将管路堵塞。（4）回灌：注浆完成后，由于浆液的析水作用，一般固结体均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现下沉现象，故应在完成旋喷后，停滞一定时间，根据浆液回落情况，利用孔口回浆或混合浆液及时进行回灌，直至不下沉为止。（5）空孔回填：回灌完成后应及将钻杆取出，然后立即在钻孔中回填中粗砂至施工面，回填后可采用冲水使之密实。（6）机具清洗：喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。（7）施工中要如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理措施等。（8）钻机移位旋喷提升到超过桩顶一定标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。八、试桩施工要点1、水泥用量的控制在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：（1）若水泥量剩余，措施如下：适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度。（2）若水泥量不够，措施如下：保证桩径的情况下适当减少压力；喷嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值。针对本工程具体情况，每根试桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过试验确定参数以保证水泥量满足设计要求。2、冒浆处理在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和参数合理性等。（1）流量不变而压力突然下降时，应检查注浆管的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能。（2）出现不冒浆或断续冒浆时，如系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷。如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止。或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止。必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。（3）减少冒浆的措施：冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。提高旋喷压力（喷浆量不变）；适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；加快提升和旋转速度。对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，防止空穴现象。3、确保桩顶强度当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的吸水作用，一般有不同程度的收缩，造成固结顶部出现一个凹穴，深度一般为设计桩径的1-1.5倍。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，使地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷、返浆回灌等措施。九、试桩注意事项1、场地平整：在机械设备进场前平整好场地，并开挖合适的排水沟。2、施工位置：试验桩选在设计旋喷桩施工范围内（暂定于）进行。3、机械进场后，检查设备的完好情况和性能，压力和排浆量应满足设计要求。4、机械就位时精确对正桩位，机座要平稳牢固，主轴倾斜度0.5。5、严格遵守操作程序，先压水检查注浆管路，保证畅通。6、按设计配合比制备水泥浆液，检查合格备用。不许使用受潮或过期水泥。浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀、浓度降低而影响桩体强度。浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1/2。7、注意钻头振入情况，估算出各土层厚度，以便决定旋喷速度和注浆参数。8、在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数的合理