龙昆沟北高压旋喷桩基础处理施工方案

龙昆沟北高压旋喷桩基础处理施工方案

马运锋

中国水利水电第十工程局有限公司

摘 要，本工程泵站的一孔引水箱涵和部分闸室段位于东北侧港湾路人行道下，改线的污水箱涵迁改后的位置位于西南侧港湾路人行道下，基坑围护结构位于滨海立交西南侧，其中泵站的东北侧引水箱涵位置和水闸闸室的结构边线距离滨海立交桥墩仅6m，基坑围护边线距离滨海立交桥墩仅4m。其余引水箱涵和改线箱涵的结构边线距离滨海立交下匝道边线约6m，基坑围护边线距离滨海立交下匝道边线约4m。基坑围护边线与滨海立交下匝道中间为4m宽的港湾路机动车道，由于海甸岛目前上下班交通较为拥堵，根据前期与市政局和交通部门沟通，施工期间保留港湾路机动车道功能，且港湾路上下班时间车流量较大，港湾路机动车道下尚有现有管线需要保护。

关键词：施工规划，旋喷桩处理，施工技术

1工程概况

龙昆沟是海口市中部地区的一条排洪河道，流域范围南起自货运大道，与美舍流域分水岭相接，终点为滨海立交西北侧，龙珠湾东南角的九孔涵入海口。龙昆沟北雨水排涝泵站项目工程，是龙昆沟流域综合治理的重要部分，为缓解龙昆沟流域内涝问题所修建。

2施工规划

根据泵站工程的特点，结合施工场地狭窄、铁汉管道、现状污水箱涵影响等因素，同时满足施工进度，最优化的进行施工组织。本工程基础处理分为三个工作面进行：

泵房基础处理→泵站出水池基础处理

污水改线箱涵基础处理→泵站进水池基础处理→管理用房基础处理

水闸右幅基础处理→引水箱涵基础处理→水闸左幅基础处理

2.1 施工准备

（1）施工图技术交底及图纸会审

施工前将施工图纸提前交给工程技术人员与项目施工员进行图纸熟悉，将施工图纸设计问题及施工过程可能遇到的问题，以及各专业图纸之间的相互矛盾先进行内部自审。根据自审结果由建设单位组织各有关单位进行图纸会审时提出解决。工程技术人员应将图纸发放给施工班组并根据技术手册要求进行交底，做到操作时能按设计要求进行，确保工程

（2）施工图深化设计

1)施工方案：在工程开工之前应经项目部进行审核。工程施工中必须按施工方案进行组织施工，若有变更应经方案设计人与公司有关部门同意，否则不得随意修改原方案，施工方案应交底至施工班组以及每一分部、分项工程中去，作为工程施工依据。

2)施工图纸预算：并编制好能用于指导施工的预算书，提供各种资源的需要量。施工放样人员根据图纸预算书提出各种材料采购计划。

3)技术交底及作业指导书：从项目经理部到各专业施工班组，均以书面形式表达，班组长在接受交底后，认真贯彻执行。 

4)规范、标准、图集：确定其是否有效，并组织有关人员深入学习，落实解决设计存在的问题。

（3）测量基准交底、复测及验收

与业主、监理单位及施工队伍进行导线和水准控制点的移交，并依据移交点和建筑平面图进行复测，建立导线点，同时办理验收手续。

3施工进度计划

基坑基础工程实际开工时间应以现场俱备施工条件，总监理工程师签发开工令日期为准工期上以满足整体工期目标为前提，进行组织施工。拟计划施工进度计划如下：

表4-1  基坑基础施工进度计划

4基础处理施工方法

4.1 高压旋喷桩处理

污水箱涵坑底加固采用高压旋喷桩处理；高压旋喷桩直径为φ600mm、桩长5m，桩间距为400mm；详见平面布置图。

图5-2  污水箱涵高喷桩平面示意图

图5-3  污水箱涵纵断面示意图

4.2 高压旋喷桩施工方法

根据施工图纸和施工组织设计，基坑围护高压旋喷桩工程量较少，仅为污水箱涵和泵站进水池相邻处设置为高压旋喷桩。根据本工程实际情况及海南地区建设设备市场的情况，本次高压旋喷桩选用二重管旋喷法，逐孔施打施工。在该位置的灌注钻孔桩施工完成之后进行高压旋喷桩施工。

高压旋喷桩施工原理是利用钻机的钻具将带有喷嘴的钻头钻进至设计深度后，在高压泵高压的作用下，将一定水灰比的水泥浆液，通过高压管泵送至钻头，使所注入的高压水泥浆液经过喷嘴喷射出来，冲击、切割周围土体；同时钻具又以一定速度旋转并进行提升，这样水泥浆液强制搅拌周围土体形成圆柱体的桩体。由于浆液克服地层阻力而渗入周围地层空隙中，依靠水泥浆液特性、固化地层，使得地层强度得以提高。高压旋喷桩的工作情况如下图所示。

高压旋喷桩工作示意图

4.3 施工准备

（1）施工前技术、质检及现场施工负责人应组织班组作业人员熟悉图纸，学习规范、标准，以熟练掌握各种技术要求及施工方法。

（2）根据旋喷桩数量配备施工机械，旋喷浆液的原材料规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。

（3）按设计布桩形式，间距及维护结构范围按设计原则布置桩位，并绘制平面布置图，对各桩进行编号。

（4）对施工机械设备进行检修与维护，使其符合使用要求。

（5）通过试喷校验施工设备的技术性能、工艺参数、试喷效果及其技术措施是否适宜，试桩数量不少于3根。

4.4 施工前的工艺试验

旋喷桩正式施工前进行试桩3根。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：

（1）试喷结果能否达到设计所提要求；

（2）旋喷桩施工工艺参数；

（3）根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；

注：浆量计算以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为：

 Q=（H/v）q（1+β）

式中 Q—浆量（m3）；

H—喷射长度（m）；

q—单位时间喷浆量（m3/min）；

β—损失系数，通常0.1～0.2；

v—提升速度（m/min）。

根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。

（4）施工工艺参数确定

根据试桩结果确定如下参数：

压    力：20～25MPa；

提升速度：15～20cm/min；

钻孔转速：10～20r/min；

水泥浆流量：40～70L/min；

喷嘴：1.8mm；

采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1：1。

4.5 钻孔

采用泥浆护壁回转钻进方法。

（1）钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直，钻机要垫平稳牢固。

（2）钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm，以保证喷射时正常返浆、冒浆。

（3）开钻前由通知监理工程师，批准后开钻。

（4）造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。

（5）钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁，黏土泥浆容重一般为1.1～1.25g/cm3。

（6）钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记录。

（7）施工场地勘察资料不详时，每间隔20m布置一先导孔，查看终孔时地层变化。

（8）钻孔终孔深度应大于开喷深度0.5～1.0m，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。

（9）终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净，换入新的泥浆，保证高喷顺利下管。

（10）孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔深小于30m时，孔斜率不大于1%。

（11）钻孔完成后及时将孔口盖好，以防杂物掉入孔内。

（12）钻孔记录要填写清楚、整洁，经监理、质检员、施工员签字后当天交技术组。

4.6高压旋喷桩施工注意事项

（1）喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于 50m，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符等情况均应详细记录。

（2）施工前应在监理工程师的旁站监督下，对浆液流量、喷浆压力、喷嘴提升等进行标定。

（3）成桩过程中钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆续喷时，注浆管搭接长度不得小于100mm。

（4）旋喷注浆施工时，邻近不得进行抽水作业，对砂土、粉土、粘性土，在旋喷桩完成3天后，方可进行抽水作业，需提前抽水作业的，注浆施工时需使用速凝或早强浆材。

（5）水泥浆拌制系统应配有可靠的计量装置。水泥浆宜在旋喷前1h内搅拌，旋喷过程中冒浆量应控制在20%以内。

（6）在施工中泥浆管理影响文明施工，必须在开工前做好规划，做到有计划的堆放或废浆及时排出现场，保持场地文明。

（7）做好专门详实的施工记录，包括：测量定位、浆液配比、喷降压力、浆液流量、喷嘴提升速度、成桩深度、复喷等。

（8）桩与桩搭接时间间隔不应大于24h，如间歇太长，需立即通知监理工程师，待监理工程师确定后，搭接质量无保证时，采取局部补桩或注浆等措施。

（9）当喷射注浆过程中出现下列异常情况时，需及时同监理工程师查明原因并采取相应措施进行补救，排除故障后复喷高度不得小于500mm：

5质量保证措施

（1）成立以项目经理为组长，技术负责人为副组长的质量管理领导小组，明确各层级的职责，通过下级与上级签定责任合同，落实各层级的岗位责任，各级管理部门和人员职责明确，权限明确，各司其职、各负其责。

（2）每周一次质量教育制度，使全体员工牢固树立 “百年大计、质量第一”，“质量是企业的生命”的观念，强化质量意识，做到人人重视质量，个个把好质量关。

（3）工程开工和每道工序施工前，进行技术交底，让每位施工人员了解设计意图、重点、难点及解决办法，主要技术措施及操作方法，质量要求、验评标准及注意事项。

（4）原材料、半成品进场后，对品种、规格、型号、批号、数量、出厂合格证、出厂试验单等进行核对验收。合理堆放，做好标识。按规范要求取样试验，将材料试验结果及其代表的批量报监理工程师批准后使用。对试验不合格的材料，要隔离堆放，并标识清楚，限期退场。

（5）重要部位工程开工前，在监理工程师的指导下，在熟悉操作工艺后，再全面铺开施工。

（6）实行班组自检互检，项目质检组抽检的方法，对每道工序的每一施工段全天候、全工程进行监控和质量检测，每道工序完成后，由项目质检工程师为首的项目质检组，按照规范严格进行质量检查，经检查合格后，报请监理工程师到现场验收签认。每道工序验收合格后，进行下一道工序。

（7）隐蔽工程必须经监理工程师验收确认后才能隐蔽。验收程序：班组自检→项目自检工程师验收→监理工程师（包括质监、设计人员）验收。检查时提供相应的资料和隐蔽工程验收记录，交监理工程师签认。

（8）要检查过程中发现好的经验及时总结，发现具有普遍性的质量通病、隐患和事故苗头，即时上报，按各自职责提出处理意见，及时进行质量统计、分析，为加强质量控制提供科学依据。

（9）对施工过程中出现的质量事故，查明原因并进行责任追究。对产生实际效益的提高质量、缩短工期的合理化建议，视效益进行奖励。

（10）项目部实验室负责整个工程原材料、半成品的取样、检测，各种混合料配合比的检控、商品砼质量的监控，试块制作、养护及试验等，并负责资料整理、统计、分析，及时掌握质量发展动态，为领导加强质量控制提高可靠数据。负责全部试验设备的维护保养和按规定送检。

（11）使用的每生产一槽砼都需进行塌落度检测，留足试块并做好记录，以便进行质量追踪。

（12）严格执行质量管理制度，对进场材料、半成品质量要严格把关、精心保管。

（13）严格工序质量验收和分部分项工程质量验收制度，进行单项验收签证，杜绝漏洞，确保质量。

6环境保护措施

（1）加强检查和监控工作

加强对施工现场粉尘、噪声、废气监测和监控工作，于文明施工现场管理一起检查、考核、奖罚。及时采取措施消除粉尘、废气和污水的污染。

（2）防止大气污染措施

土方、渣土等运输时，必须采用密闭式运输车辆。在施工现场出入口设置冲洗车辆的设施，将车辆清洗干净，不得将泥沙带出现场。

挖土装车不超装，车辆行驶不猛拐不急刹车防止撒土，卸土后注意关好车厢门，场区场外安排人清扫洒水，基本上做到不撒土、不扬尘，减少对周围环境污染。

施工现场土方集中堆放，并用绿色防护网覆盖防止扬尘。

遇有4级以上大风天气不得进行土方开挖，转运及其他可能产生扬尘污染的施工。

（3）植被保护及水土保持

在施工期间尽量少破坏线路周围原有的地物、地貌、植被。

始终要保持工地的良好排水状态，修建一些有足够泄水断面的临时排水渠道，并与永久排水设施相连接，切不得引起拥挤和冲刷。

7总结

针对施工的变化及预案中暴露的缺陷，不断更新完善和改进应急预案。