旋噴樁施工作業指導書
1 編制目的
明確旋噴樁施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準,指導、規范旋噴樁作業施工。
2 編制依據
⑴《客運專線鐵路路基工程施工指南》(TZ212-2005)
⑵《客運專線鐵路路基工程施工質量驗收標準》鐵建設[2005]160號
⑶《新建鐵路站前工程設計圖》
3 適用條件及范圍
本作業指導書適用于高速鐵路路基旋噴樁施工。
4 旋噴樁施工方法
高壓旋噴樁處理地基是通過高壓設備以不小于20MPa的高壓向四周加固土層噴射加固漿料,利用高壓切割土體,使加固漿料與被加固土體充分混合,同時提升鉆桿,從而在加固地層中形成較完整樁體的方法。
高壓旋噴樁可以分為單管法、雙重管法、三重管法及多重管法,單管法加固體直徑一般為0.3~0.8m,三重管法為0.7~1.8m,雙重管法介于兩者之間,而多重管可達2.0~4.0m,施工時應根據設計成樁直徑、現場地質情況進行選擇。
施工所采用機械設備主要包括鉆機、高壓泥漿泵、漿液攪拌器和操縱控制系統、高壓管路系統、材料儲存系統、各種管材、閥門、接頭等輔助設備。
5 施工工藝
旋噴樁施工工藝流程見圖5-1。
圖5-1 旋噴樁施工工藝流程圖
5.1施工準備包括:測量放樣,平整地表,設置回漿池,標志樁位;在施工現場取樣按設計要求進行室內配比試驗,確定漿液最佳配比;對水泥等原材料進行檢驗;施工前進行成樁工藝試驗,確定各項技術參數,檢驗成樁效果。
5.2鉆機按現場標志的樁位就位。
5.3根據現場試樁工藝參數鉆進至設計處理深度成孔,將噴管插入預定深度的土層中。有些機械設備可以一次成孔。
5.4噴管插入到設計深度后,自下而上進行噴射作業。
5.5噴管提升到達設計標高后,停止噴漿,單樁施工結束。
5.6拔出噴管,鉆機移位,進行下一樁的施工。
5.7場地內樁全部施工完畢后,進行施工質量檢測。
6 技術要求及檢測
6.1樁的數量、布置形式、樁長應符合設計要求。
6.2高壓旋噴樁的完整性、均勻性、無側限抗壓強度及復合地基承載力應滿足設計要求。檢驗方法采用開挖檢驗、鉆孔取芯、標準貫入試驗、載荷試驗。檢驗點的數量應符合設計或者是驗收標準的要求。
6.3樁體幾何偏差技術標準及檢測見表6-1:
表6-1 旋噴樁施工質量允許偏差、檢驗數量及方法
7 質量控制措施
7.1材料質量控制
7.1.1注漿所用的固化劑和外摻劑品種、規格及性能應符合設計。
7.1.2水泥在使用前需作質量鑒定,攪拌水泥漿所用的水,應符合《混凝土拌合用水標準》。
7.1.3為了解噴射注漿固結體的性質和漿液的合理配方,必須取現場各層土樣,在室內按不同含水量和配合比進行試驗,優選出最合理的漿液配方。在正式施工前現場進行噴射試驗,查明噴射固結體的直徑和強度,驗證設計的可靠性和安全性。
7.2施工工藝控制
7.2.1在正式施工前應進行成樁工藝試驗。
7.2.2施工中鉆機安放平穩,鉆桿保持垂直,其傾斜度不得大于1.5%,鉆機位置與設計位置偏差不得大于50mm。注漿管分段提升的搭接長度不得小于100mm。
7.2.3在注漿過程中出現壓力驟然上升或下降。大量冒漿等異常情況時,應及時停止提升和注漿,以防斷樁。
7.2.4嚴格對固結體的質量進行檢驗包括檢驗固結體的整體性和均勻性、固結體的有效直徑、固結體的垂直度、固結體的強度特性包括軸向壓力、水平壓力、抗凍性和抗滲性,固結體的溶蝕和耐久性。
7.2.5噴射注漿時要注意設備開動順序。以三重管為例,應先空載起動空壓機,待運轉正常后,再空載起動高壓漿,然后同時向孔內送風和水,使風量和泵壓逐漸升高至規定值。風水暢通后,旋轉注漿管,并開動注漿泵,先向孔內送清水,待泵量泵壓正常后即可將注漿泵的吸水管移至儲漿桶開始注漿。待估算水泥漿的前峰已流出噴頭后,才可開始提升注漿管,自下而上噴射注漿。
7.2.6噴射注漿中需拆卸注漿管時,應先停止提升和回轉,同時停止送漿,然后逐漸減少風量和水量,最后停機。拆卸完畢繼續噴射注漿時,開機順序也要遵守上條規定。
7.2.7噴射注漿達到設計深度后,即可停風、停水,繼續用注漿泵注漿,待水泥漿在孔口返出后,即可停止注漿,然后將注漿泵的吸水管移到清水箱,抽吸定量清水將泥漿泵和注漿管路中的水泥漿頂出,然后停泵。
7.2.8對噴射深層長樁,應按地質剖面及地下水等資料,在不同深度,針對不同地層土質情況,選用合適的噴射參數,才能獲得均勻密實的長樁。
7.2.9噴射注漿作業后,由于漿液的析水作用,一般均有不同程度的收縮,使固結體頂部出現凹穴,應及時用水灰比為0.6的水泥漿補灌。
7.2.10在冒漿過程中,往往有一定數量的土粒,隨著一部分漿液沿著注漿管壁冒出地面。冒漿量小于注漿量20%為正常,超過20%或完全不冒漿時,應查明原因,采取相應措施。
8 勞動組織
8.1勞動力組織方式:采用架子隊組織模式。
8.2施工人員應結合旋噴樁確定的施工方案、機械、人員組合、工期要求進行合理配置。
一個作業班組人員配置
施工人員相對固定,其中施工負責人、技術負責人、安全員、技術員、試驗員、測量員、質檢員、工班長及領工員必須由正式職工擔任,根據工程情況適當配備若干勞務工人。
8.3機具配置:施工機械配置根據工點工程量、工期要求調整。建議配置為旋噴樁機1-2臺、高壓泥漿泵1-2臺等若干配套設施。
9 安全環保措施
9.1安全措施
9.1.1每個樁孔由一個固定的小組施工,每個正在施工的樁孔應明確對操作人員應負的安全責任,保證安全施工。
9.1.2在施工范圍內應設置紅白防護繩。所有施工活動均應在防護繩內作業。嚴禁非施工人員進入樁基施工區域。
9.1.3施工人員必須佩戴安全帽,穿絕緣膠鞋。嚴禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業。
9.1.4樁機周邊必須設置安全防護圍欄,高度不低于1.2 m。已攪拌好的成樁,必須設置防護,并設置明顯警戒標志。
9.2環保、水保措施
9.2.1盡量少占或繞避林地、耕地,保護原有樹木及地表植被。臨時用地范圍的耕地采取措施復耕。
9.2.2施工場地內修建施工排水系統并確保暢通。工地廢水排放前先經沉淀池沉淀,并采取必要的凈化措施處理后方可排放。有害物質要定點存放并按有關規定處理。
9.2.3運輸可能產生粉塵的車輛配備擋板及棚布,防止粉塵飛落,減少對生產人員和當地居民造成危害,必要時進行灑水
9.2.4工程完工后及時清理現場垃圾,做到文明退場。