[广东]铁路车站段路基高压旋喷桩工艺性试验方案

新建XX至XX铁路（XX标段） XX车站高压旋喷桩工艺性试验方案

1、编制依据

（1）设计蓝图及设计相关要求；

（2）《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号； （3）《铁路工程桩基检测技术规程》TB10218-2008； （4）新建XX至XX铁路土建工程XX标段实施性施工组织设计 （5）工地现场调查、采集、咨询所获取的资料。

2、工程概况

XX车站路基起点里程DK750+448.18，终点里程DK753+200, 宽度87m～305m。沿线鱼塘面积约700亩。不良地质主要有岩溶、厚层、深厚层淤泥、淤泥质黏土、粉质黏土、夹粉细砂层，厚度10～35m，工程地质条件较差。

3、试桩目的

在大面积施工前通过本试桩试验，来确定合理的施工工艺及提杆速度和泵浆压力大小才能满足旋喷桩施工技术参数，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，以确保大面积施工时高压旋喷桩的施工质量。

4、试桩要求

（1）桩位布置：高压旋喷桩桩径0.6m，桩间距1.3m，试验桩长约16.0m。 （2）本次试验的高压旋喷桩采用单管法，桩体试块28d龄期立方体抗压强度不小于1800KPa，单桩允许承载力Ra=120～150KN，桩体压缩模量Es=150～180MPa。

5、试桩位置

根据站场情况，高压旋喷桩工艺性试验拟选DK750+736.10~DK750+740.00，成正三角形布置，共有8根试验桩，桩位编号为1#~8#。

1.31.31.34#6#5#1.31.31.38#7#DK750+74015.752#1#1.3DK750+736.103#贵广左线

６、试桩时间

高压旋喷桩的试桩工作于2010年2月26日开始，在2010年2月27日全部完成。

７、工艺原理

高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆以高压流的形式从喷嘴出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体，到达增强地基承载力的目的。

8、人员及机械

试验方案报业主和监理单位审核后，按批准后的方案组织实施试桩，并请监理、设计、业主等单位全程监督和指导。具体施工组织如下：

（1）主要管理人员 序 号 1 2 3 姓 名 职 务 指挥部总工兼工程 指挥部副指挥长 中心试验室主任 4 5 6 7 8 （2）劳动力配置：

工程部副 施工总负责 安质部副 物资部 质检员

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 职务 班长 钻探工 泵工 电工 钳工 普工 普工 技术人员 合计 （3）主要施工机械 序号 1 2 3 4 5 6 设 备 名 称 高压注浆泵 旋喷钻机 浆液搅拌机 电焊机 高压输浆管 潜水泵 规 格 GZ-40 PH-5A BX6-140-2 Φ23 单 位 台 台 台 台 米 台 数量 1 1 1 1 120 1 职责范围 全面掌握施工质量和安全 操作钻机，卸接钻杆，维修保养和排除故障 操作高压泵及维修保养 负责钻机、电源、电路工地照明及电气故障排除 全面维修保养机具设备 倒水泥、操作搅拌桶及倒灰和过滤 协助钻机工作（卸接钻杆、冲洗等） 掌握施工技术、质量、写施工日志和记录 人数 1 2 2 1 1 2 2 1 12 9、试桩工艺流程及技术措施 9.1施工流程

施工流程见下图：施工流程图

施工流程图

施工场地平整 钻机就位 钻孔、插旋喷管，至设计标高 喷射作业开始

9.2技术措施

（1）场地平整

边旋喷边提升 旋喷结束，成桩 冲洗注浆管等机具设备 钻机等机具设备移到新孔位 原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。

（2）钻机就位

钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得大于50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1％以内，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。

（3）造孔

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。（孔位纵横向偏差不大于50mm、孔深不小于设计深度、垂直度偏差不大于1％）

（4）下注浆管

成孔合格后即可下入注浆管到预定深度。在下管之前，必须进行地面试喷，

检验喷射装置及浆液发生装置是否正常。

（5）喷射注浆作业

将注浆管下到预定深度后，进行地下试喷，一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工过程中，必须时刻注意检查浆液初凝时间、浆液流量及压力、提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，如遇故障及时排除。

（6）冲洗器具

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，以便把注浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

（7）移动机具：

将钻机等机具设备移到新孔位上。

10、试验参数

本次试验采用42.5号硅酸盐水泥，按照相关技术规范要求，拟按照以下参数进行XX站高压旋喷桩的工艺性试验，具体参数设置见下表：序号 桩号 水泥用料 水灰比 (kg/m) 1 2 3 4 1~2 3~4 5~6 7~8 150 150 150 150 1：1 1：1 1：1 1：1 提升速度 （cm/min) 30 20 25 22 旋转速度(r/min) 25 25 25 25

根数 (Mpa) 24 22 22 22 2 2 2 2 注浆压力 11、质量控制措施

（1）确保定位轴线质量

a、严格按照施工图及施工现场实际位置定出桩的起始点及轴线位置； b、旋喷桩起始点及轴线位置经验收合格后，方可进行旋喷桩施工； （2）确保桩位质量

桩位移机前要量好间距尺寸并做好标记，移位时在内外边线间移动，就位前对桩间距进行复核，以确保桩间搭接长度符合设计要求。

（3）确保桩顶、桩底标高

施工时应不断测量施工场地及机架标高，并及时修正相应桩深和其它标高控制位置，如周围存在建筑物时，也可以将桩底和其他位置控制标高标志在建筑物上。

（4）保证桩体垂直度

在铺设道轨枕木处要垫平整实，使道轨枕木在同一水平线上，在开孔前用水平尺对机架进行校对以确保桩体垂直度（不得超过1.0%）达到设计要求。

（5）保证加固体强度均匀性

a、压浆阶段杜绝断浆和输浆管道堵塞现象；

b、控制喷浆量和提升速度。压浆压力控制在20～24Mpa；

c、桩机下沉至停浆面下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；

d、邻桩间隔搭接时间不得超过24小时；

e、水泥采用Po42.5普通硅酸岩水泥，均必须有出厂质保书、准用证，并经化验合格后方可使用；

f、水泥浆液严格按设计水灰比进行配料；水泥浆液搅拌好后，进入储浆筒前，用筛网清除水泥中的结块和杂物；只能在压浆前进入储浆筒中，以保证水泥浆不发生离析；

（5） 水泥用量控制

A、水泥浆拌制：严格按照1：1的水灰比进行水泥浆液配置，按照搅拌桶的容积确定每桶水泥浆液的的掺灰量，配好的浆液，通过检测浆液比重和水泥消耗量对配灰量进行核查，确保浆液的配灰量满足设计要求。浆液配合比见下表：

浆材 水泥 水 100L浆液掺加量（KG） 75.5 75.5 400L浆液掺加量（KG） 302 302 浆液比重 1.51 1.51 B、高压旋喷桩每米掺灰量控制：设计要求每米桩掺入水泥150KG，试桩前，在搅拌桶容积400L处（从桶顶算起）设置标计(钢筋)，试桩时，反复试验钻机提升速度，直到提升2米时水泥浆液下降到桶内400L标记处，说明满足每米掺灰量150KG的要求，该提升速度即作为控制高压旋喷桩每米掺灰量的最高速度。

12、安全控制措施

（1）建立健全安全生产规章制度和安全生产责任制度，贯彻生产必须管安全的原则，牢固树立安全第一的观念，把安全生产责任落实到人。使安全生产有章可循，有法可依，形成制度。

（2）经常组织学习有关安全生产法规和安全生产操作规程，施工前进行安全技术交底，抓好安全教育，增强安全意识。

（3）机械操作员等特殊工种人员必须经专门培训，经考试合格取得操作证，方可上岗作业。

（4）高压旋喷桩等在进行作业时，严格按照机械技术操作规程进行作业；做到管理人员不违章指挥，作业人员不违章操作。

（5）施工用电实行“三相五线制”和一机一闸一漏一保护的制度，并符合有关施工用电的规章制度。

（6）施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。

（7）高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。

（8）高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内。

（9） 钻机作业中，电缆应有专人负责收放；如遇停电，应将各控制器放置零位，切断电源；如遇卡钻，应立即切断电源，停止下钻，未查明原因前，不得强行启动；严禁用手清除钻杆上的泥土，发现紧固螺栓松动时，应立即停机重新紧固后方可继续作业。

（10） 作业后，应先清除钻杆上的泥土，再将钻头下降接触地面，各部制动住，操纵杆放到空档位置，切断电源，清理打扫完现场，方可离开。

（11）遇到六级以上大风，钻杆要下钻2米进行加固。 （12）进入现场的所有人员必须戴好安全帽。

13、文明施工及环境保护措施

（1）建立健全文明施工的各项规章制度，设文明施工专职负责人对全体工地人员进行定期的文明施工教育及文明施工交底，开展争创文明工地竞赛活动。

（2）开工前，工地配备一些必要的安全设施。 a.张贴安全标语，设备安全警示牌。 b.设备防护装置要安全可靠。 c.设置2只灭火器。

d.预备一些急救器材和物品。

（3）作业现场保持清洁整齐，水泥浆在储灰罐中集中拌制，施工过程中要经常检查管道的损坏状况，避免漏浆；施工完毕后不可随意排放多余泥浆。水泥使用完毕后剩余的水泥袋要回收存放，不可随意丢弃。建筑垃圾不乱堆、乱放，存放到业主指定的地点，做到垃圾日产日清。

（4）对现场水泥进行集中堆放，运输和卸运时防止遗洒尘扬。 （5）搬运和搅拌水泥作业人员必须带好防尘罩。 （6）作业人员统一着装，现场管理人员着统一制服。