高压旋喷桩止水帷幕施工方案设计

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青岛-海阳城际（蓝色硅谷段）轨道交通工程

张村站高压旋喷桩止水帷幕

施工方案

编制： 复核： 审批：

中铁十五局集团有限公司

青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程03标项目经理部

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目录

1编制依据及原则 ........................................................... 1

1.1编制依据 ........................................................... 1 1.2编制原则 ........................................................... 1 2工程概况 ................................................................. 2

2.1项目概况 ........................................................... 2 2.2设计概况 ........................................................... 2 2.3施工环境和条件 ..................................................... 3 2.4工程地质及水文地质 ................................................. 3

2.4.1工程地质特征 .................................................. 3 2.4.2岩土设计参数建议值 ............................................ 5 2.4.3气象特征 ...................................................... 5

3总体施工方案 ............................................................. 7

3.1施工进度计划安排 ................................................... 7 3.2止水帷幕设置范围 ................................................... 7 3.3止水帷幕设计参数 ................................................... 7 3.4施工顺序 ........................................................... 8 4施工准备与资源配置计划 ................................................... 8

4.1技术准备 ........................................................... 8 4.2现场准备 ........................................................... 8 4.3劳动力配置 ......................................................... 9 4.4机械准备 ........................................................... 9 4.5材料准备 .......................................................... 10 5施工方法 ................................................................ 10

5.1原理及工艺流程 .................................................... 10 5.2施工工艺参数 ...................................................... 11 5.3旋喷桩施工方法 .................................................... 12

5.3.1施工准备 ..................................................... 12 5.3.2钻机就位 ..................................................... 12

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5.3.3引孔钻进 ..................................................... 12 5.3.4拔出岩芯管、插入注浆管 ....................................... 13 5.3.5旋喷提升 ..................................................... 13 5.3.6钻机移位 ..................................................... 13

6质量标准及检查措施 ...................................................... 13

6.1旋喷桩施工技术标准 ................................................ 13 6.2施工检查内容 ...................................................... 13 6.3成桩质量检查 ...................................................... 14 7施工过程中常见问题及处理方法 ............................................ 15

7.1固结体强度不均匀、缩颈 ............................................ 15 7.2压力达不到要求 .................................................... 15 7.3压力骤然上升 ...................................................... 16 7.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆 ............................................ 16 7.5固结体顶部下凹 .................................................... 17 8质量、安全、环境保证措施 ................................................ 17

8.1质量保证措施 ...................................................... 17 8.2安全保证措施 ...................................................... 18

8.2.1施工现场 ..................................................... 18 8.2.2机械操作安全技术要点 ......................................... 19 8.2.3施工用电安全保证技术要点 ..................................... 19 8.3环境保证措施 ...................................................... 20

8.3.1 施工废水 .................................................... 20 8.3.2施工粉尘 ..................................................... 20 8.3.3施工噪声 ..................................................... 21 8.3.4施工废气 ..................................................... 21

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张村站高压旋喷桩止水帷幕施工方案

1编制依据及原则 1.1编制依据

1、青岛-海阳城际（蓝色硅谷段）轨道交通工程张村站施工图纸、技术标准和要求； 2、建设工程施工相关资料；

3、遵照国家和行业颁布的有关技术标准及规范； 4、国家、行业、地方颁发的相关其他规范和标准； 5、我公司现有的施工技术、管理水平及机械配套能力； 6、我单位地铁施工及其他类似工程的成功经验和科研成果； 7、现场调查资料。 1.2编制原则

我单位以“诚信创新永恒、精品人品同在”为宗旨，以满足顾客期望为目标，在深刻理解张村站工程的特点、难点的基础上，按照“技术领先、设计优化、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，在施工场地的布置、施工机械的配备、施工方案的选择方面与环保要求相结合，确保施工过程不对自然和人文环境产生破坏并遵循下列原则编制本方案。

（1）工期保障原则

根据业主对本标段工程工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使各项分部工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划的实现，从而确保总工期。确保设计方案安全可靠；技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。以确保工期并适当提前为原则，安排施工进度计划。

（2）技术可靠性原则

坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据本标段工程特点，吸收国内外地铁工程设计、施工和管理的成熟技术，结合我公司在地铁的车站施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，安排专业化施工队伍，配备配套的机械设备，确保工程安全、优质、快速建成，并确保工程质量。

（3）经济合理的原则

针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，并配备相应资

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源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。按照ISO9001质量管理体系的标准，控制施工的全过程。采用先进的量测仪器和软件进行信息化施工和管理，以优化施工工艺，提高效率为原则，降低施工成本。

（4）安全、环保、职业健康原则

以确保安全生产、文明施工、环境保护和职业健康为原则，在施工场地的布置、施工机械的配备、施工方案的选择方面制订各项措施，严格执行安全操作规程。使施工现场全过程处于严密监控状态。以有利生产、方便生活为目标布置施工总平面。 2工程概况 2.1项目概况

本工程原名称为青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程，现更改名称为青岛～海阳城际（蓝色硅谷段）轨道交通工程，工程所属线路为青岛地铁11号线。

张村站是青岛～海阳城际（蓝色硅谷段）轨道交通工程第五座车站，同时张村站也是本线路第一座地上高架车站。

张村站位于松岭路、李宅路交叉口西北角，沿松岭路南北向路侧布置。站址周边规划为绿地及公园，松岭路规划道路宽58m，李宅规划道路宽44m。 2.2设计概况

本站为地面两层，一层为站厅层，层高5.8m；二层为站台层，层高1.75m，站台上局部存在设备用房，层高3.7m。车站局部设置两层地下室，地下一层是设备用房，层高5.4m；地下二层是变电夹层，层高2.6m。本站的结构高度8.35m。

本站结构型式为“桥-建”组合结构体系，车站总长108m，总宽度24.2m，轨道梁跨度为9m，车站线路设计平面局部曲线，设计坡度为平坡，设计轨面高程6.45m（45.6m）。车站有效站台中心里程：K17+735.403，车站起点里程：K17+639.503，车站终点里程：K17+802.303。本站为一次实施车站，中间位置设后浇带，车站基础采用桩基础、承台及系梁形式，结构采用现浇混凝土施工工艺完成。

本车站相对标高±0.000m相对于绝对标高：39.15m。

本车站地下部分基坑开挖深度1～4轴（CD轴）为5.2m，1～6轴（AB轴）、5～6轴（CD轴）开挖深度为2.5m，7～13轴开挖深度为8.3m。基坑开挖深度＞5m部分采用灌注桩+锚索的围护形式，主体围护桩采用φ1.0m钻孔灌注桩。冠梁截面尺寸1.0m×1.0m。局部边坡支护用10cm厚喷射混凝土并挂钢筋网片φ8mm@15×15cm，桩外设φ80cm@60cm旋喷止水帷幕，插入岩层（强风化或中风化）0.5m。坑内采用集水井降水。

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2.3施工环境和条件

（1）地面周边建筑物

张村站位于松岭路、李宅路交叉口西北角，车站小里程侧为保张路，直线距离约64m，大里程侧为张村河及张村村路，直线距离约15m；车站右侧为松岭路，直线距离约24m；左侧为“马黛茶吧”及“佳利钢材”，房屋结构为轻型彩钢板房，直线距离约20m。

（2）地下管线分部情况

本车站施工范围内无地下管线，车站施工范围外右侧存在一电力管廊，距车站最近距离为4m（此处基坑开挖深度为1.4m）；距车站最远距离为18m（此处基坑开挖深度为7.7m）。

2.4工程地质及水文地质

2.4.1工程地质特征

本地段地表多为人工回填改造，场区第四系主要由第四系全新统人工填土、全新统洪冲积层组成。基岩以燕山晚期花岗岩为主，其在浅层侵入的过程中形成面积较大的岩株，场区受劈石口断裂控制，煌斑岩及花岗斑岩岩脉发育较好，局部受动力变质作用形成有砂土状碎裂岩、块状碎裂岩等构造岩体，其风化程度及风化带特征有较大差异。现按地址年代由新到老、标准地层层序自上而下分述如下：

（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

第1层：素填土，黄褐色，稍湿，松散；以回填砂土、黏性土为主，局部夹有碎砖等建筑垃圾。SZS17号孔东部井边因挖井，回填超过10m，以回填1～2cm花岗岩碎石为主，井深约14m。人工填土回填年限不足10年，无序堆填而成，且回填成分杂乱，厚度变化较大，密实程度不均匀，工程性状不稳定，开挖后自稳能力差。

（2）全新统洪冲积层（Q4al+pl）

第5层：砾砂，褐黄色，湿～饱和，中密，矿物成分以石英、长石为主，分选差，磨圆差，局部含少量碎石。

第7层：粉质黏土，褐色～黄褐色，可塑，具中等压缩性，见有铁猛氧化物条纹，韧性中等，结构性一般，含少量粗砂，有光泽反应，干强度中等。

第9层：砾砂，黄河～褐黄色，饱和，中密～密实，矿物成分以石英、长石为主，磨圆，分选一般，含有较多花岗斑岩碎石块，直径约为2～6cm。

（3）粗粒花岗岩

第16下层：粗粒花岗岩，强风化下亚带，肉红色～黄褐色，矿物蚀变较强烈，岩芯

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多为角砾～碎块状，手掰易碎，干钻进尺缓慢，该层进行标准贯入试验2次，50击时分别贯入5,15cm，岩芯采取率50～70%。

第17层：粗粒花岗岩，中等风化带，肉红色，矿物蚀变中等，节理裂隙发育，节理面平直、光滑、闭合～微张，节理面铁猛质渲染明显，岩芯以3～8cm的块状和短柱状为主，岩芯表面粗糙，锤击声暗哑，岩芯采取率75～80%。该带岩体属破碎～较破碎的较软岩，岩体基本质量等级Ⅳ级。

第18层：粗粒花岗岩，微风化带，肉红色，矿物蚀变轻微，局部节理稍发育，节理面与轴向夹角0～30度，节理面平直、光滑、闭合，贯通性良好，岩芯较完整，坚硬，锤击声脆，岩样多呈短柱～柱状。岩芯采取率75～85%。该带岩体属较完整的较硬～坚硬岩，岩体基本质量等级Ⅲ～Ⅱ级。

（4）煌斑岩

第161层：煌斑岩，强风化带，黄绿色，矿物蚀变强烈，岩芯手搓呈砂土状，该层进行标准贯入试验1次，50击时贯入20cm，岩芯采取率约65%。揭露段岩体属极破碎的软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级。

第171层：煌斑岩，中等风化带，灰绿色，节理裂隙稍发育，取芯呈块状～柱状，锤击声脆，取芯率约75%，揭露段岩体属较破碎的较软岩，岩体基本质量等级Ⅳ级。

第181层：煌斑岩，微风化带，灰绿色，矿物蚀变轻微，节理较发育，节理面见铁染，岩芯呈块状～柱状，岩芯采取率约80%，揭露段岩体属较完整的较硬～坚硬岩，岩体基本质量等级Ⅲ～Ⅱ级。

（5）花岗斑岩

第183层：花岗斑岩，微风化带，肉红色，节理裂隙发育，沿节理面见铁染、绿泥石化斑点。金刚石钻进采取的岩芯呈碎块状，岩块坚硬，锤击声脆，难碎，属节理发育带（JL）。揭露段岩体属破碎的较硬～坚硬岩，岩体基本质量等级Ⅳ级。

（6）构造岩

第165层：砂土状碎裂岩，灰白～肉红色，原岩为粗粒花岗岩，受构造作用影响，矿物蚀变强烈，长石多高岭土化，岩体结构破坏严重，岩芯多数呈块状～柱状，手搓易碎呈砂土状，该层进行标准贯入试验1次，50击时贯入20cm，，取芯率约60%。。揭露段岩体属较破碎的极软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级。

第175层：块状碎裂岩，灰白～肉红色，原岩为粗粒花岗岩，矿物蚀变中等，受构造挤压影响，岩体被切割成直径2～8cm块状，该层为碎裂块状岩体，但岩芯较坚硬，岩

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芯采取率在65%～75%。揭露段岩体属破碎的软岩～坚硬岩，岩体基本质量等级Ⅳ～Ⅴ级。

2.4.2岩土设计参数建议值

（1）部分岩层饱和单轴抗压强度标准值

地层代号 岩土名称 17 17-1 17-5 中风化花岗岩 中风化煌斑岩 块状碎裂岩 饱和单轴抗压强度标准值（MPa） 26.04 19.41 26.19 地层代号 岩土名称 18 18-1 18-3 微风化花岗岩 微风化煌斑岩 微风化花岗斑岩 饱和单轴抗压强度标准值（MPa） 73.89 53.29 69.22 （2）部分岩层桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值

地层代号 1 5 7 9 16下 161 165 岩土名称 素填土 砾砂 粉质黏土 砾砂 强风化花岗岩下亚带 强风化煌斑岩 砂土状碎裂岩 桩的极限侧阻力标准值 钻孔桩qsik(KPa) / 75 50 80 130 100 100 桩的极限端阻力标准值 钻孔桩qpk(kPa) / / / / 6500 / / （3）岩土建议值

天然天然含水密度 量 ρ w 3g/cm % 1 5 7 9 素填土 Q4 al+plml时代地层岩土与成代号 名称 因 孔隙比 e / / 内摩粘聚擦角力标标准准值 值 Ck kPa 0 / φk ° 20* 26* 桩的地基极限压缩压缩变形基本侧阻系数 模量 模量 承载力标力值 准值 a1～2 ES1～2 EO σO qsik -1MPa MPa MPa kPa kPa / / / / / 14 / 200 180 330 / 70 75 80 桩的极限摩阻力 fi kPa 20 70 45 75 地基系数的比例系数 m和mo 2kPa/m / 15000 8000 25000 1.8 2 / / 砾砂 Q4粉质al+plQ4 1.96 23.8 0.7 黏土 砾砂 Q4al+pl28.1 12.7 0.3 / 35* / 5.27 / / 20 2.05 / / 注：φ内摩擦角，带*为等效内摩擦角，土层粘聚力、内摩擦角值为直接快剪试验所得。 2.4.3气象特征 （1）风

以团岛20年统计资料，青岛风向以SE、N、NNW向频率最高，分别占12%、11%和10%。6级以上大风以N、NNW向最多，年平均风速5.5m/S，最大风速38m/s(ENE)。强风向为WNW和NNW，风速为23m/s，多出现在3月及12月。瞬时风速大于17m/s的天数为42.83天/年。年平均受台风侵袭或受台风外围影响达7次。

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（2）降雨

青岛累年平均降水量为714mm，年最大降水量为1225.2mm（1975年），最小降水量347.4mm。由于受地形、地貌的影响，降水量地区分布很不均匀，累年平均降水量等值线走向呈SW～NE向，年最大降水量与最小降水量比值在3～5之间，73%的降水集中在6～9月。按日降水量≥0.1mm/日计算，年平均降雨日为82天，最多116天，最少56天。累年平均暴雨日，即日降水量≥50mm，为2.9天，最多为7天。年最大降雪量270mm。

（3）气温

青岛年平均气温12.3℃。累年各月平均气温：8月最高，1月最低，分别为25℃和-0.4℃。极端最高气温38.9℃(2002年7月15日)。极端最低气温-20.5℃(1957年1月22日)。青岛寒潮一般发生于11月～次年2月，平均每年发生4.9次，年均结冰日82天。

（4）雾

海雾频繁是青岛特点之一，夏季是海雾盛行季节。以SE风产生雾最多，累年平均雾日，即能见度小于1000米时，雾出现日数为43.4天，多发生在4～7月，雾盛行季节，有时可持续近10天。

（5）相对湿度及蒸发量

青岛累年年平均相对湿度75%，累年7月最大，可达92%，11月最小为64%。陆上水面蒸发量1398.90mm，陆面蒸发量521.70mm。

2.4.4水文特性 （1）地下水腐蚀性评价

根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GBT 50476-2008），本车站的氯化物环境的作用等级可不予考虑，化学腐蚀环境对桩基、承台的作用等级为V-C，对其他部位的作用等级可不予考虑。

根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010），本车站碳化物环境对上部结构作用等级为T2，对桥墩、承台作用等级为T3级、对桩基为T1级；冻融破坏环境对上部结构、桩基无作用等级，对桥墩、承台作用等级为D2；化学侵蚀环境对桩基、承台的作用等级为H1，对其他部位的作用等级可不予考虑、盐类结晶破坏环境对承台的作用等级为Y1，对其他部位的作用等级可不予考虑；氯盐环境、磨蚀环境在本车站的作用等级可不予考虑。

（2）水文地质条件

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青岛地区河流属沿海近缘水系，注入胶州湾中。所有河流流量明显受降水控制，季节性变化明显，设计范围主要河流有白沙河、张村河。

地表水：本车站位于张村河南岸，张村河是青岛地区的一条主要河流。 地下水：本车站地下水根据地貌单元分为主第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。 地下水动态特征：青岛地区地下水位年内变幅一般年份1～2m，丰水年可达2m以上，多年呈现均衡状态，基本没有明显的升降趋势。

稳定地下水位高程：根据地勘资料显示，张村站施工范围内稳定地下水位高程自1轴向13轴标高为31.5～32.4m之间。 3总体施工方案 3.1施工进度计划安排

本车站高压旋喷桩止水帷幕计划2016年10月10日开始施工，2016年10月31日施工结束。

3.2止水帷幕设置范围

高压旋喷桩止水帷幕设置于基坑围护桩外侧，与基坑围护桩中心间距为1.1m，在1～4轴（A轴）外侧由于存在地下电力管廊，此处高压旋喷桩止水帷幕于A轴与B轴之间穿过，本站共计旋喷桩486根，合计7533m。高压旋喷桩职位帷幕具体布置位置见下图：

3.3止水帷幕设计参数

止水帷幕设计形式：采用三管旋喷桩止水； 旋喷桩直径：φ800mm；

旋喷桩间距：φ600mm，相互咬合200mm； 旋喷桩深度：至不透水层0.5m；

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水泥标号：P.O42.5普通硅酸盐水泥； 水灰比：1:1～1:1.5，水泥掺量：25%；

注浆压力：不小于20MPa，但应保证有效桩径不小于750mm； 止水帷幕渗透系数：≤10-6cm/s。 3.4施工顺序

根据总体施工部署及现场工作面开展情况，本车站高压旋喷桩止水帷幕计划优先施工1～6轴，自1轴A轴开始向1轴D轴方向施工，最后闭合形成整体。 4施工准备与资源配置计划 4.1技术准备

接到施工图纸后，及时组织技术人员熟悉图纸，并参照地质资料、技术标准等，及时组织技术交底，尤其施工关键点及工程的质量要求要详细文字交底，做到人人心中有数，严格按设计及规范要求施工。 4.2现场准备

（1）生活设施布置

施工现场布置本着对现场合理利用、布局紧凑，有利于工程施工、现场管理及文明施工的原则布置，根据工程现场的施工需要，结合施工现场的实际情况，本工程工人宿舍外租解决，工地不设工人宿舍。

（2）办公设施布置

利用总承包单位的现场临时办公室，作为本单位的管理人员办公场所。 （3）水泥浆液配置后台布置

后台布置在1轴小里程侧左侧车站施工范围外位置，用来存放散装水泥和水泥浆液配置，水泥浆液由注浆管连接至桩机，直至所有帷幕桩施工结束。

（4）施工道路布置

现场施工便道位于车站施工范围左侧，与主干道连接相通，在钻机各自区域内布置相应的临时支道，满足于止水帷幕桩施工需求，临时道路采用混凝土硬化，以满足设备及材料运输需要。

（5）施工现场排水

根据本工程现场条件，本工程现场排水以集水坑为主配合排水沟，在本工程便道一侧设置集水坑，施工区排水沟连通集水坑，雨天时，施工区积水被排放到集水坑，这样保证施工现场的干净清洁，有利施工。积水坑中的集水要及时清除，坑周围设安全警示

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牌及警示灯，保证施工安全。

（6）施工现场管理

1、为了使施工现场按照施工进度计划的要求有条不紊的组织施工，施工现场总平面的使用必须严格执行统一管理的原则，由项目经理负责；施工现场总平面的使用根据进度计划安排的施工内容实施动态管理。

2、现场重要入口悬挂出入制度、安全警示牌、场容管理条例、工程简介等，教育职工维持良好的工作秩序和纪律。

3、凡进入现场的设备、材料必须按平面布置的位置按要求堆放和布置。 4、周转材料及时清理并摆放整齐。 4.3劳动力配置

根据施工进度，安排施工人员的进出场计划，优化组合施工人员，避免施工现场出现人员闲置、窝工现象，使整个施工有序进行。

电焊机、电工、钻机、汽车、吊车等操作要持证上岗。进场工人要经过安全教育、岗前培训，所有施工人员都要学会基本安全常识、安全劳保用品使用方法及施工控制要点。

施工过程分三个施工阶段：施工准备阶段，止水帷幕施工阶段，竣工退场资料整理阶段。

劳动力配置计划见下表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 岗位 班组负责人 技术员 安全员 设备主管 打桩机驾驶员 挖掘机驾驶员 指挥 辅助工 司泵 拌浆 人数 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 备注 全面负责该施工任务管理、协调工作 质量管理 兼电工 设备采购、维修、管理兼现场文明施工 负责操作JB160桩机 操作MAC240-3B，指挥起重及桩机行走 前台操作、保洁等 开泵、维修泵 操作自动拌浆系统 4.4机械准备

进场前组织人员对设备进行检修和维护、保养，并进行试运行，对设备状态进行标识。并购买一定数量的各种机械设备的易损件，以备施工中换用。机械配置计划见下表：

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 设备名称 三轴搅拌机 桩机 压浆泵 挖掘机 空气压缩机 自动拌浆系统 高喷机 高压水泵 空压机 泥浆泵 工程钻机 搅拌机 潜水泵 型号 MAC-240-3B JB160 BW-200 320泵 EX-230 10M3 Z20 三重管式 3XB 75Kw YV6/8 37Kw ILB80/10 XY—300型 4Kw 2.2Kw 数量 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 备注 4.5材料准备

考查原材料市场，水泥使用经过考察认可的大厂合格产品。按计划组织施工材料进场。进场时必须进行严格的进场检验，须全部达到质量要求，达不到要求的或质量证明资料不齐全的材料不得进场使用，材料进场后及时进行材料复试。本工程试验的材料包括注浆水泥等材料，按批量进行见证取样并送检。 5施工方法

5.1原理及工艺流程

三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的，其加固直径可达800～2000mm。

采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。旋喷桩施工工艺流程见下图。

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测放桩位 钻机就位 钻进成孔 清孔 移钻 试喷检查 启动高压泵送水 插入高喷管 浆液配制泵送 高喷作业 回灌 移位 高压旋喷桩施工工艺流程图

5.2施工工艺参数

施工工艺参数下表：

旋喷桩施工主要技术参数参考表

项目 压缩空气 气压（MPa） 气量（m3/min） 压力（MPa） 水 流量（L/min） 喷嘴直径mm 水泥浆 水灰比 提升速度（cm/min） 旋转速度（r/min） 压力（MPa） 流量（L/min） 技术参数 0.5～0.7 0.5～2.0 20～30 80～120 2～3.2 1～2 100～150 1～1.5:1 7～14 11～14 开孔检查 换浆清渣 启动空压机送风 观察高喷参数 孔内保持满浆 旋喷桩施工前进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量

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等技术参数。试桩数量不少于3根，具体位置根据现场实际情况与监理一同确定。

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。 5.3旋喷桩施工方法

5.3.1施工准备 （1）场地平整

正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。

（2）桩位放样

施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。

（3）修建排污和灰浆拌制系统

旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。

灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。

5.3.2钻机就位

钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。

5.3.3引孔钻进

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实用标准

钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。

5.3.4拔出岩芯管、插入注浆管

引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。

5.3.5旋喷提升

当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。

5.3.6钻机移位

旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。 6质量标准及检查措施 6.1旋喷桩施工技术标准

旋喷桩的施工技术要求见下表：

旋喷桩施工技术检查表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目名称 钻孔垂直度允许偏差 钻孔位置允许偏差 钻孔深度允许偏差 桩体直径允许偏差 桩身中心允许偏差 水泥浆液初凝时间 水泥土强度 水灰比 技术标准 ≤1.5% 50mm ±200mm ≤50mm ≤0.2D 不超过20小时 qu(28)≥1.2MPa。 1:1 检查方法 实测或经纬仪测钻杆 尺量 尺量 开挖后尺量 尺量，D为设计桩径 试验检验 试验检验 6.2施工检查内容

（1）施工前检查

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实用标准

在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面： ①原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；

②浆液配合比是否合适工程实际土质条件；

③机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；

④检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于2孔，必要时调整喷射工艺参数。

⑤施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。 ⑥施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。 （2）施工中检查 施工中重点检查内容有： ①钻杆的垂直度及钻头定位； ②水泥浆液配合比及材料称量；

③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；

④喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量； ⑤孔位处的冒浆状况；

⑥喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；

⑦施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。

（3）施工后检查

施工后主要对加固土体进行检查，包括： ①固结土体的整体性及均匀性； ②固结土体的有效直径；

③固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置； ④固结土体的抗渗性。 6.3成桩质量检查

（1）质量检验时间、内容

施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后1周，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。

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(2)质量检验数量、部位

检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。

(3)检验方法

旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。

钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。 7施工过程中常见问题及处理方法

根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况，为保证旋喷桩施工质量，针对施工中可能出现的问题进行分析并提出预防措施及处理方法。 7.1固结体强度不均匀、缩颈

（1）产生原因

①喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。 ②喷浆设备出现故障中断施工。

③拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。

④喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。 ⑤穿过较硬的粘性土，产生颈缩。 （2）预防措施及处理方法

①根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。

②喷浆前,先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行.配浆时必须用筛过滤。

③根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。

④对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。

⑤控制浆液的水灰比及稠度。

⑥严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。 7.2压力达不到要求

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实用标准

（1）产生原因

①安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。 ②泵阀损坏，油管破裂漏油。

③安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。 ④塞油泵调压过低。 （2）预防措施及处理方法

应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。 7.3压力骤然上升

（1）产生原因 ①喷嘴堵塞。

②高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。 ③泵体或出浆管路有堵塞。 （2）预防措施及处理方法

①应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。 ②其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。 7.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆

（1）产生原因

①遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。 ②注浆量与实际需要量相差较多。

③地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。

（2）预防措施及处理方法

①放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。 ②喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直倾斜度探制在0.3%以内。

③利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆。

④控制水泥浆液配合比。

⑤针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。

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实用标准

⑥针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。

7.5固结体顶部下凹

（1）产生原因

在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异。

（2）预防措施及处理方法

旋喷长度比设计长0.3～1.0米，或在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.5～1.0m范围内再钻进0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。 8质量、安全、环境保证措施 8.1质量保证措施

为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。

（1）放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。 （2）高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。

（3）采用P.O42.5普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。

（4）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。

（5）施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。

（6）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.14m/min。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.4米重复喷射接桩，防止出现断桩。

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（7）高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。

（8）因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。

（9）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。

（10）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。

（11）配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。

（12）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。 8.2安全保证措施

根据注浆作业的施工特点，按照国家《劳动保护法》发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和安全管理规定。

8.2.1施工现场

（1）加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育，工地设置专职安全检查员，及时发现、处理安全隐患。

（2）制定各工种安全生产规章制度，严格施工程序，加强对桩机操作员的管理，施工机械由专人持证上岗，严禁串岗作业。

（3）严禁违规操作，不得违章指挥。

（4）定期或不定期组织安全大检查，及时发现、整改安全隐患，对违章作业人员进行一定的处罚。

（5）施工材料堆放有序，不侵入运输通道道施工界限。 （6）施工机械的转动部分有安全罩。

（7）所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。 （8）配电箱开关有操作指示和安全警示。 （9）机械定期维修,确保作业安全。

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（10）危险品必须严格管理，其存放、运输、使用均要符合国家和地方的有关规定。 （11）临时设施及变压器等供电设施，应按《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。

（12）调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。

（13）做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。 8.2.2机械操作安全技术要点 （1）高压泥浆泵

①泵体内不得留有残渣和铁屑，各类密封圈套必须完整良好，无泄漏现象。 ②安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在规定达到最高压力时，能断销卸压，决不可安装未经试压检验的或自制的安全销。

③指定专人司泵，压力表应定期检修，保证正常使用。

④高压泵、钻机、浆液搅拌机等要密切联系配合协作，一旦某部发生故障，应及时停泵停机，及时排除故障。

（2）钻机

①司钻人员应具有熟练的操作技能并了解旋喷注浆的全过程和钻机在旋喷注浆的作用。

②钻孔的位置需经现场技术负责人确认，确认无误后方可开钻。 ③人与喷嘴距离应不小于600mm，防止喷出浆液伤人。 （3）管路

①高压胶管：在使用时不得超过容许压力范围。 ②胶管：弯曲使用时不应小于规定的最小弯曲半径。 （4）清洗及检修

①喷射注浆施工结束后，应立即将钻杆、泵及胶管等用清水清洗干净，防止浆液凝结后堵塞管道，造成再次喷射时管道内压力骤增而发生意外。

②施工中途发生故障，必须卸压后方可拆除连接接口，不得高压下拆除连接接口。 8.2.3施工用电安全保证技术要点

（1）严格执行《施工现场安全生产保证体系》、《施工现场临时用电安全技术规程》相关规定。

（2）电缆接头不许埋设和架空，必须接入线盒，并固定在开关箱上，接线盒内应能

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防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。

（3）所使用的配电箱必须符合JGJ46-88规范要求的电箱，配电箱电气装置必须做到一机一闸一漏电保护。

（4）开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。

（5）所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。

（6）所有电机、电器、照明器具，手持电动工具的电源线应装置二级漏电保护器。 （7）施工现场的电器设备设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施必须有专业电工经常检查整理，发现问题及时解决。 8.3环境保证措施

为了适应当今社会的潮流，实现社会经济的可持续化健康发展，在本工程施工的全过程中，系统地采用和实施一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的结果。根据客观存在的粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防控制，尽可能地减少或防止不利的环境影响。

8.3.1 施工废水

（1）所有施工、生活废水在排放前必须取得相关部门的批准、同意。

（2）施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排入市政污水管，严禁直接排入市政污水管。废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送到指定地点处置。

（3）各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。

8.3.2施工粉尘

（1）在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。

（2）运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。

（3）由于施工产生的扬尘可能影响周围正常居民生活、道路交通安全的，应设置防护网，以减少扬尘及施工渣土影响。

（4）装有建筑材料、渣土等易扬撒物资的车辆，车厢应用覆盖封闭起来，以避免运输过程中的扬撒、飘逸，污染运输沿线的环境。

（5）施工场地硬及时洒水防止扬尘，遇大风天气，场地内渣土应该覆盖。

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8.3.3施工噪声

（1）施工期间严格执行青岛市对建筑施工噪声污染控制管理的相关规定。 （2）由于特殊原因须在夜间从事超标准的、危害居民健康的建设施工作业活动的，必须事先向作业活动所在地的环境保护主管部门办理审批手续，并向周围居民进行公告。

（3）根据施工项目现场环境的实际情况，合理布置机械设备及运输车辆进出口，搅拌机等高噪声设备及车辆进出口应安置在离居民区域相对较远的方位。

（4）合理安排施工机械作业，高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活的时段下进行。

（5）对于高噪声设备附近加设可移动的简易隔声屏，尽可能减少设备噪声对周围环境的影响。

（6）如发现有超标现象，应采取对应措施，减缓可能对周围环境敏感点造成的环境影响。

8.3.4施工废气

（1）运输、施工作业所使用的车辆均通过当年机动车尾气检测，并获得合格证。 （2）运输、施工作业的的车辆在离开施工作业场地前,应对车辆轮胎、车厢、车身进行全面清洗，防止泥浆在车辆行驶过程对外界道路及空气质量。

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