扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案.docx

目录一、工程概况2二、旋喷桩原理及设计21、双重管高压旋喷桩原理22、旋喷桩设计及打设顺序43、双重管旋喷桩（试喷）技术参数初步设计43.1注浆材料的选择43.2试喷技术参数取值范围53.3旋喷桩施工顺序53、主要工程量和施工工期5三、编制依据6四、施工准备61、场地、供水、供电等62、主要机具设备：63、施工材料74、人员配备7五、主要工序施工流程及方法71、作业前准备工作92、测量放线：93、设置水中套管（定位孔）104、钻机就位105、钻孔106、插管、试喷107、制浆108、高压喷射注浆119、清洗和移位：1110、废浆处理及套管拔除11六、质量控制措施121、水泥用量的控制122、冒浆处理123、固结体控形124、防串孔措施13七、施工安全控制措施13八、环境保护措施13九、文明施工要求13xxxxxxx扰动层高压旋喷桩处理专项施工方案一、工程概况XXXXXX公路大桥主桥为（98m+180m+98m）部分矮塔斜拉桥，主梁为单箱五室大悬臂变截面PC连续箱梁；下部结构主墩为花瓶式实体墩，采用C40砼，主墩墩身横桥向顶宽17.0m，底宽为12.0m，顺桥向宽度为5.0m。主墩基础采用钻孔灌注桩，桥位处河床由于受地方抽砂影响变化较大，设计变更桩基加长、加粗后每个承台下设置20根直径2.5m的钻孔灌注桩，39#墩桩长为103m，40#主墩桩长为105m，按摩擦桩设计。主墩承台设计变更后顺桥向长度为22.85m，横桥向宽度为29.1m，承台高度为6.0m。5月9日，主桥的首棵桩基39#-3-1采用气举反循环开钻， 5月23日18:30，桩基在正常钻进时发生护筒掉落。事情发生后，项目部立即启动应急预案，组织现场技术人员观测孔深变化，防止事件进一步恶化，同时组织现场技术负责人、邀请集团公司技术专家进行原因分析，初步认为主桥桥位处近年来河砂偷采现象严重（截止2013年12月中旬我部进场后河砂偷采活动砂仍未制止），开采深度40m左右，造成河床下陷，部分河岸坍塌。目前该范围内土层处于沉降状态，造成扰动地层土质松散。钻进过程中采用优质泥浆护壁、慢速钻进的情况下扩孔现象严重，大于护筒外径，并沿护筒外壁向上侵蚀，造成护筒外侧空虚，当侵蚀至护筒外侧摩阻力无法支撑护筒自重时，发生护筒掉落现象。因扰动地层较厚，扩孔范围较大，导致护筒掉落深度较大。鉴于此次钻孔事件，为保证桩基成孔质量，防止扰动层扩孔、坍孔，我部拟采用桩周围高压旋喷桩固结扰动层及砂层后再行钻进成孔的施工方案。二、旋喷桩原理及设计1、双重管高压旋喷桩原理双重管法是使用双通道的二重注浆管。把二重注浆管放至设计的土层深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20～25Mpa以上压力的浆液，从喷嘴中高速喷出。并用0.5Mpa左右压力把压缩空气，从外喷嘴中喷出。随着喷管的旋转与提升，高压水泥浆射流冲切破坏土体，同时浆射流的能量较大，将水泥浆与桩基附近土掺搅形成桩体；压缩气起到升扬置换的作用，使切割的部分土体从孔口冒出，水泥浆与土混合物固结后，形成圆柱状固结体，如图一、二所示。图一：高压旋喷示意图图二：高压旋喷桩机双管旋喷法的主要优点：压力大、流量大、能量大、桩径也较大；相对于三管法它直接用水泥浆切削地层，削除了高压水对水泥浆的稀释，节约了水泥从而也保证了成桩质量，减少了废浆的排放。2、旋喷桩设计及打设顺序采用双重管高压旋喷桩，桩周围旋喷桩桩径φ100cm，桩心距76.57cm，相互咬合23.43cm，设置13根；桩基内旋喷桩桩径φ80cm，桩心距121.24cm，设置3根；旋喷桩上端包裹护筒5.00m，下端嵌入全风化砂质泥岩2.0m，如图三所示。39#墩河床高程为+2.00m，护筒底口高程为-20.991m，圆砾土底层高程为-32.80m；旋喷桩设计顶、底高程分别为-15.991m、-34.80m，桩长18.809m；40#墩河床高程为+6.80m，护筒底口高程为-16.991m，圆砾土底层高程为-32.90m；旋喷桩设计顶、底高程分别为-11.991m、-34.90m，桩长22.909m。图三：高压旋喷桩设计示意图3、双重管旋喷桩（试喷）技术参数初步设计3.1注浆材料的选择A、水泥胶体水灰比为0.8～1.1；B、浆液材料：P.O42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰。C、每延米桩长水泥、粉煤灰胶体用量400kg。3.2试喷技术参数取值范围试喷技术参数取值范围见下表。技术参数取值范围序号技术参数单位取值备注1孔距m0.52喷嘴个数个13喷嘴直径mmφ2.2～2.44浆压Mpa20～255浆量L/min55～656气压Mpa0.67气量m3/m38喷杆特制双喷嘴双管9喷杆提升速度cm /min13～1810喷杆旋喷速度R