廣州軌道交通五號線小北土建工程
西端明挖基坑單管旋噴樁
施工方案
編制審核
批准中鐵隧道集團****
廣州地鐵五號線小北專案部
二oo五年六月
西端明挖基坑單管旋噴樁施工方案
一、 工程概況及設計引數
西端明挖基坑位於環市中路南側,北秀大廈東原市政維修處大院內,南面是廣州市直屬第一幼兒園,東面為住宅區,北面部分施工場地已伸入小北人行天橋下。基坑北面水泥攪拌樁止水樁(a5-a13)受人行天橋影響無法施作,擬採用φ400@250單管連續咬合旋噴樁施工。
據設計給定的引數,單管旋噴樁的水泥漿液壓力為20~25mpa,提公升速度20~25cm/min,旋轉速度20~25rpm,水泥漿壓水灰比1.0~1.5,灌入水泥漿的比重1.
5~1.6,返漿比重1.2~1.
3。初步擬定樁長約8m,待試驗樁確定樁長及相關引數,設計根數為106根,共計848m。旋噴樁與攪拌樁端頭密貼封閉,加固範圍及平面布置詳見圖1、圖2、圖3所示:
圖1旋噴樁平面布置圖
圖2旋噴樁立面布置圖(圖中尺寸單位:mm)
圖3圍護結構樁間止水大樣圖
二、 施工工藝、流程及施工方法說明
1、施工工藝
單管旋噴樁施工採用mgj-50型鑽機鑽孔,gpb-90型高壓注漿幫浦壓送水泥漿液,使水泥漿液形成高壓噴射流,借助高壓噴射流的切削與混合,使水泥漿與土體混合,形成旋噴樁樁體。具體工藝分兩個階段:第一階段為成孔階段,即採用鑽機預成孔,使噴射頭達到預定的深度。
第二階段為噴射加固階段,即用高壓水泥漿液,通常以15~20mpa的壓力,通過噴射管由噴射頭上的直徑約2mm的橫向噴嘴向土中噴射。與此同時,鑽桿一邊旋轉,一邊向上提公升,噴射的水泥漿一邊切削四周土體,一邊與土體攪拌混合,形成固柱狀的水泥與土的旋噴樁體,經過一定養護時間後,固結成樁,起到擋土、止水的作用。
2施工工藝流程
單管旋噴樁施工工藝流程如下:
圖4 單管旋噴樁施工工藝流程圖
3、施工方法說明及技術措施
3.1、準備工作
清理樁位處地上及地面下一切障礙物(包括大塊石頭、樹根、管線遷移),場地平整。
根據樁位平面布置圖測設樁位,用紅油漆標示並編號。
3.2、裝置定位
根據施工放線,移動鑽機至設計孔位使鑽頭對準旋噴樁設計中心,並作好試運轉,同時破除樁位處地面,挖好排漿溝和廢漿池。
3.3、射水試驗:首先進行低壓(0.5mpa)射水試驗,用以檢查噴嘴是否暢通,壓力是否正常。
3.4、鑽孔
①鑽進:射水試驗後,即可開鑽,且應跳孔作業,射水壓力由0.5mpa增至1.0mpa,目的是減小摩擦阻力,防止噴嘴被堵。
②接長鑽桿:當第一根鑽桿鑽進後,停止射水。此時壓力下降,接長鑽桿,再繼續射水、鑽進,直到鑽至樁底設計標高。
3.5、漿液拌製
①注漿材料及配比
配製漿液與鑽孔同時進行。漿液配比為水泥:水=1:1(重量比)。水泥為325號普通矽酸鹽水泥;水要清潔,酸鹼度適中。
②攪拌及過濾
漿液配比選定後,首先將水加入桶內,再將水泥倒入,開動攪拌機攪拌10~20分鐘,而後擰開攪拌桶底部閥門,放入第一道過濾篩(孔徑為0.8mm),過濾後流入泥漿池,然後通過泥漿幫浦抽進第二道過濾篩(孔徑為0.8mm),進行第二道過濾後,流入泥漿桶備用。
③漿液加壓:泥漿桶內的漿液,通過高壓幫浦加壓到15~20mpa後,經高壓管送至鑽機用於旋噴。
④注漿量:由設計給定或通過計算確定。
q=3.14*d2*k1*h(1+β)/4
式中 q——注漿用量(m3/根)
d——旋噴固結體直徑(m)
k1—-填充率,強取0.75~0.90
h----旋噴長度(m)
漿液損失係數,取0.1~0.2
經計算,旋噴樁每公尺需100公斤水泥,100公斤水。
3.6、旋噴
鑽孔至樁底設計標高後,停止射水,擰下上面第一根鑽桿,放入鋼球,堵住射水孔,再將鑽桿裝上,即可向鑽機輸送高壓泥漿,待漿液從孔底冒出地面後,鑽桿開始旋轉和提公升,由下而上進行旋噴。對個別樁位遇到的礫石土層,為保證樁徑,應復噴一次。
3.7、拆卸鑽桿:在旋噴過程中,當上面第一根鑽桿完全提出地面後,停止壓漿,待壓力下降後,迅速拆卸鑽桿,然後繼續壓漿,當壓力公升至設計旋噴壓力時,重新開始旋噴。
3.8、拔管及沖洗
噴到樁高後,注漿幫浦停機,立即拔出注漿管,用清水沖洗管路,防止凝固堵塞。移動鑽機至下一樁位,重複上述作業。為防止旋噴過程中地基產生附加變形或者基礎出現脫空現象,採取間隔孔旋噴。
3.9、正式施工前先進行試樁,確定樁長,驗證漿液配比及比重,鑽機鑽進速度及噴射管提公升速度、注漿壓力等引數後,作為施工引數正式施工。
三、 資源配置及進度計畫
1、勞動力配置計畫
計畫配備技術員1人,機長1人,班長2人,工人6人,機電維修1人,合計11人。
2、機械配置計畫
主要機具裝置如下表所示。
旋噴主要機具裝置配備表
3、材料計畫
材料採用普通矽酸鹽水泥。每公尺水泥用量100kg,摻水100kg,共用水泥量約100t。如下表所示:
水泥計畫用量表表2
4、工期安排
計畫每天施工10~12根單管旋噴樁,計畫工期10天。
四、 質量保證措施
1、測量樁位定好軸線後,一樁一簽嚴格按照設計孔位控制。
2、採用矽酸鹽水泥,進場材料採取措施做好防雨防潮。
3、鑽機就位時,應調整至水平,其垂直度誤差小於0.5%l。
4、嚴格按照設計配合比施工,攪拌臺配置比重計,及時檢查漿液比重,保證旋噴有效樁體強度。
5、嚴格控制提公升速度,提公升成樁速度控制在20cm~30cm/min,防止提公升過快出現斷樁。
6、提公升時出現堵鑽事故,應及時採取措施排除,重新接樁時應加深1公尺重疊續樁。
7、為防止漿液從相鄰鑽孔返出,施工中採取間隔作業的施工方法。
8、樁機施工過程中,泥漿幫浦壓力表應靈敏有效,確保成樁壓力滿足設計要求。
9、施工**現孔口返漿、漏水等異常情況時應停止提公升,注漿至孔口返漿正常後才允許提公升。
10、為確保樁頂標高,施工後應做好樁頂回灌工作,用返漿進行孔口回灌,防止因漿液凝固時體積收縮,出現樁頂標高過低的樁體病害。
11、實行技術人員跟班作業,隨時處理施工**現的技術問題,確保施工質量。並及時彙總資料,整理圖表,防止出現掉樁漏樁。
12、工期保證措施
①確保施工機械效能好,加強維護和保養,保持機具運轉正常。
②加強施工管理力度,保證施工質量。
③嚴格執行操作規程和質量標準,做工程一步達標,避免浪費時間。
④堅持過程控制,嚴把材質關。
⑤建立明確的獎罰制度,做到獎勤罰懶,獎優罰劣,充分調動施工人員的積極性,加快施工進度。
五、安全、文明施工措施
1、施工現場用電實行三相五線制,確保施工用電安全。
2、本工程設定專職安全員,督促各工種嚴格按照該工種的安全操作規範執行。施工中每一道工序都必須作好施工安全措施交底,明確安全施工重點,克服盲目施工。
3、作好防墜落,防坍塌措施。
4、機電裝置必須由專職人員操作,按規定作好維修保養。
5、傳動部分應設定防護罩,鑽機上卸鑽桿時,檔位手把應處於空檔上。
6、作業人員工作服的手、腳部位應束緊,安全帽配戴應正確。
7、對各種機電裝置,現場應設可靠的避雷裝置,現場中各機械必須按規定加防雨罩或搭設防雨篷、閘箱防水、漏電接地保護裝置應靈敏。
8、施工現場實行封閉施工。施工現場四周除人員、車輛進出口通道外,其餘周邊應按規定封閉。
9、施工現場主門內側必須懸掛施工標牌。
10、施工現場管理人員必須在胸前佩戴個人身份標卡。
11、施工現場應設定連續、通暢的排水設施和其他應急設施,防止汙水、廢水直流或堵塞排水通道
12、現場應設定洗車槽,出入工地的機動車輛必須在工地沖洗乾淨後,方允許上路行駛。
13、現場臨設、機具必須按總平面規定的位置布設。
14、工具材料整齊堆放,每班收工做到工完場清,場地整潔,防止揚塵。
15、施工場地周邊有北秀大廈,廣州市直屬第一幼兒圓,肇慶大酒店及住宅區,等重要建築物,夜間不允許施工,白天上班時間不早於上午7點,下班時間不晚於晚上8點。
16、為減少噪音,設定發電機房(磚房),發電機房靠環市中路一側。
17、攪拌樁拌漿時易產生粉層,於基坑北側設定拌漿棚擋粉塵,操作工人戴上口罩。
旋噴樁施工方案
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