PAGEPAGE11沿海地區(qū)路基高壓旋噴樁施工工法1、序言在伴隨著我國基礎(chǔ)鐵路建設(shè)發(fā)展的大好趨勢，廣珠鐵路大面積的建成，將結(jié)束珠海地區(qū)無鐵路的歷史，更能成為我過西部沿海的交通命脈。，在我段施工場地地貌為內(nèi)河軟土堆積平原區(qū)，地形平坦，大部分為水塘，基本以塘埂、沙埔作路。表層為第四系人工填土、以及內(nèi)河沖擊沉積的淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等，下伏基巖為燕山期花崗巖。軟土厚度較大，其中流塑狀淤泥層厚達5～18米。由于深厚層淤泥的不穩(wěn)定特性，我國內(nèi)及國外一些專業(yè)機構(gòu)對有機質(zhì)土和水泥固化為水泥土的強度增長規(guī)律有所研究。xxx局承建的廣珠鐵路復(fù)工xxx標段DK164+531.68-DK165+357.86段，計13649根／170632延米，設(shè)計樁長8～13m。屬珠江三角洲平原區(qū)地勢平坦開闊，海拔高程1.29m～3.65m，地面坡降很小。全部圍墾為魚塘，交通較為便利。地層巖性及巖土施工工程分級：本段表層為人工填土、往下為海相沉積的淤泥，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等，下伏基巖為燕山期花崗巖。其中淤泥層：灰黑色，飽和，流塑，主要由粘粒組成，含有機質(zhì)，具臭味，含較多貝殼，力學(xué)性極差，分布于塘底以下，厚7.9m-10.20m；中砂：灰白色，飽和，松散-稍密，I級。尤其在我工程段廣珠鐵路珠海段內(nèi)，由（內(nèi)河沖擊形成及海水循環(huán)淤泥沖擊形成海相）海相軟土地質(zhì)成因極為復(fù)雜，作為鐵路路基工程軟基處理的樁基水泥土的強度增長由有機質(zhì)含量、環(huán)境水成分、地層含水率、固化劑材料及外摻劑材料等因素共同作用的結(jié)果，因此是擺在我們面前的一個全新課題。本施工技術(shù)在既保證了沿海地區(qū)軟土路基地基加固施工的安全、質(zhì)量，又節(jié)約了大量材料，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。本施工技術(shù)的開發(fā)，可為其它類似的軟土地基水泥土固化設(shè)計和施工提供借鑒。2、施工技術(shù)特點2.1高壓旋噴樁，是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)的水泥土加固體。2.2施工占地少、施工機具小巧靈活移動方便、振動小、噪音低。2.3施工方便，工藝簡單，地基加固見效快，耐久性好，施工工期短。3、關(guān)鍵技術(shù)通過地質(zhì)補充鉆探，掌握施工地段內(nèi)的軟土地質(zhì)分層和各段厚度分布情況，通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場對比試驗，了解不同參數(shù)條件和環(huán)境下水泥土的固結(jié)規(guī)律，高壓旋噴樁施工中選擇差異化噴漿施工工藝，控制樁底標高進入設(shè)計要求的持力層深度。4、適用范圍適用于深度小于20m的淤泥、淤泥質(zhì)土、砂粘土、粉質(zhì)粘土土和砂礫土層等地基。5、工藝原理鉆機采用MGJ－50型單管高壓旋噴樁，高壓注漿泵機采用GYB-90型，當鉆機鉆到設(shè)計標高后，用高壓旋噴機把注漿管下到孔底，利用高壓設(shè)備使噴嘴以18-20Mpa的壓力把漿液噴射出去，沖擊切割土體，并與土體攪拌混合，隨著注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升而形成圓柱體樁體，漿與土體經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，固結(jié)成樁，從而使地基得到加固。6、施工工藝流程及主要施工方法6.1工藝流程6.2施工工序6.2.1技術(shù)準備施工前現(xiàn)場采集土樣，做水泥土的配比試驗。通過室內(nèi)試驗主要了解所使用的水泥在加固中的性質(zhì)、摻入量對水泥加固土的影響，水泥加固土的力學(xué)性質(zhì)與齡期的關(guān)系等，從而為制定施工工藝提供相應(yīng)的參數(shù)。根據(jù)設(shè)計資料繪制旋噴樁布樁圖，并注明樁位編號及施工說明。6.2.2原地面處理原地面清理、整平，并用小型壓路機碾壓密實，魚塘表層填土，要滿足路基本體相應(yīng)填層的壓實度要求。施工時注意要做出橫坡，以利排水。清除施工場地一切障礙，魚塘、溝渠按設(shè)計要求圍堰、抽水、清淤、回填粘性土，修建貫穿線路的縱向便道，場地兩側(cè)挖好排水溝，做好施工準備工作。6.2.3測量放線根據(jù)施工圖紙用全站儀放出旋噴樁范圍和路基中線樁位，施工樁位根據(jù)中線、邊線樁位及樁間距拉鋼尺放出。樁位處用插竹筷和石灰水圈標識，并編寫樁號和樁長，并將布置樁位情況向鉆機司機交底。6.2.4鉆機就位在施工準備完成后鉆機操作手按照放樣樁位負責(zé)鉆機正確就位。校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，攪拌樁垂直度偏差不大于允許偏差1.0%，樁位偏差不大于允許偏差5cm。6.2.5噴射提升：噴射管下到設(shè)計深度后，開始送入符合要求的水泥漿，待漿液冒出孔口后，即按設(shè)計的提升速度、旋轉(zhuǎn)速度，自下而上開始噴射、旋轉(zhuǎn)、提升在操作過程中需同步進行。復(fù)噴位置從原地面至淤泥、淤泥質(zhì)地層底部進行復(fù)噴，保證成樁質(zhì)量，在復(fù)噴過程中旋轉(zhuǎn)速度和提升速度均不變噴漿壓力調(diào)整為不小于10Mpa。當拆卸鉆桿或因故停機時，應(yīng)復(fù)噴搭接長度不得小于0.5m以保證旋噴樁固結(jié)體的整體性。6.3成樁質(zhì)量檢測6.3.1輕型動力觸探（Ｎ10）檢驗成樁后7天內(nèi)，采用輕型動力觸探（Ｎ10）檢查樁頭每米樁身的均勻性和強度，成樁檢驗2根。6.3.2樁身完整性質(zhì)量檢查成樁14d，采用雙管單動取芯法取芯，檢驗樁體的連續(xù)性和完整性，試驗樁取芯各種配比成樁檢驗1根。在每根檢測樁樁徑方向1／4處、樁長范圍內(nèi)垂直鉆孔取芯，觀察其完整性、均勻性，拍攝取出芯樣的照片，取不同深度的三個試樣作無側(cè)限抗壓強度試驗。鉆芯后的孔洞采用水泥砂漿灌注封閉。6.3.3完整性、均勻性、無側(cè)限抗壓強度成樁28d后，采用雙管單動取芯法取芯，取芯數(shù)量鐵路路基設(shè)計要求為總量的2‰且不小于2根，取芯要求與14d時相同，樁體強度不小于1.3Mpa。6.3.4攪拌樁單樁地基承載力大于130KN。成樁完成28d后，采用靜載荷試驗測試單樁承載力，檢驗數(shù)量鐵路路基設(shè)計要求為總量的2‰且不小于2根。試驗時先切除不小于0.5米的預(yù)留樁頭，消除浮漿影響。檢驗方法：平板載荷試驗。6.3.5旋噴樁施樁的允計偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法應(yīng)符合下表規(guī)定：旋噴樁施樁的允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法序號檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數(shù)數(shù)量檢驗方法1樁位（縱、橫向向）50mm全檢全站儀或鋼尺丈丈量2樁垂直度1.0%全站儀或吊垂球球測量鉆桿桿垂直度3樁體有效直徑不小于設(shè)計值開挖50~100ccm深后,鋼尺丈量量6.4施工工藝原理6.4.1旋噴前須檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量表必須滿足設(shè)計要求。下管前必須檢查注漿管路是否暢通，接頭密封是否良好。6.4.2在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓一般不超過2Mpa。6.4.3當噴管插入預(yù)定深度后，由下而上進行噴射作業(yè)，噴射注漿時待估算水泥漿流入噴頭后方可開始提升注漿管。值班人員必須時刻檢查旋轉(zhuǎn)速度、提升速度和注漿量以及壓力，漿液初凝時間等技術(shù)參數(shù)。提升過程中，拆卸鉆桿后，繼續(xù)旋噴施工時保持鉆桿有不下于50cm的搭接長度。6.4.4所有水泥漿，水灰比不得隨意更改，要保證水泥質(zhì)量，禁止使用受潮或過期的水泥。6.4.5噴射結(jié)束后，若發(fā)現(xiàn)漿面下降應(yīng)立即再噴直至漿液面不再下降為止。6.5施工工藝參數(shù)①水灰比為：0.9：1（重量比），施工配合比：45Kg：50Kg：1Kg(水：水泥：石膏)；②泵壓：18-20Mpa、復(fù)噴壓力采用10Mpa;③每米注漿量為：173L/m，每米水泥用量為：140kg/m；④鉆桿轉(zhuǎn)速：28～32r/min：鉆桿提升速度：28-30cm/min；⑤P.O42.5水泥漿比重為：1.54g/cm3（±0.02）7、主要機具設(shè)備（表7-1）表7-1主要機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱數(shù)量型號備注1鉆機1臺MGJ-502高壓泥漿泵1臺GYB-903泥漿攪拌機1臺7.2主要人員配備（表7-2）表7-2主要人員配備表序號工種數(shù)量（人）職責(zé)分工1機長1負責(zé)指揮協(xié)調(diào)各各工序操作作聯(lián)系，全全面掌握質(zhì)質(zhì)量和安全全2鉆探工1正確操作鉆機，卸卸接鉆桿，檢檢查維修機機械、排除除故障3司泵工1操作高壓泵及維維修養(yǎng)護4電工1負責(zé)鉆機、電源源、電路工工地照明及及電氣故障障排除5普工1協(xié)助鉆機工作，倒倒水泥等6技術(shù)員1技術(shù)交底、樁位位放樣、編編寫工程日日志和記錄錄8、質(zhì)量保證措施8.1鉆桿要進行量測，并作記錄，經(jīng)常檢查孔深，保證孔深達到設(shè)計要求。8.2嚴格按設(shè)計配合比拌制水泥漿液，漿液攪拌均勻，加篩過濾，隨拌隨用。拌制好的水泥漿液超過2小時不能使用。8.3旋噴樁施工中，嚴格控制空壓機、高壓水泵、送漿泵的壓力和提升噴漿速度。8.4當拆卸鉆桿或因故停噴后續(xù)噴時，應(yīng)重復(fù)旋噴不小于0.5m，或噴射管分段提升的搭接長度不得小于0.5m，以保證旋噴樁固結(jié)體的整體性。8.5樁頂凹坑應(yīng)以水灰比為0.6的水泥漿及時補灌。8.6經(jīng)常檢查高壓系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、使壓力、流量能夠達到規(guī)范要求以保證樁徑達到設(shè)計要求。8.7施工前首先技術(shù)人員向機組施工人員進行技術(shù)交底，使其明確技術(shù)要求。建立質(zhì)檢體系，作好水泥、建材批次質(zhì)保效驗。嚴禁使用不符合國家有關(guān)規(guī)定的水泥。8.8材料員要把好材料關(guān)，杜絕使用不合格的水泥。施工時應(yīng)嚴格控制始噴時間和停噴時間。每根樁開鉆后連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴射。嚴禁在尚未噴射的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。水泥漿嚴格按照水灰比0.9：1進行預(yù)制，攪拌須均勻，噴漿前進行復(fù)攪。儲漿罐及拌漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于一根樁的用量。每罐漿液拌制完成后采用泥漿比重稱進行檢驗，合格后（1.54±0.02）方可使用；不合格，待調(diào)整至合格后在使用。8.9現(xiàn)場技術(shù)人員要結(jié)合現(xiàn)場地層及返漿情況，及時選用和調(diào)整工藝參數(shù)，以指導(dǎo)現(xiàn)場施工。8.10嚴格按照技術(shù)要求施工，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)技術(shù)人員同意私自變改工藝參數(shù)，違反操作要求者，嚴肅查處，并責(zé)令返工。8.11發(fā)現(xiàn)特殊情況，有關(guān)人員應(yīng)及時到現(xiàn)場共同研究解決。一旦發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品或異常情況隱瞞不報者，要追究責(zé)任，并返工解決。8.12技術(shù)人員及質(zhì)檢員隨時到工地巡視檢查，作好施工記錄和隱蔽工程驗收。8.13旋噴注漿過程要作詳細記錄，原始記錄必須準確無誤，實事求是，字跡要求清晰，機長，技術(shù)人員必須簽名備案。8.14服從現(xiàn)場監(jiān)理工程師的監(jiān)督、檢查。9、安全措施9.1進入施工現(xiàn)場人員一律戴安全帽，并接受入場教育。9.2夜間施工，施工現(xiàn)場應(yīng)有足夠的照明。9.3現(xiàn)場電纜除移動部分外，其它部分應(yīng)有鋼管套護或埋入地下0.3～0.5處。9.4各種設(shè)備要有專人操做。9.5施工期間，安全員全面負責(zé)安全監(jiān)督工作，發(fā)現(xiàn)不安全因素，隨時排除，并采取預(yù)防措施。9.6現(xiàn)場所有電器設(shè)備均作漏電保護裝置，配電線采用三相五線制。10、環(huán)保措施10.1水泥和其他細顆粒散體材料，應(yīng)在庫內(nèi)存放或加以覆蓋，運輸細顆粒散體材料或渣土?xí)r，必須覆蓋，不得沿途灑落。10.2現(xiàn)場制定灑水降塵措施，制定專人負責(zé)現(xiàn)場灑水降塵和清理浮土。10.3對廢漿的處理必須在開工前做好規(guī)劃，廢漿應(yīng)隨時運出現(xiàn)場，或暫時排入沉淀池然后做土方運出，不得隨意排放。10.4施工現(xiàn)場應(yīng)遵守《建筑施工場界噪聲限值》GB12523規(guī)定的噪聲限值，盡量采用低噪聲機具。10.5旋噴灌漿過程中，對臨近建（構(gòu)）筑物應(yīng)進行監(jiān)測，發(fā)生問題及時處理。10.6環(huán)保、水保本著“三同時”原則與工程本體同步實施，符合國家、鐵道部及地方政府的有關(guān)環(huán)保、水保的標準。11、技術(shù)經(jīng)濟效益沿海地區(qū)鐵路和公路建設(shè)過程中，穿越海洋淺灘近岸和淤泥較深地區(qū)較為常見,表層土基本屬于人工回填土，地基土大多為海相沉積流塑狀淤泥、淤泥質(zhì)土，地質(zhì)成因極其復(fù)雜,高壓旋噴樁由于其成樁質(zhì)量易于保證，采用高壓旋噴樁進行地基處理愈來愈常見，高壓旋噴樁采用水泥拌制漿液，加入固化物（石灰膏、石灰粉等速凝物質(zhì)），利用高壓設(shè)備使水泥土固結(jié)成樁，在地基周圍形成相對密實的軟基穩(wěn)固層，從而使地基得到加固，且有利于地基受力，保證了施工的安全又縮短了施工工期。高壓旋噴樁利用其噴漿量和樁長可控，結(jié)合補充鉆探資料，選擇在淤泥、淤泥質(zhì)地層復(fù)噴補強，相對于常見的預(yù)應(yīng)力管樁、CFG樁、水泥攪拌樁等剛性復(fù)合地基加固，且