1、力帆中心-LFC项目南侧基坑支护工程高压旋喷桩实验方案编制：审核：*2011年12月11日目 录一基坑工程支护概况3二试验采用的技术标准3三高压旋喷桩技术要求3四旋喷工艺试验目的4五试验方案41.试验前可确定的项目42.需要通过试验确定的项目53.试验位置与布置形式54.机械设备确定65.试验工艺及施工期间可确定的参数65.1施工工艺流程65.2 施工期间可确定的主要技术参数86.开挖检查及取芯试验9六围井注水试验9七试验结论9一 基坑工程支护概况力帆中心-LFC项目位于重庆市重庆江北嘴中央商务区，1、2号楼为37/-5F两栋超高层，3号楼为10/-5F高层及9/-5F裙楼。力帆中心-LFC项2、目南侧基坑支护工程施工图设计由中煤科工集团重庆设计研究院设计，根据边坡地质条件及周边环境，结合场地总体规划，采用的支护结构形式为：JJ1段采用放坡+锚拉桩机构支护+双排高压旋喷止水帷幕联合支护措施；J1N1段采用放坡+门字形双排支护+双排高压旋喷止水帷幕联合支护措施，N1O段采用门字形双排支护桩+双排高压旋喷止水帷幕联合支护措施，OA段采用锚拉桩支护+双排高压旋喷止水帷幕联合支护措施。二 试验采用的技术标准1. 建筑地基处理技术规范JGJ79-20022. 水利水电工程高压喷射灌浆技术规范DL/T520020043. 水利水电工程注水试验规程SL345-20074. 力帆中心-LFC项目南侧基3、坑支护工程施工图设计中煤科工集团重庆设计研究院 2011.115. 重庆市力帆中心-LFC项目工程地质详细勘察重庆市二零八勘察设计院 2011.08三高压旋喷桩技术要求根据施工图纸要求，本工程采用的双排高压旋喷桩主要技术要求如下：1. 桩体有效直径1.0m，套接长度0.3m，钻孔中心间距0.85m，与排桩搭接长度0.15m，且高压旋喷桩与人工挖孔桩净距不大于0.2m；2. 帷幕渗入中风化岩层；3. 材料选取普通硅酸盐水泥，强度不低于42.5MPa，水泥浆液的水灰比取0.8-1.5，且每立方米土体中的水泥产入量不应小于450kg；4. 喷射管分段喷射搭接长度不的小于100mm。其他未提出要求见施4、工图设计图纸。四旋喷工艺试验目的根据施工图设计说明中第8.3条“旋喷桩工艺试验是确保止水帷幕成功的关键。施工排桩和止水帷幕前，应选择填土较厚地区先进行旋喷桩公式试验，确定三重管法高压旋喷桩止水帷幕止水效果及施工技术参数，并在套接部位采用取芯方式进行帷幕止水效果检验”。 为了选取更适合与该场地土层条件的旋喷参数（如高压泵喷头直径、泥浆泵和空压机压力、水灰比、旋转速度等），及采用目前的旋喷桩参数所达到的有效桩径、桩芯强度及抗渗性能，特对本场地进行三重管法高压旋喷桩施工工艺进行试验（包括开挖检查、取芯试验和围井注水试验），总结该场地的施工经验，为设计提供依据，以指导大面积施工。五 试验方案1.试验前5、可确定的项目根据现行的建筑地基处理技术规范JGJ79-2002要求，主要的试验项目如下：1. 喷嘴直径高压泵喷嘴直径一般在2-4mm，高压泵压力相同条件下喷嘴直径越大桩径越大，但是施工速度会减慢，桩身强度也会降低，高压系统的设备要求较高，根据经验选取2.5mm较为合理。泥浆泵和空压机喷嘴直径对成桩质量影响相对较小，根据经验泥浆泵喷嘴直径选取8-9mm，空压机喷嘴直径取1-3mm，后两项参数可根据施工队伍的机械设备尺寸合理调整。2. 泥浆泵和空压机压力根据经验，泥浆泵和空压机压力对高压喷射桩的影响相对较小，因此，根据现有市场设备情况，泥浆泵压力在1.0-2.0Mpa范围选取，空压机压力在0.506、-0.80Mpa范围选取。3. 旋喷深度根据设计图纸要求旋喷嵌入中风化基岩。2.需要通过试验确定的项目1.确定高压旋喷桩施工中喷浆管提升速度、回转速度；2.确定高压旋喷桩施工水灰比等施工参数；3. 确定高压旋喷桩施工桩身有效直径及桩身强度（取芯试验）；4. 确定高压旋喷桩施工抗渗效果（围井注水试验）。3.试验位置与布置形式旋喷桩试验位置拟选择在用于阻止典型土层（填土）较厚的区域，具体位置可根据目前现场允许的场地，由建设单位，设计单位，监理单位等相关单位指定共同确认。具体布桩如下（图1）：1. 用高压旋喷桩做一个有效外边为5.2*m5.2m的围井；2. 桩间距700mm，桩径1000mm（同设计7、止水帷幕高压旋喷桩）；3. 桩深：根据选取场地地点的透水层土层深度确定；图1 高压旋喷桩试验布置图4.机械设备确定设计桩径为1.0 m，根据同类工程的施工经验，用三重管法施工才能满足设计要求，试验使用的主要机具设备见下表。本套设备浆液压力1.02.0MPa，浆液比重1.601.80，压缩空气压力0.50.8MPa，高压水压力3542Mpa。设备名称型号规格数量高压泥浆泵SNS-H300水流 Y-2型液压泵30MPa1台高压水泵302-sz50 MPa1台高压旋喷桩机MDL-120型液压台车高压旋喷桩机1台钻机工程地质钻机XY-1001台泥浆泵BW-150型7 MPa1台6m3空气压缩机0.8 8、Mpa 3m3/min1台泥浆搅拌罐200L/min1台高压胶管 注浆管若干 注浆管 若干注水试验1套5. 试验工艺及施工期间可确定的参数5.1施工工艺流程三重管法高压旋喷桩施工工艺流程见下图2：准备工作钻机就位调整钻架角度钻 孔插 管高压喷射注浆作业喷射结束拔 管机具清理桩机移位制 浆一级过滤二级过滤高压泵对浆液加压试 喷启动高压清水泵、空压机供水、风泥浆排放处理图2 高压旋喷桩工艺流程（三重管）主要步骤叙述如下：1. 准备工作(1)、清除试验区域的建筑与生活垃圾，地面进行平整与碾压。(2)、开挖泥浆池、排浆沟及排水沟。(3)、施工用电采用自发电（或建设单位提供的位置接入），施工用水根据现场9、搅拌建设单位提供的位置接入。(4)、搭设水泥棚，准备好水泥及外加剂（必要时采用）。(5)、测量定位旋喷桩桩位。2. 钻进与旋喷施工(1)、成孔：采用地质钻机钻进成孔，成孔直径110mm，成孔深度以满足旋喷桩设计深度为准，针对地勘报告描述该场地填土层第四系人工填土，土层松散-稍密，成孔期间垮孔几率较大，成孔期间应该用钢套筒跟管钻进，防止垮孔，成孔达到设计深度后应采用直径不小于75mmpvc花管置入孔内，确保喷头进入底部，转入下一个孔进行成孔作业，成孔偏差不得大于设计位置的5cm；(2)、制备水泥浆：首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌1020分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第10、一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。、插管：成孔完成一定数量后，插入旋喷管集中喷射。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，先用较小压力（0.51.0MPa）边下管边射水。、提升喷浆管、搅拌：喷浆管下沉到达设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量。高压泥浆泵压力增到施工设计值（3042MPa）后，先坐底喷浆30s，按照方案及设计确定的提升速度旋喷、提升钻杆，直至达到预期的加固高度。、桩头部分处理：当旋喷管提升接近桩顶时，从桩顶以下11、1.0米开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5米，直至桩顶停浆面。关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。、重复喷浆、搅拌：在生活垃圾与淤泥质土结合面及遇到漏浆情况时，为保证桩径，须重复喷浆、搅拌。、清洗：向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。、移位：移动桩机进行下一根桩的施工。5.2 施工期间可确定的主要技术参数根据设备的条件，和对本次试验的预期，本此试验施工期间可确定的主要1.02.0MPa，浆液比重1.601.80，压缩空气压力0.50.8MPa12、，高压水压力3542Mpa，水灰比0.8-1.5：1.0。6.开挖检查及取芯试验1. 待高压旋喷桩施工完成28d达到设计强度后，对旋喷桩进行开挖检查综合判断旋喷有效直径。2.选取两个高压旋喷桩套接处进行取芯试验（选取位置及个数应满足试验要求），包括现场各深度取芯检查和室内试验，取芯可选6组进行试验，3组做看呀试验，3组做室内抗渗试验，通过试验得出桩身强度和旋喷桩止水帷幕的抗渗性能。六 围井注水试验注水试验于高压旋喷桩施工完成后28d强度达到设计要求开始，注水孔采用清水冲击跟管钻进，孔径为127mm，孔深以达到中风化基岩为准，插入直径75mm花管到孔底，使用流量计型号DN-20和量杯。成孔结束后13、下入观测管，提出直径127mm护壁管，试验前，进行地下水位观测，水位检测间隔为5min，当连续两次观测数据变动小于10cm时，即可结束水位观测，用最后一次观测值作为计算地下水位。向注水孔（观测管）内注水，水位达到花管孔口位置，达到稳定水位后，围井内充满水，开始计时，每分钟观测流入孔内流量。稳定水位后观察2-3小时，如果流量较大可通过流量计读数观察流量，若流量较小可通过量杯计算分钟流量取得数据后计算围井防渗墙的渗透系数K值。在透水地层中进行围井注水试验，高喷墙的渗透参数K可按下式计算：K=2Qt/L(H+h0) (H-h0)其中：K-渗透系数，m/d;Q-稳定流量，m3/dt -高喷墙平均厚度，14、m；L-围井周边高喷墙轴线长度，m；H-围井内试验水位至井底的深度，m；h0-地下水位至井底的深度，m。七试验结论通过高压旋喷桩试验主要试验成果如下：1. 得出高压旋喷桩施工中喷浆管提升速度、回转速度，喷嘴数量；2. 得出高压旋喷桩施工水灰比等施工参数；3. 得出高压旋喷桩施工桩身有效直径及桩身强度；4. 得出高压旋喷桩施工抗渗系数，判断抗渗效果；5. 得出压缩空气压力、高压水压力及水泥浆液压力6. 依据试验成果，提出适用于本场地的高压旋喷止水帷幕方案或对大面积施工提出建议。7. 形成试验总结报告一份，附表高压灌浆施工工艺参数建议值。附表：高压灌浆施工工艺参数建议值高喷形式三重管法360旋喷桩径mm桩间距mm高压浆压力Mpa流量 L/min气压力Mpa流量 L/min水压力Mpa水泥浆液比重 g/cm3浆嘴数量个浆嘴直径mm提升速度cm/min转速 r/min水泥掺入量 Kg/m水灰比 ：外加剂加入情况