華能電廠高壓旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)及施工方案

1、華能電廠三期擴(kuò)建工程高壓旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)及施工方案1、工程概況華能電廠三期擴(kuò)建工程地基處理項(xiàng)目，該項(xiàng)目分為汽車房輔機(jī)、主廠房?jī)纱髩K，由西南 電力設(shè)計(jì)院勘察設(shè)計(jì)，場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告由西南電力設(shè)計(jì)院提供。場(chǎng)地由上而下分布有素填土；粘土、粉質(zhì)粘土（Qal）；i淤泥（Qm）;2淤泥質(zhì)粘土（Q0;粉質(zhì)粘土（ Qdl+pl）;沖粉細(xì)砂（Qdl）;粉質(zhì)粘土（ Qal）;粉質(zhì)粘土（ Q4el）； i全風(fēng)化基巖；2強(qiáng)風(fēng)化基巖，靠近地表地層其承載力均不能滿足設(shè)計(jì)要求，故結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 文件要求對(duì)其基底下臥的素填土、淤泥、淤泥質(zhì)粘土進(jìn)行高壓旋噴樁地基加固處理。設(shè)計(jì)要 求處理后的復(fù)合地基承載力特征值 fsp&

2、160KPa變形模量Eo>2.5Mpa。2、高壓旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2002、J220-2002）;（2）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002 ;（3） 建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50202-2002 ;（4）高壓噴射注漿技術(shù)規(guī)程（YSJ210-92）（5） 華能福州電廠三期擴(kuò)建工程廠區(qū)巖土工程勘察報(bào)告（西南電力設(shè)計(jì)院）；（7）廠區(qū)平面布置圖（西南電力設(shè)計(jì)院）；2.2地基加固技術(shù)要求及處理范圍2.2.1地基加固技術(shù)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求處理后的復(fù)合地基承載力特征值為160KPa變形模量Ed>2.5MP&2.2

3、.2加固處理對(duì)象根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙及勘察資料，旋噴樁復(fù)合地基加固處理對(duì)象為：基底下臥素填土、淤 泥、淤泥質(zhì)粘土等軟弱層。2.3旋噴樁加固設(shè)計(jì)計(jì)算2.3.1承載力計(jì)算按規(guī)范高壓旋噴單樁承載力按以下公式計(jì)算：R=n d藝hi qa+A qp或Ra=n仏 A兩公式計(jì)算取小值式中：d為旋噴樁直徑，取0.5mhi為旋噴樁周第i層土的厚度，結(jié)合地勘報(bào)告的工程地質(zhì)剖面圖，按處理土層最差 情況考慮qsi為樁周第i層土的側(cè)阻力特征值(kPa)。Ap為旋噴樁的截面面積，為0.1962m2。qp樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值(kPa)，樁端持力層為硬塑狀粉質(zhì)粘土，qp取值為180kPa。n樁身強(qiáng)度折減系數(shù)，可取0.

4、33。feu旋噴樁身試塊抗壓強(qiáng)度，取 5MPa以鉆孔3S226-1為例：經(jīng)計(jì)算，兩公式所得 艮值分別為370.16kN及294.3kN,設(shè)計(jì)時(shí)單 樁承載力 艮取294.3kN計(jì)算。又根據(jù)規(guī)范公式：f spk=mR/A p+ B (1-m)f sk式中0.5 f sk=110kPa,計(jì)算得面積置換率m=0.098,則單根樁承擔(dān)處理面積A=2 2A/m=0.1962/0.098=2.002m。實(shí)取 A=2.0m，實(shí)際面積面積置換率 m=0.09&2.3.2復(fù)合地基承載力特征值fspk驗(yàn)算地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，根據(jù)工程

5、地質(zhì)勘察報(bào)告并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，樁間承載力特征值fsk=110kPa面積置換率m=0.098,則復(fù)合地基承載力特征值 fspk=mR/Ap+B (1-m)f sk =199.2kPa > 160kPa,滿 足設(shè)計(jì)要求。2.3.3壓縮模量計(jì)算高壓旋噴樁地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ792002、J2202002）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，fak=180kPa。樁間土壓縮模量按經(jīng)驗(yàn)取值，根據(jù)該場(chǎng) 地類似地層加固處理后檢測(cè)資料，Es可取8MpaE =fsp.k/f ak=199.2/180=1.106則復(fù)合地基壓縮模量 Es=1.106 x 8=8.853MPa本工程復(fù)合

6、地基的變形模量能大于 2.5MPa,滿足設(shè)計(jì)要求。2.4旋噴樁布置根據(jù)上述計(jì)算，實(shí)取單根旋噴樁承擔(dān)處理面積 A= 2.0m2，實(shí)際面積面積置換率 m=0.09& 旋噴樁按三角形布置，樁中心距1.0m，在基礎(chǔ)范圍內(nèi)按均勻布置的原則布置。詳見旋噴樁 平面布置圖。2.5旋噴樁樁長(zhǎng)旋噴樁以粉質(zhì)粘土層為樁端持力層，并進(jìn)入粉質(zhì)粘土層12m為滿足樁端承載力和樁側(cè)摩阻力要求，樁長(zhǎng)不少于5.0m。2.6褥墊層豎向承載旋噴樁復(fù)合地基宜在樁頂設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度取200mm其材料用中砂級(jí)配碎石（或卵石），碎石（或卵石）最大粒徑不宜大于 30mm褥墊層的鋪設(shè)寬度宜滿足場(chǎng)地 需要。褥墊層需經(jīng)靜力壓實(shí)法或動(dòng)力壓

7、實(shí)法（樁間土含水量較少時(shí)）壓實(shí) ，其夯實(shí)后的厚度與 虛鋪厚度之比不大于0.9。3、高壓旋噴樁試樁方案3.1試樁目的在大面積施工前通過本試樁試驗(yàn)，來確定合理的施工工藝及提桿速度和泵漿壓力為多少 才能滿足旋噴樁施工技術(shù)參數(shù)，由此確定本廠區(qū)的高壓旋噴樁的施工工藝及施工技術(shù)參數(shù)， 以確保大面積施工時(shí)高壓旋噴樁的施工質(zhì)量。3.2試樁內(nèi)容根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)及廠區(qū)巖土工程勘察報(bào)告，本次復(fù)合地基高壓旋噴樁采用©500樁單重管法施工，樁頂標(biāo)高為廠區(qū)設(shè)計(jì)整平標(biāo)高，樁底以穿過淤泥或淤泥質(zhì)土并進(jìn)入粉質(zhì)粘土層1m為 準(zhǔn)，樁長(zhǎng)510m不等，場(chǎng)地內(nèi)每個(gè)地塊試樁 12組，每組選2根樁。待試樁結(jié)束后，具體的施工參數(shù)應(yīng)由相關(guān)

8、人員商議調(diào)整3.3施工組織機(jī)構(gòu)為了優(yōu)質(zhì)高效地完成本次試樁的施工，加強(qiáng)對(duì)試樁施工技術(shù)的控制和安全保障，我部組 織相關(guān)科室及技術(shù)人員對(duì)本試樁施工方案進(jìn)行了專題研究，確保試樁能達(dá)到預(yù)期的效果，我 方成立專門的組織部門。3.4試樁流程及方法高壓旋噴樁是利用鉆機(jī)把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，用高壓脈沖 泵，將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置，向四周以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力 切削土層，使噴流射程內(nèi)土體遭到破壞，與此同時(shí)鉆桿一面以一定的速度旋轉(zhuǎn)，一面低速徐 徐提升，使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌?，膠結(jié)硬化后即在地基中形成直徑比較均勻具有一定 強(qiáng)度的圓柱體（稱為旋噴樁）從而加固地基。3.

9、4.1施工流程：?jiǎn)沃毓芊ㄊ┕r(shí)，同時(shí)壓入水泥漿和壓縮空氣，使用外徑為42mm勺鋼管為注漿管，噴射流為漿液，按照設(shè)計(jì)初定泵壓為20MPa水泥漿從噴嘴中噴出，直接沖擊切削土體，達(dá)到水泥漿置換土體顆粒，滿足設(shè)計(jì)要求。施工流程詳見施工方法3.4.2施工方法：施工時(shí)首先用鉆機(jī)引孔，再用旋噴機(jī)噴射，即先把漿液管下到預(yù)定加 固范圍最深點(diǎn)，然后自下而上進(jìn)行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時(shí)進(jìn)行，一 次成樁，其工作步驟為：1）鉆機(jī)就位：鉆機(jī)需平置于牢固堅(jiān)實(shí)的地方，鉆桿對(duì)準(zhǔn)孔位中心，水平位置偏差不超過 5cm豎直度控制在1.5 %樁長(zhǎng)內(nèi)。2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預(yù)定位置，在下管過程中，需

10、防止管外泥 砂堵塞噴嘴，確保下管順利，下管過程中同時(shí)輸送壓縮氣流，直至注漿噴頭下到預(yù)定位置（預(yù) 定加固范圍最深點(diǎn)）。3） 制漿：本項(xiàng)目旋噴樁噴射注漿材料采用 32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制為1:14）試管：當(dāng)注漿管置入土層預(yù)定深度后應(yīng)用清水試壓， 若注漿設(shè)備和高壓管路安全正常, 則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業(yè)。5）高壓注漿作業(yè)：高壓射漿自下而上連續(xù)進(jìn)行，注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、壓 力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)，應(yīng)符合操作規(guī)程要求。開動(dòng)高壓注漿泵，開始注漿，當(dāng)注漿壓 力和電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定并達(dá)到試樁設(shè)計(jì)參數(shù)后，再按試樁設(shè)計(jì)提升速度開始提升鉆桿，邊旋轉(zhuǎn)邊 噴漿邊提升。6）噴漿

11、結(jié)束與拔管：噴漿由下而上至設(shè)計(jì)高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié) 束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止?jié){液凝固時(shí)產(chǎn)生收縮的影響，拔管要及 時(shí)，不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。7）注漿設(shè)備清洗：當(dāng)噴漿結(jié)束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。4、高壓旋噴樁復(fù)合地基施工4.1施工準(zhǔn)備4.1.1. 供水供電工程施工用水平均每天約 80噸，設(shè)1個(gè)供水水源，施工供電容量180KW4.1.2. 場(chǎng)地平整在施工前，建設(shè)單位完成通一平工作。協(xié)調(diào)解決機(jī)具設(shè)備進(jìn)場(chǎng)所遇到的障礙。，4.1.3. 地下管網(wǎng)及障礙物在施工前，建設(shè)單位提供場(chǎng)地地下管網(wǎng)及障礙物資料，以便于施工時(shí)作相應(yīng)調(diào)整。4.

12、1.4.，臨時(shí)設(shè)施(1)水泥庫房10x 5mi水泥漿攪拌場(chǎng)地52x 6m配電房一間材料工具房4x 5吊現(xiàn)場(chǎng)辦公室一間4x 5m民工工棚（50人）102x 6m(7)食堂一間15m4.2旋噴樁施工工藝及施工方法421施工工藝測(cè)蟹放線宦位4.2.2施工方法(1) 測(cè)放樁位：根據(jù)本技術(shù)方案灌漿點(diǎn)平面布置圖，用經(jīng)緯儀施放各旋噴樁位置。在施 工過程中，隨時(shí)復(fù)核樁位，以保證樁位準(zhǔn)確。(2) 成孔：用SH-30型鉆機(jī)在素填土中引孔(引孔穿過下臥的淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱土層)至設(shè)計(jì) 深度，并確保旋噴管進(jìn)入粉質(zhì)粘土層 12m以上。(3) 下旋噴管：將旋噴管放入成好的孔中，下旋噴管過程中須保證噴嘴不被堵塞和鉆桿 接

13、頭處不松動(dòng)。(4) 旋噴作業(yè)：在旋噴管放入設(shè)計(jì)深度后，在旋噴過程中控制壓力(20MPa、轉(zhuǎn)速(18 22轉(zhuǎn)/分)和提速(1530cm/min),在臨近樁頂1.0m處，慢速提升旋噴管至樁頂。為確保旋 噴樁樁樁徑及樁身質(zhì)量，須復(fù)噴12次。旋噴作業(yè)完成后，須將不斷冒出的地面的漿液回灌 到樁孔內(nèi)，直到樁孔內(nèi)的漿液面不再下沉為止。樁頂浮漿及保護(hù)樁長(zhǎng)度約0.30.5m。(5) 建筑地基旋噴施工完成后，整平場(chǎng)地，進(jìn)行表面處理(包括清理樁頭等)，在表面 鋪設(shè)一層200mn厚的級(jí)配良好的砂卵石，碾壓密實(shí),壓實(shí)后的褥墊層厚度與虛鋪厚度比不得大 于 0.90 o4.2.3旋噴樁施工關(guān)鍵點(diǎn)控制(1、嚴(yán)格根據(jù)地勘報(bào)告和

14、現(xiàn)場(chǎng)成孔情況，確保樁穿過軟弱透鏡體，樁端嵌入下伏粉質(zhì)粘 土層12m以上。(2、嚴(yán)格控制噴射壓力及旋噴管的提升速度，必要時(shí)對(duì)孔口1.5m深度范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)噴。4.3施工過程中可能出現(xiàn)的問題及處理措施序號(hào)質(zhì)量通病及施工 異常情況主要原因分析防治或處治措施1斷樁注漿管分段提升時(shí)，接頭處搭接 長(zhǎng)度不夠甚至未搭接搭接長(zhǎng)度不小于10cm并復(fù)噴。2縮徑或樁徑偏小土層密頭度偏大，噴射壓力偏小， 提升速度過快，噴射過程出現(xiàn)故 障。切實(shí)把握地質(zhì)分層資料，對(duì)密實(shí)程度大的 土層制定詳細(xì)的注漿施工工藝。3注漿中管道與噴嘴堵塞注漿管內(nèi)有碎渣等硬物或橡膠密 圭寸件破碎后進(jìn)入管內(nèi)。 拆卸檢查注漿管路與注漿泵徹底清洗 嚴(yán)禁使用過

15、期水泥，加強(qiáng)水泥漿液過濾 措施。4注漿壓力驟降或 上升注漿泵工作不正常，吸漿管進(jìn)漿 不止常，司泵人員控制壓力不熟 悉。 檢查泵體與管道 熟悉操作技能5不冒漿或斷續(xù)冒漿土質(zhì)松軟，附近有空洞、空通道。ii ii '!i ' 復(fù)噴 不提升注漿管，增大注漿量繼續(xù)注漿 直至冒漿為止 摻加適量速凝劑6孔口大量冒漿注漿管封閉不良，或接頭處損壞， 土層密實(shí)程度大，漿液切割土體 檢查注漿管個(gè)接頭 分析土層密實(shí)度資料范圍小或噴嘴直徑過大。 加快提升和旋轉(zhuǎn)速度，提高噴射壓 力，適當(dāng)縮小噴嘴徑。7成樁樁頂凹穴漿液吸水后收縮或過早停止注漿二次注漿或補(bǔ)灌水泥漿8旋噴封閉結(jié)構(gòu)滲水漏水孔位偏差大，鉆孔傾斜度偏

16、大， 樁體直徑不均勻，樁間間隙大。保持孔位準(zhǔn)確，鉆孔垂直，樁體成樁搭接 良好。9樁體截面抗壓強(qiáng)度偏低漿液水灰比過大，噴漿流量偏小， 提升速度過快。調(diào)整適合的注漿工藝。10樁體形狀上粗下 細(xì)入土深度深，土層密實(shí)度上松下 緊。噴射工藝自上而下無變化。噴射時(shí)結(jié)合土層觸探曲線采取相應(yīng)的噴 射措施。5、旋噴地基加固質(zhì)量檢測(cè)旋噴加固施工結(jié)束28天后，應(yīng)由有資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)地基加固效果進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)應(yīng)采取復(fù)合地基載荷試驗(yàn)和單樁載荷試驗(yàn)：抽取高壓噴射注漿樁數(shù)的0.5% 1%且不少于3點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)；抽取高壓噴射注漿樁數(shù)的0.5% 1%且不少于3點(diǎn)進(jìn)行單樁載荷試驗(yàn)。相關(guān)單位驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行浮土清理(褥

17、墊層位置清理深度為基礎(chǔ)墊層底面以下200mm及褥墊層或墊層施工。6、機(jī)具設(shè)備和人員組成6.1主要機(jī)具設(shè)備序號(hào)機(jī)具名稱單位數(shù)量備注1SH-30鉆機(jī)臺(tái)22變頻高壓注漿(ZJB(BP)-50臺(tái)23泥漿攪拌(JN-1200)臺(tái)24旋噴鉆機(jī)(XPZ-50)臺(tái)25水準(zhǔn)儀臺(tái)16斗車臺(tái)47經(jīng)緯儀臺(tái)18配電裝置套26.2項(xiàng)目人員組成6.2.1管理人員1)項(xiàng)目經(jīng)理1人2)項(xiàng)目技術(shù)總負(fù)責(zé)人1人3)工程技術(shù)負(fù)責(zé)1人4)工程負(fù)責(zé)人1人5)責(zé)任工長(zhǎng)1人6)質(zhì)檢員1人7)安檢員1人5.2.2施工工人1)普工10人2)機(jī)操工3人3)電焊工2人4)電工2人7、施工質(zhì)量及施工安全文明控制措施7.1確保工程質(zhì)量的綜合措施7.1.1

18、、 建立好質(zhì)量管理體系。由總工程師進(jìn)行技術(shù)把關(guān)和方案的審查，現(xiàn)場(chǎng)由項(xiàng)目經(jīng)理、 技術(shù)負(fù)責(zé)和責(zé)任工長(zhǎng)組成質(zhì)量小組，做到質(zhì)量管理人員職責(zé)清楚、責(zé)任分明、層層把關(guān)。7.1.2、施工前各級(jí)施工人員必須熟悉圖紙， 施工組織設(shè)計(jì)經(jīng)討論通過后逐漸進(jìn)行書面的 或口頭的技術(shù)交底，將各工序施工的依據(jù)，施工的要點(diǎn)，質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)的注意事項(xiàng)，交 底到班組。7.1.3、 每一道工序嚴(yán)格按現(xiàn)有的操作規(guī)程進(jìn)行施工管理由施工工長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督完成，并由 工程技術(shù)人員檢查驗(yàn)收并做好記錄。每道工序經(jīng)驗(yàn)收合格后，方能進(jìn)行下一道工序的施工。 在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制放線、放孔誤差、場(chǎng)地平整標(biāo)高及基坑開挖標(biāo)高，檢查成空深、水飛比及提升速度等

19、的情況。7.1.4、用語工程上的原材料，必須按照質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)中質(zhì)量保證資料所規(guī)定的核查項(xiàng)目 和要求，進(jìn)行入場(chǎng)的檢查實(shí)驗(yàn)，必須有材料證明書和試驗(yàn)報(bào)告，不合格的一律不得使用。7.2確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全文明生產(chǎn)的措施7.2.1、建立安全管理機(jī)構(gòu)，制定安全管理制度進(jìn)行安全教育。為確保現(xiàn)場(chǎng)施工人員、設(shè) 備、材料的安全，預(yù)防和杜絕工傷、機(jī)、交通事故的發(fā)生，施工人員必須定期進(jìn)行安全教育，并嚴(yán)格遵守建筑施工安全操作規(guī)定，規(guī)范及勞動(dòng)安全條例等有關(guān)規(guī)定組織生產(chǎn)。施工中做不 到文明施工，安全生產(chǎn)，并建立安全組織體系，施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專職安全員，各作業(yè)班組兼職安 全員，安全員應(yīng)隨時(shí)檢查生產(chǎn)情況，找出不安全因數(shù)，并立即采取有效施清除

20、隱患。各施工 班組嚴(yán)格執(zhí)行本班組安全責(zé)任制，并和本組的經(jīng)濟(jì)效益掛鉤，不得出現(xiàn)任何安全事故。722、抓好各工序的安全管理，杜絕安全隱患a、現(xiàn)場(chǎng)一切人員（施工、管理人員）必須配戴安全帽上班。不準(zhǔn)穿拖鞋上班。b、照明和設(shè)施用電必須分開架設(shè)，做到一機(jī)一閘，并配漏電開關(guān)。c、建筑材料按指定位置分類集中中堆放整齊。d、鄰時(shí)設(shè)施搭應(yīng)正規(guī)化，場(chǎng)地周圍臨時(shí)設(shè)施或堆放材料不得影響附件近原有建筑和過路 行人的安全。e、閑人嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，做好防火防盜工作，防止以外傷害。f、嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)施工人員和管理人員飲酒后如現(xiàn)場(chǎng)。g、所有設(shè)備的易損部件應(yīng)隨時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)不安全的部件應(yīng)及時(shí)更換過修理。h、應(yīng)認(rèn)真檢查孔深度等是否滿足設(shè)計(jì)要求， 不符合質(zhì)量要求應(yīng)及時(shí)彌補(bǔ)。否則不能驗(yàn)收i、施工區(qū)域應(yīng)設(shè)警示標(biāo)志，危險(xiǎn)地段應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)牌及采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施。 夜間施工應(yīng)有足夠的照明。j、嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)施工人員斗毆，嚴(yán)禁隨地大小便，保持現(xiàn)場(chǎng)清潔衛(wèi)生。k、設(shè)備操作人員及電工應(yīng)定人定崗，由專人操作，并作到持證上崗。7.3、文明施工7.3.1、環(huán)境保護(hù)，不擾民措施按照市政對(duì)施工的具體要求，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境保護(hù)， 降低施工噪音，真正做到不影響施工現(xiàn)場(chǎng)周圍居民及病人的正常生活