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高压旋喷桩施工总结大全11篇

时间:2022-07-29 19:24:31

高压旋喷桩施工总结

高压旋喷桩施工总结篇(1)

一、道路软基处理

道路软基在现代道路修建中是道路修建者经常会遇到的问题,道路软基一般是指道路的地基以前曾经是池塘、沼泽地、洼地、河流等,这样的道路总体的有一个共同的特点:道路的地下淤泥层比较深厚、含水量比较高,而且淤泥的分布不均匀,道路下的淤泥层可能会发生地质沉降。如若按普通的施工过程铺设道路,道路则会在地质沉降的影响下造成路面沉陷开裂,严重缩短道路的使用寿命。因此,在此类路面的施工中,必须针对软基路面进行一些处理。

现代道路软基处理主要有以下方法:表层处理法、添加固化剂、竖向排水法、铺垫材料法、基底换土法、降低地下水法、塑料排水法、粉喷桩法、水泥搅拌桩法、振冲碎石桩法、挤实砂桩法等等。上述所提的软基处理方法并不能涵盖当今所有的道路软基方法,而且在使用这些方法的同时,应该结合工程道路的具体情况如地质实际情况、地理位置、工期造价等多方面因素考虑。除此之外,上述的方法并非单独使用,在实际施工中,往往要将其中几种方法综合使用以达到最佳施工效果。

二、高压旋喷桩

高压旋喷桩,顾名思义,是指用高压促动高速旋转的喷嘴将水泥浆或其他建筑材料替代品喷入土层中,与土层中的土体充分混合并形成了连续混搭的水泥和土体的混合加固体。这样,原来比较松软的道路软基能够提高不少强度,高压旋喷桩比较适宜使用在处理淤泥、松软型泥质土、可塑性较强的粘土、砂土等地基。因此,在一般情况下,高压旋喷桩在道路软基处理中占有比较重要的地位。

高压旋喷桩施工中应该注意的问题:首先,应根据地基的实际情况因地制宜,综合考虑地基类型和地下实际结构形式等因素,做到技术先进化、工程质量最优化,工程造价最低化;其次,高压旋喷桩注浆形式有摆喷注浆、定喷注浆和分旋喷注浆三种类别,应根据不同的工程选择相应合适的注浆方式;然后,应注意高压旋喷桩不适宜于用在卵石、块石等较多的路面状况下,除此之外,地下水流速过快的路面和地下水腐蚀性过强的路面也不适于用高压旋喷桩施工;最后,高压旋喷桩主要用来地基的加固处理,因此,比较适宜用在软基路面。

三、方案研究

由道路软基的特点可知在处理这类问题时使用高压旋喷桩施工可以提高工程效率,缩短工程时间,减少工程造价。总之,高压旋喷桩在软基路面施工中占有很重要的地位。因此,现在高压旋喷桩的施工方案并不是十分完备,笔者认为相关方案的研究可以加快高压旋喷桩在道路软基处理中的运用。

1.道路软基处理中实施高压旋喷桩的一般方案

高压旋喷桩施工的一般步骤是:①现场勘探。施工前要充分勘探施工现场周围环境,观察是否有不适宜用高压旋喷桩的道路状况,并依据现场情况画出施工图,为了保证高压旋喷桩施工下一步的顺利进行,必须进行充分的现场勘探;②高压旋喷桩机定位。即现场施工工人按照施工图上的标识结合现场实际情况放样,在此基础上做好旋喷桩机的定位,做好钻机成孔的明确标识,为下一步的做好准备;③钻机成孔。在高压旋喷桩喷射注浆前必须进行钻机成孔,各桩成孔的深度是由要求的,一般要比设计的深度多0.5m,成孔时应时刻注意保持钻机机体的水平机架不平时注意垫平;④高压旋喷桩设备调试。使喷管处在自由垂直状态时喷管正对之前钻机成孔的孔心,控制偏差不得大于孔径的一半,保证下面注浆的顺利进行;⑤下旋高压旋喷管。即在检查喷浆口通畅完好的基础上做喷浆实验,当测定的喷浆压力符合设计数值时下旋喷管,准备喷浆;⑥水泥浆液配送。针对路面状况搅拌相应不同浓度的水泥浆,当高压旋喷管口冒浆处于正常状态时,开始旋喷提升;⑦泥浆外排。清洗器械之前必须做的一步,与此同时,注意做好已喷桩位的补浆回灌工作和废浆处理工作;⑧清洗器械。防止水泥浆固化,影响旋喷桩机的寿命和工作效率。

2.方案细节

高压旋喷桩施工总结篇(2)

1  复合注浆法的概念及其特点随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基的承载力达不到设计的要求需要加固处理。同时,我国大量的既有建筑物桩基出现质量问题需要进行加固。单一的注浆技术因其固有的缺陷,已满足不了各种复杂条件下的工程需要。如何有效的提高该类桩的承载力是摆在我们工程技术人员面前的一个难题。复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术。实际工程中是先采用高压旋喷注浆成桩柱体,再采用静压注浆增强旋喷效果,扩散加固浆液,防止固结收缩,消除注浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基础加固中,能充分发挥静压注浆法和高压旋喷注浆法的优点,克服其缺点,适用地层范围广、加固效果好,保证了加固的成功率和安全性。

复合注浆法的特点如下:

(1) 复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。

(2) 复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。

(3) 复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法

注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为5~30 MPa ,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。

(4) 复合注浆法钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动小,可调节浆液的凝固时间,施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,耐久性好。

(5) 复合注浆法施工简便,施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工,施工时基本无噪音,材料对环境无污染,可满足办公和生活要求并保护环境。

2  复合注浆法加固缺陷桩基的工艺技术

2. 1  施工工艺

复合注浆法加固缺陷桩基的施工工艺流程如图1 所示,具体技术措施如下:

(1) 注浆钻孔施工:对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1 m 左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩

中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3 m 左右。钻孔孔径一般开孔为110 mm 或101 mm ,终孔直径为101 mm或91 mm ,钻孔垂直度保证< 1 %。

(2) 建立孔口注浆装置: 注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。孔口注浆装置既要满足静压注浆要求又要满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。

(3) 采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:孔口注浆装置埋设1~2 天后,先采用高压旋喷方式喷射清水对缺陷位置进行冲洗,喷射清水时需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度)进行喷射,将注浆管分段下入孔底,每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式,清水一般喷射1~3 遍,经喷射清水后,可扩大喷射直径和增加固结体的强度。

(4) 采用高压旋喷注浆方式进行注浆:按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(5) 采用静压注浆方式进行注浆:高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终

凝前需进行2~3 次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(6) 封孔:静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

2. 2  复合注浆法的浆液材料

(1) 主剂:采用水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425 # 早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时,为了获得较高的固结体强度,采用高标号的525 # 普通硅酸盐水泥。

(2) 外加剂: 常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃,水玻璃加量一般为水泥用量的2 %~4 %。采用双液进行静压注浆时,水玻璃用量可为水泥用量的10 %~100 %。早强剂为氯化钙和三乙醇胺,用量一般为水泥用量的2 %~4 %。

2. 3  施工工艺参数

(1) 旋喷注浆压力:采用单管高压旋喷法时:浆液或清水喷射压力:20~30 MPa ;采用二重管高压旋喷法时:空气压力为0. 7 MPa ,浆液压力为20~30 MPa ;采用三重管高压旋喷法时:水压力为:20~30 MPa ,空气压力为0. 7 MPa ,浆液压力为2~5 MPa 。在既有建筑物地基加固注浆时常采用单管高压旋喷,其压力常用20~25 MPa ;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷,注浆压力常用25~30 MPa ;

(2) 喷射提升速度:10~20 cm·min - 1 ;在既有建筑物地基加固注浆时采用20 cm·min - 1 ;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10~15 cm·min - 1 ;

(3) 喷射旋转速度:20~40 r·min - 1 ;

(4) 静压注浆压力:在既有建筑物地基加固注浆时采用0. 3~2. 0 MPa ; 对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0. 3~5. 0 MPa ;注浆压力需根据每个工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压力设计。

(5) 浆液水灰比:旋喷注浆时采用1∶1~1. 2∶1 ;静压注浆时采用0. 5∶1~1. 2∶1 。

2. 4  加固效果的检测复合注浆法加固缺陷桩基后的效果检测,应主要以承载力检测为主,因此检测方法主要采用高应变法和静载试验法,抽芯法和低应变法主要作为直观检测方法。通过检测经过加固后缺陷桩的主要缺陷是否已经充分注入水泥来判断加固效果。

(1) 高应变法:对于三级建筑桩基以及工程桩施工前已进行单桩静载试验的一、二级建筑桩基,可以采用高应变法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。高应变法还可直接反映桩身质量来判断加固效果。检测桩数不宜少于总加固桩数的5 % ,并不得少于5

条。

(2) 静载试验法:一级以及地质条件复杂、桩的施工质量可靠性低、桩数多的二级建筑桩基,应采用静载试验进行。检测桩数为总加固桩数的2 % ,且不少于3 条。

(3) 抽芯法:检测桩数为总加固桩数的5 % ,且不少于5 条。抽芯孔数: D < 1. 2m ,每桩钻一孔;1. 2 m ≤D ≤1. 6 m ,每桩钻二孔; D > 1. 6 m ,每桩钻3 孔。抽芯孔深度:每孔至少应有一孔钻至设计要求的深度,如设计未有明确要求时,宜钻入持力层3倍桩径且不小于3 m。

(4) 低应变法:通过对比缺陷桩加固前后的波形变化,定性分析加固效果。低应变法应用的关键是缺陷桩加固前应进行检测,以便进行加固前后的波形对比。低应变法的检测数量为加固桩数的100 %。

3  工程实例

广州某办公楼其基础设计采用为冲(钻) 孔灌注桩, 桩端持力层设计为微风化灰岩, 桩径为

经对高压旋喷注浆法、静压注浆法、复合注浆法等各种桩基加固方法进行比较,本工程决定采用高压旋喷法和静压灌浆相结合的综合注浆法加固桩底溶洞及破碎岩层以及桩身蜂窝。具体施工工艺如下:

(1) 进行抽芯校核及灌浆孔施工:对26 # 桩增加2 个钻孔进行抽芯校核并兼作灌浆孔, 抽芯采用101 mm双管钻具进行抽芯校核,以确定桩身砼质量情况以及桩底持力层质量情况,抽芯孔到桩底入微风化灰岩4 m 为止。5 个加固孔呈对称布置,尽量分布均匀。

(2) 先采用高压旋喷法加固桩底:先采用高压旋喷法对桩底进行加固处理。方法为通过抽芯钻孔下旋喷钻杆钻至桩底,以入微风化岩层3. 0 m 为持力层,从桩底软弱层下0. 5 m 开始用高压水旋喷,往上喷至桩底并与桩身搭接0. 5 m ,复喷两次;然后下到底部自下而上喷水泥浆,复喷一次。施工参数为:喷射压力> 30 MPa ;提升速度:喷水10 cm·min - 1 , 喷浆10 cm·min - 1 ( 复喷为15 cm·min - 1) ;回转速度为20~40 r·min - 1 ;旋喷水泥浆液水灰比为1∶1 ;采用水泥浆(水泥用525 # ) 复喷一遍,水泥用量600 kg·m- 1左右。根据溶洞的范围、高度不同,水泥用量有很大差别。

(3) 旋喷后再进行静压灌浆加固桩底及桩身:高压旋喷结束后,将孔口封住,利用旋喷钻孔对桩底进行静压灌浆。浆液以525 # 高标号水泥为主剂。施工参数为:灌浆压力为1. 0~5. 0 MPa ,灌浆浆液水灰比为0. 7~1. 0 。经静压灌浆后,能加固原来松散破碎的灰岩层,同时对桩身与灌浆钻孔连通的蜂窝有灌浆加固效果。而且经多次静压灌浆,可以防止旋喷灌浆浆液收缩。施工结束后,经检测单位对该桩进行高应变检测表明,桩基承载力大幅度提高,加固后其承载力远高于承载力设计值,加固效果明显,完全满足设计要求。

4  结 论

(1) 复合注浆法充分发挥了静压注浆法和高压旋喷注浆法这两种注浆加固方法各自的优点,克服各自的缺点,是一种新型的桩基加固技术。该法处理桩身蜂窝、桩底沉渣、桩底持力层存在相对软弱的夹层、桩底溶洞等桩基质量问题安全可靠、经济有

高压旋喷桩施工总结篇(3)

中图分类号: TU473.1 文献标识码: A

复合注浆法的概念和特点

1.1复合注浆法的概念

随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基的承载力达不到设计的要求需要加固处理。同时,我国大量的既有建筑物桩基出现质量问题需要进行加固。单一的注浆技术因其固有的缺陷,已满足不了各种复杂条件下的工程需要。如何有效的提高该类桩的承载力是摆在我们工程技术人员面前的一个难题。复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术。实际工程中是先采用高压旋喷注浆成桩柱体,再采用静压注浆增强旋喷效果,扩散加固浆液,防止固结收缩,消除注浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基础加固中,能充分发挥静压注浆法和高压旋喷注浆法的优点,克服其缺点,适用地层范围广、加固效果好,保证了加固的成功率和安全性。

1.2复合注浆法的特点

(1) 复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。

(2) 复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。

(3) 复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为5~30 MPa ,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。

(4) 复合注浆法钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动小,可调节浆液的凝固时间,施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,耐久性好。

(5) 复合注浆法施工简便,施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工,施工时基本无噪音,材料对环境无污染,可满足办公和生活要求并保护环境。

2、复合注浆法加固缺陷桩基的工艺技术

2. 1 施工工艺

复合注浆法加固缺陷桩基具体技术措施如下:

(1) 注浆钻孔施工:对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1 m 左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3 m 左右。钻孔孔径一般开孔为110 mm 或101 mm ,终孔直径为101 mm或91 mm ,钻孔垂直度保证< 1 %。

(2) 建立孔口注浆装置: 注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。孔口注浆装置既要满足静压注浆要求又要满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。

(3) 采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:孔口注浆装置埋设1~2 天后,先采用高压旋喷方式喷射清水对缺陷位置进行冲洗,喷射清水时需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度)进行喷射,将注浆管分段下入孔底,每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式,清水一般喷射1~3 遍,经喷射清水后,可扩大喷射直径和增加固结体的强度。

(4) 采用高压旋喷注浆方式进行注浆:按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(5) 采用静压注浆方式进行注浆:高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2~3 次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(6) 封孔:静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

2. 2 复合注浆法的浆液材料

(1) 主剂:采用水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425 # 早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时,为了获得较高的固结体强度,采用高标号的525 # 普通硅酸盐水泥。

(2) 外加剂: 常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃,水玻璃加量一般为水泥用量的2 %~4 %。采用双液进行静压注浆时,水玻璃用量可为水泥用量的10 %~100 %。早强剂为氯化钙和三乙醇胺,用量一般为水泥用量的2 %~4 %。

2. 3 施工工艺参数

(1) 旋喷注浆压力:采用单管高压旋喷法时:浆液或清水喷射压力:20~30 MPa ;采用二重管高压旋喷法时:空气压力为0. 7 MPa ,浆液压力为20~30 MPa ;采用三重管高压旋喷法时:水压力为:20~30 MPa ,空气压力为0. 7 MPa ,浆液压力为2~5 MPa 。在既有建筑物地基加固注浆时常采用单管高压旋喷,其压力常用20~25 MPa ;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷,注浆压力常用25~30 MPa ;

(2) 喷射提升速度:10~20 cm·min - 1 ;在既有建筑物地基加固注浆时采用20 cm·min - 1 ;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10~15 cm·min - 1 ;

(3) 喷射旋转速度:20~40 r·min - 1 ;

(4) 静压注浆压力:在既有建筑物地基加固注浆时采用0. 3~2. 0 MPa ; 对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0. 3~5. 0 MPa ;注浆压力需根据每个工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压力设计。

(5) 浆液水灰比:旋喷注浆时采用1∶1~1. 2∶1 ;静压注浆时采用0. 5∶1~1. 2∶1 。

2. 4 加固效果的检测

复合注浆法加固缺陷桩基后的效果检测,应主要以承载力检测为主,因此检测方法主要采用高应变法和静载试验法,抽芯法和低应变法主要作为直观检测方法。通过检测经过加固后缺陷桩的主要缺陷是否已经充分注入水泥来判断加固效果。

(1) 高应变法:对于三级建筑桩基以及工程桩施工前已进行单桩静载试验的一、二级建筑桩基,可以采用高应变法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。高应变法还可直接反映桩身质量来判断加固效果。检测桩数不宜少于总加固桩数的5 % ,并不得少于5条。

(2) 静载试验法:一级以及地质条件复杂、桩的施工质量可靠性低、桩数多的二级建筑桩基,应采用静载试验进行。检测桩数为总加固桩数的2 % ,且不少于3 条。

(3) 抽芯法:检测桩数为总加固桩数的5 % ,且不少于5 条。抽芯孔数: D < 1. 2m ,每桩钻一孔;1. 2 m ≤D ≤1. 6 m ,每桩钻二孔; D > 1. 6 m ,每桩钻3 孔。抽芯孔深度:每孔至少应有一孔钻至设计要求的深度,如设计未有明确要求时,宜钻入持力层3倍桩径且不小于3 m。

(4) 低应变法:通过对比缺陷桩加固前后的波形变化,定性分析加固效果。低应变法应用的关键是缺陷桩加固前应进行检测,以便进行加固前后的波形对比。低应变法的检测数量为加固桩数的100 %。

3、工程实例

某办公楼其基础设计采用为冲(钻) 孔灌注桩, 桩端持力层设计为微风化灰岩, 桩径为

经对高压旋喷注浆法、静压注浆法、复合注浆法等各种桩基加固方法进行比较,本工程决定采用高压旋喷法和静压灌浆相结合的综合注浆法加固桩底溶洞及破碎岩层以及桩身蜂窝。具体施工工艺如下:

(1) 进行抽芯校核及灌浆孔施工:对26 # 桩增加2 个钻孔进行抽芯校核并兼作灌浆孔, 抽芯采用101 mm双管钻具进行抽芯校核,以确定桩身砼质量情况以及桩底持力层质量情况,抽芯孔到桩底入微风化灰岩4 m 为止。5 个加固孔呈对称布置,尽量分布均匀。

(2) 先采用高压旋喷法加固桩底:先采用高压旋喷法对桩底进行加固处理。方法为通过抽芯钻孔下旋喷钻杆钻至桩底,以入微风化岩层3. 0 m 为持力层,从桩底软弱层下0. 5 m 开始用高压水旋喷,往上喷至桩底并与桩身搭接0. 5 m ,复喷两次;然后下到底部自下而上喷水泥浆,复喷一次。施工参数为:喷射压力> 30 MPa ;提升速度:喷水10 cm·min - 1 , 喷浆10 cm·min - 1 ( 复喷为15 cm·min - 1) ;回转速度为20~40 r·min - 1 ;旋喷水泥浆液水灰比为1∶1 ;采用水泥浆(水泥用525 # ) 复喷一遍,水泥用量600 kg·m- 1左右。根据溶洞的范围、高度不同,水泥用量有很大差别。

高压旋喷桩施工总结篇(4)

中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:16723198(2012)20019401

随着我国公路建设的不断加快,地基加固施工成为公路工程施工的重点内容。作为适应范围较广、应用效果较好的一种施工技术,旋喷桩技术在公路工程中的应用受到工程施工单位的广泛关注,对旋喷桩技术应用各项重点事项都进行深入研究,同时重新规定了旋喷桩技术的应用规范与标准,为提高旋喷桩技术的有效性奠定了基础。在此,笔者将基于多年的理论研究与实践经验,对旋喷桩技术在公路工程中的应用进行探讨,以期能够为公路工程施工质量的提升提供有效助力。

1 简述旋喷桩技术

上个世纪70年代,旋喷桩技术开始应用于工程设计与施工中,以提高工程地基的稳固性。目前,旋喷桩技术在我国的应用较为广泛,是我国工程地基处理中应用效果较好的一种技术。实施旋喷桩技术需要高压喷射注浆设备,这种设备较其他大型设备小巧、便捷、环保、容易操作,它的作用是在高压条件下,将水泥浆液以高速喷出,并与地基土层中的土颗粒混合,以按照合理的比例重新排列,从而提高土层的稳固性,进而起到提高地基承载力、加固地基以及防渗、防震的作用。

旋喷桩技术主要适用于深度较大、施工空间较小、地质条件复杂的加固工程,应用旋喷桩技术进行施工,可以有效地提高加固施工的质量与效率,同时还可以最大程度地降低工程成本花费,保证工程的经济效益。我国对旋喷桩技术应用的研究已经取得了一定的成效,尤其是在三重管旋喷桩技术(是根据高压喷射注浆设备中注浆管的类型进行分类的,其他两个分别为单管旋喷桩技术以及二重管旋喷桩技术)的应用上,不仅从施工工艺、施工技术参数、施工结果计算等方面都进行了深入的研究,但是由于三重管旋喷桩技术的技术参数多、施工工艺复杂等因素,研究人员与施工人员还应该结合实际施工情况加强研究力度,以在理论研究与实践经验总结的基础上,不断提高旋喷桩技术的应用效率,为工程加固施工提供有效助力。

2 旋喷桩技术在公路工程的应用

我国对旋喷桩技术的应用规范与标准已经进行了详细的规定,这对提高旋喷桩技术的应用效果是极其有利的。在公路工程施工过程中应用旋喷桩技术,可以有效地缩短施工时间,提高施工效率与质量,降低工程施工成本。但是,在公路工程应用旋喷桩技术之前,施工人员必须对旋喷桩技术的地基加固原理、技术要求、施工工艺流程、施工质量控制等问题进行详细地了解,明确公路工程施工目标,以便更好地发挥旋喷桩技术加固地基的作用。

2.1 旋喷桩技术应用的地基加固原理

旋喷桩技术在公路工程中,主要应用于对地基的加固处理。那么应用旋喷桩技术进行地基加固的原理是什么呢,笔者将做简要探讨。应用旋喷桩技术需要高压喷射注浆设备的支持,高压喷射注浆设备所喷射出的高压浆液能够有效地破坏地基土体的结构,使其在结构内部出现孔洞,这样有利于下一步的施工进行;高压喷射注浆设备在喷射注浆的同时,还会进行水泥浆液与土体土颗粒混合搅拌工作,使其在高速旋转、喷射压力的作用下,不断移动并发生水化、凝结等物理或者化学反应,填补土体孔洞,从而形成抗压力、抗拉强度、粘聚性等都很高的固结体;高压喷射注浆作用下,从土体上被切割破碎的土颗粒除了一部分会与水泥浆液形成固结体之外,还有一部分的土颗粒在边缘压力的作用下被不断压实,提高了土体的密实性。这样,公路工程的地基处理效果将得到很大程度的提高。

2.2 旋喷桩技术应用的技术要求

(1)布桩技术要求。在公路工程地基加固处理过程中,需要根据实际情况进行旋喷桩的布设。通常,是利用高压喷射注浆的压力与旋转力,使土体遭到破坏并形成直径在1.2米左右的旋喷桩,桩高在9米到10米之间,桩与桩之间的距离应该控制在2.5米左右。在布设旋喷桩过程中,需要注意对各项技术指标的检查,如各桩位置偏差不应该超过5厘米,钻孔垂直度的误差也不能超过原基础的1%等。

(2)喷射注浆材料技术要求。根据工程需要,可以采用不同强度等级的水泥、水等材料。通常,应用效果较好的是强度等级在32.5的硅酸盐水泥以及饮用水,这样才能够保证喷射注浆混合搅拌的效率。

(3)旋喷技术要求。在进行旋喷注浆过程中,应该注意对设备速度与压力的控制。一般来说,多是采用由低速到高速缓缓提升的方法,并保证旋喷压力在0.65Mpa±0.15Mpa,从而有效保证水泥浆液与土颗粒的混合质量,进而保证固结体的质量。

2.3 旋喷桩技术应用的施工工艺流程

在公路工程地基加固处理中应用旋喷桩技术,其施工工艺复杂,需要严格按照规范的流程进行施工,以保证工程施工的进度、质量、成本等都在控制之内。(1)在布设旋喷桩之前,施工人员需要根据工程实际情况,对地基土质等情况进行详细勘察,并放线测量以确定桩位,标记好;调整好高压喷射注浆设备(主要是钻机)的误差并试运转,保证设备状态良好以备布桩钻孔之用;(2)钻孔布桩是应用旋喷桩技术过程中主要的工作,需要施工人员提高重视。一般来说,钻孔前必须做好测量钻杆长度的工作,并控制好钻孔深度。同时根据工程设计与施工需求,以三角形排布位置布设旋喷桩;(3)在应用高压喷射注浆设备进行喷浆施工时,必须调整好喷射压力,同时选择适宜的材料制成高质量的浆液,注意随用随配,保证浆液的粘稠度,以确定浆液不会堵塞喷嘴;(4)浆液喷射过程中,需要有效地控制喷射压力,以保证浆液能够与土体土颗粒充分混合,达到规定密实度的标准。另外,喷射速度也应该控制在适宜范围内,由慢到快,自下而上,边提升边喷射,这样才能保证喷射的质量;(5)在一次停止喷射之后,需要停顿一段时间以保证浆液与土颗粒混合均匀。喷射注浆结束以浆液不再下沉为准。喷射之后需要对设备的各个部分进行仔细的清洗以保证设备一直以最佳状态工作。

2.4 旋喷桩技术应用的施工质量控制策略

施工人员要想最大程度地提升旋喷桩技术应用的效率,控制好地基处理的施工质量,就必须严格按照施工规范进行施工,同时结合工程实际情况,设定各项旋喷桩技术参数,并全面管理施工现场、重视工程后期质量验收,为公路工程施工质量的提升奠定基础。

3 结语

总而言之,在公路工程施工中应用旋喷桩技术,是保证公路地基稳定性、提高工程施工效率的关键手段之一。施工单位应该提高对旋喷桩技术应用的重视,并结合公路工程施工的实际情况,科学、合理地应用旋喷桩技术,从而为促进旋喷桩技术在公路工程施工中应用有效性的充分发挥提供保证。虽然,我国对旋喷桩技术的应用已经相当广泛、熟练,但是在公路工程地基加固施工中,施工人员还应该继续以创新的精神、钻研的态度,不断改善旋喷桩技术的应用手段,从而进一步促进我国公路工程施工的效率与质量。

参考文献

[1]毕震龙.客运专线地基处理旋喷桩施工技术[J].科技情报开发与经济,2008,35(01):2325.

[2]许晓英.高压旋喷桩在地基加固工程中施工质量的控制[J].闽西职业技术学院学报,2010,09(02):7375.

[3]游勇,蒋习伟.高压旋喷桩在高速公路隧道软基加固中的应用[J].南华大学学报(自然科学版),2009,44(03):3436.

[4]龚贵林,王凤荣.高压旋喷注浆法在处理高速公路软土地基的应用[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2011,49(03):7275.

高压旋喷桩施工总结篇(5)

【中图分类号】 TU753.4 【文献标识码】 B 【文章编号】 1727-5123(2011)04-137-02

1 前言

随着我国建筑工程项目尤其是高速公路、高速铁路等大型基础设施项目的不断增多,软弱地基的处理变的越来越重要,软弱地基处理的好坏,不仅关系到工程建设的速度,而且关系到工程建设的质量,因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。本文结合福建宁武高速公路项目土建工程A1标段实例,对高压旋喷桩在高速公路软弱地基处理中的应用进行探讨。

1 软弱地基原理及常用处理方法

1.1 排水固结法。排水固结法又称预压法,其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法;通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出,土体发生固结,土中孔隙体积减小,土体强度提高,达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。

1.2 振密、挤密法。振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法;采用一定措施,通过振动和挤密使深层土密实,使地基土孔隙比减小,强度提高。

1.3 置换及拌入法。置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法;采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与未被加固部分的土体一起形成复合地基,从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。

1.4 加筋法。加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力,减小沉降,维持建筑物稳定。

在地基处理中,我们要遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。在根据地质条件、设计施工条件、场地环境条件、结构物条件等因素,合理选择软弱地基处理方法。

2 高压旋喷桩在高速公路软弱地基处理中的加固机理、工艺流程及控制要点

2.1 高压旋喷桩概述。①高压旋喷桩是高压喷射注浆法处理地基中的一种,是利用钻孔设备,把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深度后,用高压泥浆泵等装置,以20Mpa左右的压力把预先制备好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动,使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合,经一定时间的凝固,便在土中形成圆柱状的具有一定强度和抗渗能力的固结体,从而使地基承载力得到加强的一种工程方法。②加固机理:高压喷射注浆是利用工程钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置,以高压设备使浆液成为20Mpa左右的高压流从喷嘴里喷射出来,冲击破坏土体,当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时,土料便从土体剥落下来,高压流切割搅碎的土层,呈颗粒状分散,一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液的凝固,组成具有一定强度和抗渗能力的固结体,当喷射流以360°旋转、自下而上喷射提升时,固结体的截面形状为圆形即称为旋喷。在钻机的钻杆最前端设置一个高压液体喷射装置,当钻机把该高压喷射装置送到土层预定深度时,通过高压泵向钻杆中心孔连续输送高压水泥浆液,高压水泥浆液即通过喷射装置中的喷嘴小孔喷入钻杆周围的砂层、土层及砂土层,与此同时钻机带动钻杆缓慢旋转并提升使喷嘴缓慢螺旋上升,从而使高压水泥浆不断切割搅拌土层,形成水泥、砂、土及速凝剂的混合搅拌浆体,通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应,生成水化物,然后水化物胶结形成凝胶体,将土颗粒凝结在一起形成具有整体性、水稳定性和较高强度的结构整体,从而提高其复合地基承载力及改变地基土物理化学性能,达到提高地基承载力、减少地基沉降、阻止水体流动、增强地基稳定性的目的。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变性性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。

2.2 高压旋喷桩施工流程。旋喷注浆施工流程可大致分为:施工准备,试桩、技术参数确定测量放样,桩机就位,钻孔,水泥浆制备,旋喷和复搅,提管冲洗,移动设备桩基工后检测;①施工准备:钻机进场之前首先进行场地布置,清除施工区域的杂物,平整场地施工段落要平整密实,做好排水工作,确保在较干净的环境中进行施工,其次,准备好施工用电和施工用水;施工用电使用沿线设置的变压器并配备发电机在施工现场,架设电缆接线到施工作业区。②试桩、技术参数确定:每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩,以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数,其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等,还应根据被加固土的性质及单桩承载力要求,确定水泥掺入量。通过试验桩确定本工程高压旋喷桩施工技术参数为:水灰比为1:1;钻进、工作压力20~25Mpa;提升速度≤0.25m/min;桩顶1米范围提升速度≤0.2m/min;转速应控制在20~25r/min,水泥掺入量范围在180~220Kg/m之间。③测量放样:测量人员根据施工图纸提供的坐标、平面布置图,在施工段落进行布桩,桩位用小木桩红色头醒目标注,桩间距误差不大于50mm,布桩完成自检合格后报监理工程师验收,验收合格后进行下一步工序。④钻机就位:搅拌机具运至现场后进行安装调试,待转速、压力及计量设备正常后就位。钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心,然后进行钻杆的双向调平,之后,再次调整对中,最后再精确调平。垂直度误差不超过1%,对中误差小于5cm。⑤钻孔:每台钻机在开钻前,技术人员对钻杆总长度进行尺量,根据桩长、设计桩顶标高、原地面标高计算下钻节数,并在最后一节钻杆上标定出下钻结束位置。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度,钻孔方法采用单管法旋转钻机。在钻杆下钻时采用小于10Mpa的水泥浆压力,一方面防止堵喷嘴,另一方面对土体进行第一次喷射,使土体成为混合液,减小喷浆时土体的阻力,以利于浆液充分搅拌,钻到设计的深度。成孔后,应校检孔位、孔深及垂直度,是否符合设计要求。⑥灰浆的制作:选用优质42.5#普硅水泥,根据搅拌桶的大小、水灰比、泥浆比重来标定最大水位线,按水灰比1:1添加水泥,并经充分搅拌,测定泥浆比重是否达到试配时比重1.47,如达不到继续添加水泥直至达到试配水泥浆比重为止。搅拌时间少于4分钟的不得使用,超过初凝时间的浆液也不得使用;灰浆经过两道过滤网的过滤,以防喷嘴发生堵塞;抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。⑦旋喷和复搅:将注浆管下到预定深度后,调整回流阀门,使旋喷罐内的压强达到规定值,水泥浆到达喷嘴后,检验喷射方向、摆动角度,一切合格后,调整工作台和油泵阀门,使旋转速度控制在20~25r/min和提升速度达到20~25cm/min的范围时开始提杆、旋喷,由下往上成桩,在桩头以下1米范围复喷提钻时采用最慢的1档提钻上升,并复喷一次,增加桩体的密实度,因为桩顶以下1米范围将承受较大的荷载,加强此处桩体的质量对发挥桩体的承载力起关键作用。当喷浆结束后,要对注浆孔进行二次回灌,防止旋喷桩体因水泥浆固结出现顶部凹陷而达不到设计桩顶标高。在施工过程中,旋转速度、提升速度、旋喷压力、水泥用量参数的变化将直接影响桩的均匀程度和桩径,水灰比参数的变化将会影响桩身的强度,因此必须时刻注意检查浆液初凝时间、水泥浆流量及压力、提升速度、旋摆角度、喷射方法等参数是否符合设计要求,并随时作好记录,如遇故障应及时排除。⑧提管冲洗:喷射作业完成后,将注浆泵的吸浆管移到水箱内,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管内的浆液全部排除,防止残存水泥浆将管路堵塞。⑨移动设备:移动钻机至下一孔位,为确保桩与桩之间能很好咬合,宜采用打一跳一法,且间隔时间应大于36小时。

2.3 质量检验的方法及要求。高压旋喷桩完成28d后方能进行质量检验。①触探及抽芯检验:成桩7d内采用轻型触探进行N10检测,检测频率为工程桩数的2%。抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3‰,单位工程桩数小于1000根时,至少做3根。桩芯无侧限抗压强度(28d)应满足如下要求:桩顶~2/3桩长范围:≥1.6MPa;2/3桩长~桩尖范围:≥1.4MPa。

2.4 注意事项。①施工时应先施工内排桩,后施工外排桩。②水泥浆液应连续供应。如发生断浆现象,须复打,复打重叠长度必须大于1.0m。③浆液拌和应均匀,不得有结块;浆液不得离析或停滞时间过长,超过2小时应停止使用。④构造物基底水泥搅拌桩桩顶高程应根据构造物底高程进行计算确定,同时应考虑凿除50cm桩头的影响。⑤旋喷废浆应予以充分利用,施工过长中可在相邻桩之间开挖一定深度的浆液存贮沟(沟宽0.6~0.8m,深0.8~1.0m),待浆液凝固后形成具有一定强度的桩间横系梁,以增强各桩间共同作用,提高地基承载力。施工中控制冒浆量小于注浆量的20%,超过20%或完全不冒浆应查明原因,采取措施。⑥成桩28d后,可开始基槽开挖,凿除5cm软桩头,桩头凿除后桩长不得小于设计桩长。⑦提钻喷浆的速度控制,控制好旋喷速度,保证不大于25cm/min且稳定,灌浆管分段搭接的长度不得小于10cm。底部时应适当加大压力保证底部桩头大于设计,顶部时应重复提钻喷浆一次保证桩头的完整。⑧提升旋喷过程中确保压力达到设计要求,不小于20Mpa,使足够的水泥浆压入土体,钻杆旋转速度再规定范围内,20~25r/min,确保桩体的均匀性和整体性及强度。

3 结束语

实践表明,采用高压旋喷桩技术进行软土地基加固的效果是显著的,它具有加固体强度高、加固质量均匀、施工操作简便、占地高度小等特点,可用于处理加固淤泥质土、粉土、粘土等软土地基,适用于场地狭窄、不宜进驻大型机械设备等场合,可有效地减少地基总沉降量和不均匀沉降,地基处理效果明显。

福建东南部多为沿海冲积地形,而北部多为山区丘陵地形,地质条件复杂多变,各种地质灾害时有发生,只有对存在软土地基场地地质详细勘察,查清场地地形、地貌以及水文地质情况,精心设计,反复研究,认真进行沉降和稳定验算,根据不同的工程性质和地质特征,比对方案,采取最佳处置办法,才能设计出安全、合理、经济的建筑物和构筑物基础。

参考文献

1 黄绍铭等.软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社,

高压旋喷桩施工总结篇(6)

1 引言

高压旋喷止水帷幕,就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定的深度后,以20~40Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度和脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土层中形成一个固结体。由多个高压旋喷桩形成帷幕,可以用来作为将地下水体隔离在一侧的一种止水施工方法。这种施工方法可以将水隔离在基坑以外,从而保证了原有建筑物基础下土体的稳定性,亦保证了基础的稳定。

高压旋喷桩在地基处理施工中广泛应用,但高压旋喷桩作为止水帷幕桩施工在北京地区应用尚不广泛,且北京地区地质情况相对复杂,施工难度大。本文以客运专线北京调度所工程高压旋喷止水帷幕桩施工为例,简要地介绍高压旋喷止水帷幕桩施工的工艺及其在施工中的质量控制要点。

2 工程概况

客运专线北京调度所工程位于北京市海淀区复兴路6号北京铁路局院内,总建筑面积为81700㎡,框架剪力墙结构,地下二层,基础埋深17.50m,止水帷幕桩内排φ700mm@1500mm,与护坡桩同心,外排止水桩φ700mm@400mm。止水桩桩长13.0m,桩总数为1292根。地下卵石层厚度在2~7m不等,分布在地坪下5m至12m之间。

3 施工方案的确定

由于现场地质情况复杂,卵石层厚,正常的高压旋喷机无法穿越卵石层,且桩体垂直度难以控制,卵石层缝隙较大,质量也难以保证。针对现实情况,最后确定采用了先引孔后旋喷的施工方法,钻机采用DPP100-3B地质钻探机,旋喷采用MGJ-50锚杆旋喷机及XJB-700高压泵,并在施工前在现场进行了试桩,开挖检查桩体的技术指标,满足设计要求,从而得出实际的技术参数。

4 高压旋喷止水帷幕桩施工工艺

4.1 工艺流程

场地平整—测量放线—钻探机就位—钻孔至设计标高—钻探机移机—旋喷机就位—钻至设计标高—旋喷开始—边旋喷边提升—旋喷结束拔管及冲洗。

1)施工前先进行场地平整。

2)按照设计图纸进行桩位放线

①止水桩桩位放线依据设计图纸及测绘院放定桩位坐标,经复核及监理工程师检验合格后,方可进行钻孔。

②做好桩位控制线图,记录控制线与桩位之间的距离,以便及时恢复桩位,进行检验。施工时,注意对控制线的保护。

3)钻孔:使用地质钻机成孔。钻孔过程中应详细测量并记录实际孔位、孔深及地层变化情况。采用人工搅桨护壁,泥浆池可根据现场实际条件设置,在施工第一根桩时,要慢速运转,掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数,在钻进过程中,不可进入太快,由于采取泥浆护壁,因此,要给一定的护壁时间。

4)待钻机钻至设计标高深度,护壁完好后,进行提钻移机。

5)旋喷钻机就位:将钻机平稳地安装在测放孔位上,钻杆轴线垂直对准钻孔中心线,要求钻机安放保持水平,钻杆保持垂直,其倾斜度不大于1.5%。

6)浆液配置:水灰比取1.0,根据现场试验桩实际水泥用量及现场搅浆设备的容量,确定水泥和水的放入量,并派专人监督,检查,取保水灰比。搅拌浆液必须在各种机具设备试运转正常后进行,并防止浆液沉淀。

7)旋喷注浆作业

①施工前检查注浆设备和管路系统,并进行调试,压力和排量必须满足设计要求,管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物;吸浆软管必须采用铠装橡胶管,高压泵与钻杆间由耐高压软管连接。接头使用高压卡口接头,并有密封圈压紧。

②将注浆管插入预定深度,先用清水试压,待情况正常后,开始注浆。

③喷射注浆时设备开动顺序:先空载启动高压泵,并同时向孔内送水,使泵压逐渐升高至规定值。待畅通后,开始注浆。待水泥浆的前峰已流出喷头并在孔口返浆后,再开始提升注浆管,自下而上喷射注浆。

④旋喷开始时,旋转提升旋喷管,自下而上连续进行喷浆。注浆过程中必须时刻注意检查注浆压力、旋转和提升速度等参数是否符合要求,并且做好记录。

⑤喷射注浆中需拆卸注浆管时,应先停止提升、回转和送浆,然后逐渐减少水量,最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时,开机顺序也要遵守前面的规定,同时,旋喷管分段提升的搭接长度不小于0.2m,以防旋喷体脱节。

⑥喷射注浆结束后,对旋喷体顶部浆液析水收缩出现的凹穴,应及时用水泥浆补灌。

8)拔管

喷射注浆达到设计深度后,继续用注浆泵注浆,待浆液达到设计要求的超灌量后,即可停止注浆,然后将注浆泵的吸水管移至清水箱,抽吸一定量的清水将注浆泵和注浆管路中的浆液顶出,然后停泵,拔管要迅速,不可久留孔中。

卸下注浆管后,应立即用清水将各通道冲洗干净,并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等都要用清水清洗干净。

4.2 技术参数

施工技术参数:泵压30MPa,水泥量250kg/m、提升速度150~200mm/min,桩喷浆量每米250kg水泥,旋喷过程中冒浆量应控制在10%~25%。

5 质量控制措施

①将现场所有机械设备进行编号,并将该设备的作业范围、技术参数进行挂牌,让每名操作工人都要明确止水桩的技术要求。

②每段每名管理人员对自己所分担的区域按照技术交底的参数进行巡检,并做好止水帷幕桩钻孔及灌浆巡检记录表。

③技术人员将地质勘查报告中每段地质区域的桩位数进行明确,发至每名管理人及现场机械操作人员手中,让大家详细了解在地下各种土层位置,土层的厚度,并依据土层情况调整压力、提升速度,在卵石层部位由于卵石间缝隙较土体较大,要求提升速度不大于150mm/min,以保证施工质量。

④试验员、物资部人员检查水泥进场的数量、外观包装、质量及标号,试验员收集出厂的各项质量证明文件,按批次进行复试,

⑤各分段施工管理人员每天都要对钻探机、旋喷机设备的性能、压力表的精度和灵敏度进行检查。

⑥项目部派专人对高压旋喷作业后台的水泥配合比、水泥用量、泵压进行检查管理,从源头上控制桩的质量。

6 出现渗漏的解决办法

高压旋喷桩施工总结篇(7)

1.工程概况

宝鸡峡加坝加闸水利水电工程位于宝鸡市西约11km的渭河峡口,是在原溢流坝(615m高程)基础上加高坝体、增加排沙泄洪孔、修建坝后电站的续建工程,该工程最大坝高49.6m,坝顶总长208.6m,坝顶宽17m,坝顶高程637.6m,共分ⅰ—ⅷ九个坝段。按照进度安排和工程施工特点,导流采用分期分段方式进行,标准为十年一遇洪水,分三期实施。一期围堰保护左岸0、i、ii坝段的施工,采用粘土心墙土石围堰,上游围堰设计高程623.5m,下游围堰设计高程611.0m,导流设计流量3600m3/s;二期围堰保护左岸ⅳ、ⅶ、ⅷ坝段的施工,由于二期围堰地处地理环境复杂,左岸山势陡峭,受陇海铁路限制,加之引水洞口距坝轴线仅30m,致使施工场地狭小,为保证足够的施工场地及正常的灌溉引水,经技术分析,决定采用倒挂臂砼拱围堰,设计围堰长49.5m,顶宽8m,底宽24.5m,呈圆弧拱形,迎水面1.5m厚的铅丝笼石,外边坡1:1.5,主体填筑石渣及细砂卵石,围堰位置选在距坝轴线20m处的淤滩上,由于此处淤积物厚度达10余米,且积水无法排除,致使地基松散,承载力下降,无法满足砼拱围堰的施工要求,根据基础的地质条件,决定采用旋喷桩防渗体进行基础处理,强化地基,增大土的摩擦力和粘聚力,增强基础的承载力。

2、旋喷桩的设计

旋喷桩是高压喷射出的浆液,连续和集中地作用在土体上,使其压应力和冲蚀等多种因素在很小的范围内产生效应,使注入的浆液和土体拌和均匀凝固为新的固结体,起强化地基和防水的作用。

2.1桩基础形式确定。在进行旋喷桩设计时,首先应搜集和掌握基本资料,包括:工程地质和水文地质(土层和基岩的性质,土的物理力学性质,地下水埋藏)、建筑物结构受力特性、施工现场和邻近建筑的四周环境等资料。由于旋喷桩系土与水泥的混合固结体,其强度较低,受力之后桩身的变形量大,同时考虑到经济性,因此,在设计ii期围堰旋喷桩防渗体时将基础视为复合地基,即由桩和承台下的桩间土共同承担基础荷载,但由于土层和桩相比抗剪抗压强度差别大,在设计时仅考虑桩的作用。

2.2旋喷桩承载力的确定。旋喷桩承载力的确定,基本出发点与钻孔灌注桩相同,主要从以下几个方面考虑:(1)桩径与桩的面积,由于旋喷桩的桩径与土层及喷射压力有关,而这两个因素并非固定不变,所以旋喷桩的桩径是有变化的,因此在计算时要选平均值;(2)折减系数,由于旋喷桩身的均匀性较差,因此要选用比灌注桩更高的安全系数;(3)桩身强度,在计算时按28天强度考虑。试验证明在粘性土中,由于水泥水化物与粘土中矿物继续作用,后期强度将会继续增长,将这种强度的增长作为安全储备;(4)由于影响旋喷桩承载力的因素很多,在设计计算时,除了依据现场试验和规范提供的数据外,还应当结合本地区或相似土质条件下的经验综合考虑。

采用复合地基的模式进行承载力计算的出发点是考虑到旋喷桩的强度较低和经济性两方面,如果桩的强度较高,并接近于混凝土桩身强度,以及当建筑物对沉降要求很严格时,可以不计桩间的承载力,全部外荷载由旋喷桩承受,在这种状况下,则与混凝土桩计算相同。在计算中假定旋喷桩的抗剪强度与土的抗剪强度能够共同工作,由于在砂性土地基中存在着承压水,旋喷处理尚应考虑进行浮力和管涌计算,还应包括埋入土的深度、抗弯计算等,由于旋喷桩作用的帷幕都是透水性很强的地层,因此,桩孔的布置应保证其连续性。

3.旋喷桩的施工

3.1施工前,应对照设计图纸核实设计孔位处有无妨碍施工和影响安全的障碍物。准备好施工所需的主要机具设备包括高压泵、钻机、浆淤搅拌机等。

3.2由于高压喷射注浆的压力大,处理地基的效果好,对于高压水泥浆流或高压水射流的压力一般选用25mpa,气流压力以空气压缩机的最大压力为限通常为0.7 mpa左右,低压水泥浆的灌注压力宜在1.0~0.25m/min,旋喷速度可取25cm/min。喷射流主要材料为水泥,采用325号或425号水泥,根据需要可在水泥中加入适量的外加剂和掺合剂,以改善水泥浆液的性能。外加剂或掺合剂的数量,应通过室内配比试验或现场试验确定。试验表明,水泥浆液的水灰比越小,高压喷射注浆处理的地基强度越高,水灰比小于0.8时,喷射困难,故水灰比宜取1.0~1.5,实际生产中取1.0。由于生产、运输和保存等原因,有些水泥成份不够稳定,可导致高压喷射水泥浆液凝固时间长,固结强度降低,因此要先作水泥试验,待合格后方可使用。

3.3旋喷桩施工步骤为:钻孔定位、钻孔、注入注浆管,高压喷射注浆和拔出注浆等基本工序。高压泵通过高压橡胶软管送高压浆液至钻机上的注浆管,进行喷射注浆,实践表明若钻机和高压泵的距离过远,就会增加橡胶软管的长度,使高压喷射流的沿程损失增大,造成实际射压力降低的后果。因此钻机和高压泵的距离不宜过远。

高压喷射注浆,均自下而上进行。当注浆管不能一次提升完成而需分数次卸管时,卸管后喷射的搭接长度不得小于100mm,以保证固结体的整体性。

3.4高压喷射注浆完毕后,或在喷射过程中因故中断,短时间内不能继续喷射时,均应立即拔出注浆管清洗备用,以防浆凝固后拔不出管子。每孔喷射注浆完毕后,可进行分孔。高压喷射注浆处理地基时,在浆液未硬化前的有效范围内,地基容易受到扰动而强度降低,容易产生附加变形。因此在处理地基时,通常采用控制速度、顺序和加快浆液凝固时间等方法来有效地防止或减少附加变形。

4.质量检验

在选定质量检验方法时,应根据机具设备条件,因地制宜,开挖检查法虽简单易行,通常在浅层进行,但难以对整个固结体进行全面检查;钻孔取芯和标准贯入法是检验单个固结体质量常用的方法。压水试验,通常在取芯困难或有防渗要求时采用。根据ii期围堰对防渗的要求及地基基础的特点,采用了钻孔取芯及标准贯入法进行检验。

高压旋喷桩施工总结篇(8)

中图分类号: K826.16 文献标识码: A 文章编号:

随着我国公路建设的不断加快,地基加固施工成为公路工程施工的重点内容。旋喷桩技术在公路工程中的应用受到工程施工单位的广泛关注,其应范围较广、应用效果较好,对旋喷桩技术应用各项重点事项都进行深入研究,同时重新规定了旋喷桩技术的应用规范与标准,为提高旋喷桩技术的有效性奠定了基础。在此,本文将基于多年的理论研究与实践经验,对旋喷桩技术在公路工程中的应用进行探讨,以期能够为公路工程施工质量的提升提供有效助力。

1 旋喷桩技术

旋喷桩技术开始应用于工程设计与施工中,用以提高工程地基的稳固性。实施旋喷桩技术需要高压喷射注浆设备,这种设备较其他大型设备小巧、便捷、环保、容易操作,它的作用是在高压条件下,将水泥浆液以高速喷出,并与地基土层中的土颗粒混合,以按照合理的比例重新排列,从而提高土层的稳固性,进而起到提高地基承载力、加固地基以及防渗、防震的作用。

旋喷桩技术主要适用于深度较大、施工空间较小、地质条件复杂的加固工程,应用旋喷桩技术进行施工,可以有效地提高加固施工的质量与效率,同时还可以最大程度地降低工程成本花费,保证工程的经济效益。我国对旋喷桩技术应用的研究已经取得了一定的成效,尤其是在三重管旋喷桩技术(是根据高压喷射注浆设备中注浆管的类型进行分类的,其他两个分别为单管旋喷桩技术以及二重管旋喷桩技术)的应用上,不仅从施工工艺、施工技术参数、施工结果计算等方面都进行了深入的研究,但是由于三重管旋喷桩技术的技术参数多、施工工艺复杂等因素,研究人员与施工人员还应该结合实际施工情况加强研究力度,以在理论研究与实践经验总结的基础上,不断提高旋喷桩技术的应用效率,为工程加固施工提供有效助力。

2 旋喷桩技术在公路工程的应用

我国对旋喷桩技术的应用规范与标准已经进行了详细的规定,这对提高旋喷桩技术的应用效果是极其有利的。在公路工程施工过程中应用旋喷桩技术,可以有效地缩短施工时间,提高施工效率与质量,降低工程施工成本。但是,在公路工程应用旋喷桩技术之前,施工人员必须对旋喷桩技术的地基加固原理、技术要求、施工工艺流程、施工质量控制等问题进行详细地了解,明确公路工程施工目标,以便更好地发挥旋喷桩技术加固地基的作用。

2.1 旋喷桩技术应用的地基加固原理

旋喷桩技术在公路工程中,主要应用于对地基的加固处理。应用旋喷桩技术需要高压喷射注浆设备的支持,高压喷射注浆设备所喷射出的高压浆液能够有效地破坏地基土体的结构,使其在结构内部出现孔洞,这样有利于下一步的施工进行;高压喷射注浆设备在喷射注浆的同时,还会进行水泥浆液与土体土颗粒混合搅拌工作,使其在高速旋转、喷射压力的作用下,不断移动并发生水化、凝结等物理或者化学反应,填补土体孔洞,从而形成抗压力、抗拉强度、粘聚性等都很高的固结体;高压喷射注浆作用下,从土体上被切割破碎的土颗粒除了一部分会与水泥浆液形成固结体之外,还有一部分的土颗粒在边缘压力的作用下被不断压实,提高了土体的密实性。这样,公路工程的地基处理效果将得到很大程度的提高。

2.2 旋喷桩技术应用的技术要求

(1)布桩技术要求。在公路工程地基加固处理过程中,需要根据实际情况进行旋喷桩的布设。通常,是利用高压喷射注浆的压力与旋转力,使土体遭到破坏并形成直径在1.2米左右的旋喷桩,桩高在9米到10米之间,桩与桩之间的距离应该控制在2.5米左右。在布设旋喷桩过程中,需要注意对各项技术指标的检查,如各桩位置偏差不应该超过5厘米,钻孔垂直度的误差也不能超过原基础的1%等。

(2)喷射注浆材料技术要求。根据工程需要,可以采用不同强度等级的水泥、水等材料。通常,应用效果较好的是强度等级在32.5的硅酸盐水泥以及饮用水,这样才能够保证喷射注浆混合搅拌的效率。

(3)旋喷技术要求。在进行旋喷注浆过程中,应该注意对设备速度与压力的控制。一般来说,多是采用由低速到高速缓缓提升的方法,并保证旋喷压力在0.65Mpa±0.15Mpa,从而有效保证水泥浆液与土颗粒的混合质量,进而保证固结体的质量。

2.3 旋喷桩技术应用的施工工艺流程

在公路工程地基加固处理中应用旋喷桩技术,其施工工艺复杂,需要严格按照规范的流程进行施工,以保证工程施工的进度、质量、成本等都在控制之内。(1)在布设旋喷桩之前,施工人员需要根据工程实际情况,对地基土质等情况进行详细勘察,并放线测量以确定桩位,标记好;调整好高压喷射注浆设备(主要是钻机)的误差并试运转,保证设备状态良好以备布桩钻孔之用;(2)钻孔布桩是应用旋喷桩技术过程中主要的工作,需要施工人员提高重视。一般来说,钻孔前必须做好测量钻杆长度的工作,并控制好钻孔深度。同时根据工程设计与施工需求,以三角形排布位置布设旋喷桩;(3)在应用高压喷射注浆设备进行喷浆施工时,必须调整好喷射压力,同时选择适宜的材料制成高质量的浆液,注意随用随配,保证浆液的粘稠度,以确定浆液不会堵塞喷嘴;(4)浆液喷射过程中,需要有效地控制喷射压力,以保证浆液能够与土体土颗粒充分混合,达到规定密实度的标准。另外,喷射速度也应该控制在适宜范围内,由慢到快,自下而上,边提升边喷射,这样才能保证喷射的质量;(5)在一次停止喷射之后,需要停顿一段时间以保证浆液与土颗粒混合均匀。喷射注浆结束以浆液不再下沉为准。喷射之后需要对设备的各个部分进行仔细的清洗以保证设备一直以最佳状态工作。

2.4 旋喷桩技术应用的施工质量控制策略

施工人员要想最大程度地提升旋喷桩技术应用的效率,控制好地基处理的施工质量,就必须严格按照施工规范进行施工,同时结合工程实际情况,设定各项旋喷桩技术参数,并全面管理施工现场、重视工程后期质量验收,为公路工程施工质量的提升奠定基础。

3结语

总而言之,在公路工程施工中应用旋喷桩技术,是保证公路地基稳定性、提高工程施工效率的关键手段之一。施工单位应该提高对旋喷桩技术应用的重视,并结合公路工程施工的实际情况,科学、合理地应用旋喷桩技术,从而为促进旋喷桩技术在公路工程施工中应用有效性的充分发挥提供保证。虽然,我国对旋喷桩技术的应用已经相当广泛、熟练,但是在公路工程地基加固施工中,施工人员还应该继续以创新的精神、钻研的态度,不断改善旋喷桩技术的应用手段,从而进一步促进我国公路工程施工的效率与质量。

参考文献

[1]毕震龙.客运专线地基处理旋喷桩施工技术[J].科技情报开发与经济,2008,35(01):23-25.

高压旋喷桩施工总结篇(9)

引言

在岩土工程中,当遇到有淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的软弱土地基时,一般不能直接作为天然地基,必须经过有效的加固处理才能使用[1,2]。常用处理软土地基的几种方法有:换填法、强夯法、挤密法、排水固结法、高压喷射注浆法、深层搅拌法等[3,4]。本文主要介绍旋喷桩在软土地基处理中的应用。

高压旋喷桩的基本原理是利用钻机把注浆管钻进至预定土层深度后,以20~40MPa压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流,致使土体结构破坏,并与浆液混合,形成水泥土桩体[5]。

1 工程概况及采用方案

重庆南山某工程为坡地建筑,拟建场区属浅丘剥蚀岩溶地貌区,斜坡地形。结合建筑总图及地勘报告,对边坡整体稳定性不满足规范要求的18~24地质剖面范围内的土体进行地基处理。

经比选,拟采用旋喷桩进行软基加固,形成复合地基,使边坡稳定性满足规范要求。旋喷桩布置直径800mm,31#楼、32#楼及相关范围(边坡第一阶)的旋喷桩间距为2m。

2 施工参数及施工工艺

2.1 施工参数

该工程采用42.5级普通硅酸盐水泥,复合地基承载力特征值要求?芏250kPa;旋喷桩按三角形布置;施工参数:水泥浆液的水灰比为1.0;采用双管法的高压水泥浆压力?芏30MPa,流量?芏60L/min,气流压力0.7MPa,提升速度为0.1~0.2m/min,上述参数均可根据现场实际情况在合理范围内调整。

2.2 施工工艺

高压喷射注浆在施工的各个环节中,需密切配合,才能达到质量要求。施工顺序分两步进行,该工程先进行引孔施工,再进行注浆作业。高喷注浆作业流程如下:

3 水泥土试块抗压强度试验

依据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2016及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015,针对不同使用部位的水泥土立方体试块进行抗压强度试验。试验结果如表1所示。

通过几组水泥土立方体试块的抗压强度试验,可以看出:(1)在同一使用部位的水泥土试块,标准条件下养护28天后,随着龄期的增加,在一定范围内,抗压强度仍有小幅度增加;(2)在不同使用部位的水泥土试块,龄期相同时,抗压强度不同,可以推测部分原因是红粘土的土质不同引起的差异,也就是原生土的不同所造成的。

4 成桩质量检验与测试

为了检测设计参数的可靠性及施工工艺的可行性,施工结束后,在现场进行了开挖检验、钻芯检测抗压强度试验、无损桩体质量检验及检测地基承载力的载荷试验。

(1)钻芯检测:在成桩28天后,取芯样3组,试验测得抗压强度分别为5.4MPa、5.8MPa、5.9MPa,平均值为5.7MPa,设计强度等级为3MPa,满足设计要求。

(2)开挖检验:检验点选在有代表性的桩位,或者施工过程中易出现问题的部位。开挖的检验结果为:桩体与周围的土体接触良好,桩身与桩周土胶结;旋喷桩在喷射施工过程中,旋喷直径以内的土体被冲击破坏,同时压密周围的土体结构,提高土体的抗剪强度;桩身完整,无不良情况出现,但在有些土层中出现扩径,这些扩径部分提高了土体的承载能力和抗剪强度,也提高了边坡的稳定性。

(3)载荷试验:在成桩28天后,桩身强度满足检验条件时,分别对单桩、桩间土及复合地基进行载荷试验。检验数量应该为桩总数的1%,并且不少于3点。检测结果显示复合地基承载力特征值满足设计要求。

5 结束语

(1)标准条件下养护28天后,随着龄期的增加,在一定范围内,抗压强度仍有小幅度增加;原生土土质差异的不同,对水泥土试块的抗压强度也会造成影响。

(2)旋喷桩加固软土地基,提高了复合地基的地基承载力和土体的抗剪强度,减少了地基沉降,同时增强了边坡的稳定性。

参考文献

[1]廖来有.浅谈高压喷射注浆法在软土地基中的应用[J].山西建筑,2002(12):47-48.

[2]石建磊,张杰,唐世杰.高压旋喷桩在软基加固中若干问题探讨[J].探矿工程:岩土钻掘工程,2009,36(1):52-54.

高压旋喷桩施工总结篇(10)

1 工程概况

某房建工程位于城市中区,总建筑面积约 45821.3m2,1 楼主楼基础超挖基坑底部外侧均匀的布置了 150 根旋喷桩,旋喷处理从-11.5m 的位置开始,桩端处理深度为主楼基础基坑开挖面以下 3.2m,旋喷桩的长度为 5.6m。

2 高压旋喷桩技术的原理

高压旋喷桩是通过利用钻机将带有特殊喷嘴的注浆管送至特定的位置后,由高压脉冲泵把水泥浆液通过钻杆下面的喷射装置,向四周喷射高速的水泥浆液,在高压的作用下保证水泥浆液能够进入到周围土体中。由于钻杆是根据相关的设计,以较高的速度进行旋转,浆液在喷出后形成高压、高速的喷射流,致使浆液具有非常大的动能,然后再借助高压喷射流能替换周围的土体,并挤密桩周围的土体,保证水泥浆能够和粘土、砂砾土垫层进行充分的融合、胶结以及硬化等,保证形成一个完整的整体,这样能够在地基中形成强度较高的水泥土桩,实现降低土体压缩变形、增加地基强度、改善土质、提高地基的承载能力的作用。

3 高压旋喷桩技术在房屋建筑工程中的应用

(1)施工前准备。一方面,该房屋建筑工程的施工准备机械准备包括以下几个方面:①高压旋喷桩技术采用的钻机选用 SH-30 型浅孔钻机和XJ-100 型浅孔钻机,由于部分地段还有一定厚度的砂砾石层,该工程采用 76 型振动钻机,这样能够保证钻杆顺利的插入地层进行相应的施工;②注浆用三重管、二重管特种钻杆;③空压机采用三重管法形成复合流气流;④高压水泵采用 3XB 型三柱塞泵;⑤高压泥浆泵采用 SNC-H300性水泥浆灌浆车。另一方面,注浆的主要材料为水泥,该工程大部分采用42.5 号普通硅酸盐水泥,并且一部分地区采用 32.5 号普通硅酸盐水泥,水泥浆液的水灰比越小,处理后高压旋喷桩的强度也越高,但是当水灰比低于 0.75 时,其喷射难度相对较高,因此,根据相关的实践经验,以及施工现场的具体状况,该房屋建筑工程选择的水灰比为 1.0。此外,根据现场的具体状况,还可以适量的加入掺合料以及外加剂,例如掺合料选用磨细的粉煤灰;防冻剂选用亚硝酸钾、三乙醇胺、沸石粉等;三乙醇胺、氯化钙、水玻璃等能够起到快速凝固的作用,外掺剂以及添加剂的数量以及种类应该根据现场的具体状况而定。

(2)钻机安装与就位。高压旋喷桩技术通常采用分层、分段开挖施工,其分段长度通常不超过 245m,在进行施工下层桩锚时,必须对上层进行养护,保证达到相应的施工要求。将施工钻机安装在相应的孔位上,保证钻杆头正好对准孔位的中心,并且为了保证钻机能够满足相应的设计要求,当钻机就位后,还应该对钻进的垂直度进行水平校正,保证钻杆的轴垂直对准孔的中心,保证孔斜误差在 0~3°之间,钻孔的定位误差不能超过 45mm,桩径的变差应该小于 15mm,桩身的春之度偏差应该小于0.45%。

(3)制作和安装锚筋杆体。锚筋杆体的制作和安装的流程表现为:①根据相关的工程规定,锚筋体采用 2准15.2 钢绞线,其强度标准值为1910MPa 的钢筋材料制作,在使用钢筋材料之前,应该将所有的钢绞线送至有相应资格的单位进行检测,当检测所有的材料的强度以及其他性能均都达到相应的标准后才能使用;②锚筋体的具体制作与安装方案应该根据《土层锚杆设计与施工规范》CECS22:1990 中的相关规定进行。

(4)高压旋喷桩灌浆。高压旋喷桩灌浆主要分为以下几个步骤:①高压旋喷桩采用专用的钻机进行钻孔,钻杆为中空钻杆,钻头为一次性钻头加搅拌叶片,在钻进的过程中,通过中空钻杆的中空通道,边钻进变进行搅拌注浆;②高压旋喷桩钻孔的压力通常为 25~30MPa 之间,钻杆的提升速度以及钻进的速度应该分别控制在 0.65~0.85m/min 之间、0.25~0.45m/min 之间,然后根据施工现场的具体状况,进行适当的调整,以此确保高压旋喷桩的施工质量;③高压旋喷桩的锚桩,注浆水泥采用 42.5级的普通硅酸盐水泥净浆,采用 1.0 的水灰比,将水泥浆进行均匀的搅拌,值得注意的是,通常将搅拌机械设置在施工场地内,并且随拌随用,一次拌合的水泥浆应该在初凝之前使用完毕,其中水泥掺量控制在 15%左右;④为了保证扩大头的直径,应该扩大头的旋喷进退次数应该比桩身多 2~3 次;⑤钻进转速、钻进速度、钻进压力应该控制在有效的误差范围之内,例如,钻杆的桩长偏差应该控制在.01m 之内,桩直径的偏差应该控制在 0.05m 以内。

(5)张拉锚固。房屋建筑工程的高压旋喷桩技术的张拉锚固分为以下几个步骤:①将钢筋放在桩体的中心位置,等到养护到一定的强度后,对钢绞线施加一定预应力进行锁定,保证锚具、冠梁以及筋体能够牢固的连接;②在进行张拉之前,应该先用高压油泵以及千斤顶进行两次试张拉,当两次张拉结果都满足相应的设计要求之后,在进行实际的施工张拉,张拉通常采用分级张拉,第一次张拉的锁定载荷为 50%,第二次张拉的锁定载荷为 100%,最后一次采用 110%的超张拉,并且在超张拉的状态下保持 6min,当保证锚头不在为以后进行荷载锁定;③在进行锚固张拉的过程中,应该注意相邻锚杆之间的相互作用,然后采用合适的张拉方案进行实际的张拉锚固施工。

高压旋喷桩施工总结篇(11)

【前 言】铁路施工需要多种技术参与,从路基填筑到最后建成均需要多种施工技术投入才能最终完成且保证质量。高压旋喷桩技术由于其具有的占地面积小以及声响小等优点受到铁路施工的青睐。铁路建设对国民经济建设有非常重要的现实意义,因此,从长远来看,对高压旋喷桩技术成本高但巩固质量好的问题,果断抛开成本问题坚持质量稳固才是首要考虑问题。因此,选择高压旋喷桩技术是铁路施工的正确选择,能够使铁道结构在长期荷载下保持基地形状不变形不损坏,保障铁路运输安全。

一、工艺工法概况

高压旋喷法是从20世纪70年代初期最先由日本开发的地基加固技术。它是在静压灌浆基础上引进水力采煤技术发展起来的,该技术在我国已有三十多年的应用历史。 根据喷射方法的不同,高压旋喷桩可分为单管法、二管法和三管法。单管法仅喷射水泥浆;二管法是用二重注浆管同时喷射高压水泥浆和空气两种介质;三管法是使用三重注浆管分别同时喷射水、气、水泥浆三种介质。

1.1工艺原理

高压旋喷桩加固地基分两个阶段,第一阶段为成孔阶段,即通过钻机预成孔(或驱动密封良好的喷射管)和带有1个或2个横向喷嘴的特制喷射头进行成孔,使喷射头达到预定的深度;第二阶段为喷射加固阶段,即采用高压水泥浆、高压水以一定的压力,通过喷射管由喷射头上的横向喷嘴向土中喷射,同时钻杆一边旋转一边向上提升。由于高压旋喷射流具有强大的切削能力,因此一边切削四周土体,一边与之搅拌混合,形成圆柱状的水泥与土混合的加固体,即为“旋喷桩”。

1.2工艺工法特点

①水泥浆与原地基软土就地搅拌混合,可最大限度地利用原土。

②施工设备简单,振动小,施工速度快,机械化程度高,使用成本低。

③桩体固结强度高,单桩承载力较高,软土地基加固效果好。

二、高压旋喷桩技术

工程中的高压旋喷桩技术的主要工作原理是:利用高压旋转式的喷嘴工具将已搅拌均匀的水泥浆对准已圈定好的喷射位置,通过压强超过20Mpa左右的高压将水泥急速喷向喷射位置,当水泥浆喷射速度足够强劲将土体的表层冲破,同时与固定的图层相互交融为一体,在通过冷却凝固之后与土体形成一个具有很强的抗压性、抗渗性以及高硬度的固体时,再利用喷嘴将水泥浆旋转360°将喷射而成的固体的截面截成圆形状,也就形成旋喷形状,这种技术也就是高压旋喷桩技术。

三、高压旋喷桩施工流程

3.1前期准备工作

(1)材料准备。使用材料是决定整体工程质量的首要因素,因此在进行材料选择方面要谨慎选取。选择的水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,质量较好的速凝剂和固定剂,渗入幅度为26%左右的粉煤灰。

(2)环境设施。保障铁路周边路边畅通、水管随时能够提供充足水量、电量满足需要且供电正常、地基施工地点干净平整,地表杂草全部清除干净。

(3)机械设施:高压浆液喷射机为选择CYP-50,钻机使用型号为150型[3]。

(4)人员准备:操作人员和指挥人员总为10~15人。主指挥一名,副指挥两名,机械操作手每台机各一名,机械维修人员一名,技术检测和记录员两名,其他为后勤工作人员。

3.2施工阶段

(1)浆液准备。一般使用水泥浆液,水泥浆液需搅拌均匀,确保将内部所有的空气全部排清,浆液塑性较好且能够适度的调整其凝固的时间。其性能具有较高的硬度以及强度。

(2)钻机准备。浆液搅拌设备安装好之后进行调节,将其调整至平常所需值后固定好。预先确定好喷射区块,钻机钻嘴对准预留地点,适度调整其左中右三个区块的角度,将这三个区块全部调平之后技术员测试钻机到钻点的距离、钻机钻嘴的尺寸以及长度,钻机钻进土体最大深度,确保在进行钻孔时能够位置精准且保证质量。

(3)高压喷桩试喷。高压喷桩在装好水和石灰按1:1比例搅拌好的水泥浆后,先用高压液浆喷射器机嘴对准地面先行试喷,若出现喷射受阻或喷射速度不够等问题,则及时解决,排除一切施工时可能出现的故障。

(4)喷射浆液施工。试喷,在钻机和高压喷射机全部到位之后先行试喷,无问题之后对准早已钻开的孔口喷射。喷射,将装好水泥浆液的高压喷射机机嘴放入深孔中,固定后将水泥浆液源源不断的向内喷射,喷射时注意高压喷射机的压力值以及该压力之下的泥浆流量和流速,及时控制压力和流量,当喷射的水泥浆液塞满孔口并溢出时,立即进行高压旋喷,将喷嘴由下至上慢慢旋转360°,来回反复旋转,使其形成旋转喷浆形式,将土体和水泥浆搅拌均匀融为一体,等待冷却后即成为一个既有高硬度和强度且稳定性极高的固形体,起到稳固基地的作用。

3.3检验阶段

施工检验包括对高压喷装机的检验、材料检验以及结果质量检验等。

(1)对高压喷桩设备进行检验工作,严格按照国家规定的计量要求进行购买,且旋喷使用的设备需处在表明的使用期限内,过期则立即淘汰使用。

(2)对使用的材料,包括水泥、凝固剂、速凝剂等要求在有效使用期限内,且在投入使用前做简单的试用实验,保证其质量过关。

(3)灌浆使用的浆液要严格按照设计要求,使用水和石灰1:1比例搅拌而成的水泥浆液,水泥浆液在搅拌之后确保均匀无杂质。在喷浆时,对浆液的流量以及密度等要不断的观察和记录,及时调整水泥浆的密度。

(4)高压喷桩在数量和长度以及安装位置上均符合设计要求,通过测量仪器进行测量。

(5)使用测量尺以及测试计将桩的位置尺寸大小等进行测量,确保其尺寸和安装位置均符合施工要求。

(6)旋喷灌浆凝固后处理,其地基在硬度、强度和稳定性上都能够满足铁路地基的设计需要,确保地基在使用时不受人为或自然震动等原因出现变形、坍塌现象,在实际测量中能够承载高荷载量而不出现变形。

(7)桩芯抗压强度需要严格控制为,当桩芯处在桩长的2/3时,桩尖抗压强度为≥1.4MPa,桩顶抗压强度为≥1.6MPa[5]。

总之,高压旋喷转技术在铁路施工中使用能够对铁路地基加固,使原有地基硬度和强度都更上一个层次,更大幅度的提高铁路地基的稳固性,保证铁路运输的安全。

参考文献:

[1]侯建杰.高压旋喷桩处理铁路软弱地基施工技术[J].山西建筑,2010,23(09):105-106.

[2]刘新宇.浅谈高压旋喷桩进行软基处理的施工控制[J].科技传播,2010,35(15):159-161.