高压旋喷桩在工程中的应用举例.doc

高压旋喷桩在工程中的应用举例摘要：本文主要介绍高压旋喷桩在杭州电子科技大楼工程中的实际应用，取得的经验及在施工中如何提高工程质量。为今后地下室工程中更好的应用此技术提供实例。高压旋喷桩在工程围护中使用的优点是十分明显的，具有经济、灵活、适用性强等特点。关键词：高压旋喷桩 地下室 围护 补桩 应用1、引言国内大量的深基坑工程始于1980年以后，期间由于城市高层建筑的迅速发展，地下停车场、人防等各种需求不断扩大。高层建筑需建设较大的地下室，来满足需求。而较多的工程因受场地限制、地质复杂等原因，设计的水泥搅拌桩无法按要求施工。为了解决围护桩密封性问题，施工中常采用高压旋喷桩在围护桩之间进行补桩，主要是为了防止水及加强基坑围护的完整性。特别是城市中的高层建筑，基坑土方开挖周围通常有已建建筑、管线等各种构筑物。如此就涉及到一个很重要的内容：如何保护其周边构筑物的安全使用？另外通常的基坑支护大多又是临时结构、投资多并易浪费，往往最后还整体性不强，多数会导致渗水而影响施工工期及成本。为了经济、方便、有效的进行地下室施工，在深基坑中采用高压旋喷桩辅助施工是一个十分理想的选择。它具有造价低廉、施工操作面小、机动灵活等优点。可以推设高压旋喷桩在深基坑中的应用具有明显优势，而使其代替水泥搅拌桩作为基坑围护，或在水泥搅拌桩遇障碍物无法打设时进行补桩。2、国内外发展情况现状分析：国内现状：我国是从事垂直旋喷研究较早和应用较广的国家之一。目前随着生产建设的不断发展，垂直旋喷技术已比较成熟。国外现状：在国外，日本是旋喷法发明国家，一直以来不论在垂直和水平旋喷施工上都具有明显优势。意大利垂直旋喷起步较晚，但应用也十分广泛。综述，国内外在垂直旋喷上技术已比较成熟；本论文主要介绍了关于垂直旋喷桩在建筑工程深基坑中的实际应用、遇到的问题以及解决的方法等。3、施工机械高压旋喷桩机械，自问世以来根据施工需要不断改进和研制出新型机具。现机具已具有：单管、二重管、三重管高压旋喷垂直施工机械；4、工程实例4.1、工程概况本工程为杭州电子科技大楼，位于杭州市天目山路。为框架剪力墙结构，建筑面积为20776.9m²，地下2层。由于地质复杂，基坑围护桩碰到障碍物无法打设，采用高压旋喷桩进行补桩。4.2、场地地质本工程+0.000相当于绝对标高5.500m，场地相对标高为-1.300m；场地地层大致可分为6大层，12亚层，各土层结构、特征自上而下分述如下：1 杂填土：灰黄、灰褐色，局部为黑灰色，湿，松散状。含有机质，并含15%-40%的砖瓦碎块、碎砾石及少量灰渣。2塘淤泥：黑灰色，湿-饱和，极松软，含有机质、腐植物及少量碎砾石和生活垃圾，略具臭味。3素填土：灰黄色，局部夹灰褐色，湿-饱和，松软状。含有机质，氧化铁质，并含10%-20%的碎砾石，呈粉质粘土性。粘土：灰黄色，饱和，软塑状，含氧化铁质、少量有机质、云母碎屑，略夹粉土。淤泥：灰色，饱和，流塑状，含有机质、腐殖质。1粘土：青灰夹黄色，饱和湿，软塑可塑状，含有机质、氧化铁质、云母碎屑。2粘土夹薄层粉土：灰黄色，饱和湿，可塑状，含有机质、氧化铁质、云母碎屑，无摇振反应，夹粉土薄层，具水平层理。1含砾、含砂粉质粘土：灰黄夹灰白色，湿，硬可塑状，含有机质、氧化铁质，该层一般含10%-25%的中细砂和10%左右的碎砾石，碎砾石粒径一般为13cm，但在场地中局部砂、砾含量较多，达60%左右，以含砾中细砂混粉粘土为主。2角砾混粉质粘土：褐黄、灰黄色，湿，中密（可塑）状，含氧化铁、锰质及少量钙质结核，砾石含量约为50%-60%左右，呈次棱角状，粒径一般为25cm，最大的可见10 cm，成分以砾岩、石英砂岩、凝灰岩为主，该层混30%左右的粉质粘土，其余由中粗砂冲填。1全风化含砾凝灰岩：浅黄夹乳白色，局部夹紫红色，湿，可塑硬塑状，所取芯已风化成土状，结构模糊，手易捏碎，干钻可钻进，钻进时钻机较平稳，无异常响声，每米进尺58分钟。2强风化含砾凝灰岩：浅黄夹乳白色，局部夹紫红色，湿，可塑硬塑状，所取芯已风化成土状，风化裂隙发育，岩块锤击声沉闷，且易击碎，手易掰碎，干钻较难钻进，钻进时钻机尚平稳，一般无异常响声，每米进尺1220分钟。4.3、施工方案依据杭州市勘测设计研究院设计的地下室基坑围护设计施工图来施工。内为围护桩，外为水泥搅拌桩，两种桩相邻围在基坑四周，形成一整体。因施工地质复杂，导致打设围护桩时遇障碍物无法施工。经研究在无法打设桩位的地方，采用高压旋喷桩补桩。设计桩深约10m。4.4、施工原理施工使用三重管高压旋喷桩，其中采用snch300高压泥浆泵、pp120高压注浆泵机、zj400型制浆机、wjg80型搅灌机、空压机等施工机械。使用三根注浆管，其中两根喷射水、气体同轴射流切割土体，另一根喷射浆液（水压20mpa、气压0.7mpa、浆压25mpa）当钻机钻到设计标高后，利用高压设备使喷嘴以20mpa左右的压力把浆液喷射出去，冲击切割土体，并与土体搅拌混合，从而达到支护、止水的作用。而在本工程实际施工中，由于土体不稳定，采用的水压相应的底一些，大约在17 mpa左右。高压旋喷桩施工完成之后，必须要进行一段时间有效的养护，等到桩强度达到设计要求，一般为80%左右，才进行基坑土方开挖。4.5、施工参数4.5.1、参数选择泵压：20mpa喷嘴数量及直径：3；3.0 m ，3.15 m 3.5 m钻杆升速：10cm/s钻杆转速：60r/min水灰比：1：6水泥：普32.5，每米水泥用量600kg/m附加剂：氯化钠、水玻璃等，根据施工中实际情况增减。实际泵压：18mpa实际使用附加剂：氯化钠1.6%、水玻璃1.6%，模数为2.53，浓度为3545。4.5.2、参数控制4.6、施工流程4.6.1、施工步骤：在场地正式施工前，先打设23根试桩，了解高压旋喷桩的打设效果，由设计单位确定参数，场地施工先从西南角开始，顺序为逆时针。补桩具体位置：见附图（一）。在施工初级阶段，由于出现冒浆情况，经设计单位研究决定在后续打桩中，减少泵压至18mpa。4.6.2、工艺流程测量放线定桩位钻机就位开孔检查钻进成孔清孔（换浆清渣）移钻启动高压泵送试喷检查插入高喷管高喷作业（观察高喷数据）浆液配制泵送回灌（孔内保持满浆）清洗机械搬迁4.7、质量保证措施1）.根据现场实际要求做好定位工作，施工设备场地布置合理，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。2）.孔钻直径要适宜，同心度要好。保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底，如有塌孔应即使处理。3）.施工中必须注意观察水、气、浆压力和流量达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。4）.持力层（较大砾石层或较硬地层）应降低提升速度，高喷参数不正常孔段应进行复喷。5）.遇漏水、漏浆孔段，应停止提升，继续注浆，冒浆正常后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好原始记录。6）.每一阶段的工作，应随时记录各种资料，并及时整理上报。5、结论通过在现场实际工作中亲身收集、掌握第一手资料，结合先前研究人员的研究成果，得出：在土建高层建筑深基坑工程中，利用高压旋喷桩作基坑围护、桩间补桩效果是十分理想的。经济方面：比其它方式约可以省去一半费用，且使用的原料十分简单，只是水泥和水。施工方面：具有机动、灵活的特点。本施工场地十分狭小，尤其是场地东面，原来几乎没有施工操作面，是对外租借场地的，且最宽处也不足3米，且中间还植有绿化。场地四周共打设旋喷桩155根。达到设计强度之后几个月土方开挖中，证实高压旋喷桩的基坑围护、补桩止水效果比预料的还要理想，几乎没有漏水、坍塌情况出现，基坑的整体性、稳定性也达到了设计要求。工程中利用好高压旋喷桩的关键是根据施工机械的性能，结合工程实际合理应用此项技术，如果运用的成功，收到的效益是十分明显的。撰写本文时，参考、查阅了许多相关专业书籍、文章，特别是文后所列的各有关作者给予本人很大帮助，在此向各位作者致以最真诚的谢意！6、参考文献专著：1、新编建筑地基处理工程手册 深圳市岩土综合勘察设计有限公司主编中国建材工业出版社 2005年10月412-4842、地基与基础工程施工技术措施 北京