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文档简介

1、.高压旋喷桩施工工艺1新型高压旋喷桩施工工艺6高压旋喷桩施工技术16高压旋喷桩施工工艺28高压旋喷桩工艺性试验总结37高压旋喷桩施工工艺42高压旋喷桩施工工艺三重管高压旋喷桩就是利用XP-30三重管高压旋喷桩机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液),同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋转边提升,高压射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。三重管高压旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏

2、或产生过大的变形,地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。1、施工准备清理施工现场的地下、地面障碍物,场地平整度基本要求±100mm,对地下障碍物尽量清除,以免影响施工效率,场地平整标高应比设计确定的桩头标高再高出不少于1000mm。依据施工总平面图、设计图纸编制施工方案,确定施工工艺,安排好打桩施工流水。2、参数确定设计要求采用三重管高压旋喷桩,设计桩径800Mm,桩中心距600mm,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,施工主要技术参数如下:空气压力0.7Mpa;高压清水压力25Mpa;水泥浆压力3.0Mpa;水灰比0.8;提升速度10cm/min。 施工时根据设计要求,结合

3、地层情况,会同设计、监理一起根据试桩情况选择合适的施工参数,确保成桩质量达到设计要求。3、操作要点(1)测量定位由公司专业测量员承担测量定位工作,使用J2经纬仪和S3型水准仪,钢卷尺定位,桩位用竹桩标出,施工定位时要重新复测桩位,保证桩位误差不大于50mm。(2)钻机就位钻机就位机座应平整、稳固,立轴与孔位对正,确保成孔质量、成孔深度。(3)施工前准备:检查高压设备和管路系统,其压力和流量必须满足设计要求,注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,注浆接头密封完好。开挖沟槽、清除表层障碍物平整场地桩位放样钻机 就位钻机移位压缩空气钻孔至设计深度旋喷提升高 压 水冲洗钻具水 泥 浆高压旋喷桩施工流程图(4)

4、高压旋喷:旋喷注浆时要注意设备启动顺序,应先空载启动空压机,待运转正常后再空载启动高压泵,同时向孔内送风和水,使风量和泵压逐渐升高至规定值,风、水畅通后,才开动注浆泵,待泵量泵压正常后开始注浆,待水泥浆流出喷头后,提升注浆管,自下而上喷射注浆。深层旋喷时,应先喷浆后旋转和提升,在桩端有坐喷时间,以保证桩端质量。喷射注浆中需拆除注浆管时,应停止提升和回转,同时停止送浆,逐渐减少风量和水量,最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时喷射注浆的孔段与前段搭接,防止固结体脱节。旋喷时要做好压力、流量和冒浆等各项参数的测量工作,并按要求逐项记录。如冒浆量大于注浆量20%或完全不冒浆时,应查明原因和采取相应措施后,

5、再继续旋喷。在旋喷过程中,注意喷嘴局部或全部被堵,否则要拔管清洗后重新进行旋喷。(5)水泥浆搅拌:水泥浆搅拌时水灰比按设计要求配制在旋喷过程中应防止水泥浆沉淀、离析,造成浓度降低。施工完毕后,立即得出注浆管,彻底清洗注浆和注浆泵,泵内不得有残存水泥浆。4、施工要点1、旋喷施工应间隔23孔跳孔施工。2、施工过程中应对附近防汛墙、地面、地下管线的标高进行监测,当标高的变化值大于±10mm 时,应暂停施工,根据实际情况调整压力参数后,再行施工。 3、开始时,先送高压水,再送水泥浆和压缩空气,在一般情况下,压缩空气可晚送30s。在桩底部边旋转边喷射1min后,再进行边旋转、边提升、边喷射。

6、4、喷射时,先应达到预定的喷射压力,喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时,应停止提升和旋喷,以防桩柱中断,同时立即进行检查,排除故障;如发现有浆液喷射不足,影响桩体的设计直径时,应进行复核。5、旋喷过程中,冒浆量应控制在10%25%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程可采取复喷措施,即先喷一遍清水,再喷一遍或两遍水泥浆。 6、喷到桩高后应迅速拔出浆管,用清水冲洗管路,防止凝固堵塞。相邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距应不小于46m。7、旋喷深度、直径、抗压强度和透水性应符合设计要求。8、质量检验:旋喷桩施工完成28天后,通过钻心取样,检查工程的施工质量。 5、施工质量保证措施根据施

7、工图纸对高压旋喷桩放样进行复核,以保证桩位准确。高压旋喷桩槽开挖要求侧壁施工面整齐,一般挖至自然地坪以下50cm左右,清除地下障碍物必须彻底。施工过程中,控制提升速度。前台操作与后台供浆密切配合,供浆必须连续,防止断浆和缺浆。由专人严格按级配配制水泥浆,确保水泥浆性能符合设计要嫠。严格按设计要求施工,使桩与桩搭接成壁,保证整体抗渗能力。当喷浆口达到桩顶高度时,继续喷浆上提0.5m,以保证桩顶质量。专人记录原始施工资料,施工情况有据可查。新型高压旋喷桩施工工艺施工顺序及施工流向安排针对本工程的特点和现场场地情况及本工程工作量的大小,本着精心组织,科学管理的原则,使其能及时保证工期的需要又能发挥各

8、施工机械的施工效率。避免交叉作业和互相影响,科学合理的组织流水施工。机械配备根据机械台班产量。机械性能。设备利用率、施工条件进行合理配制,本工程场地较小环境条件良好,组织好设备之运行方向应该能充分发挥设备利用率。综合以上分析情况,我们计划采用 PH-5C型工程钻机,对桩位进行分区、编号确定施工路线,使钻机移位最快,最简捷,同事应保证与相邻机械施工互不干扰,与运输车辆通道互不影响。桩基施工时:机械设备互相交叉、互相联系,既分散、有紧凑;施工用水管沿建筑物外围布置,便于用水成桩、清孔;施工用电管线架空引入作业范围,有专业电工负责。施工方法高压旋喷主要施工方法施工准备 根据现场情况,场地平整,先做临

9、时排水沟,将雨水、污水排开,然后回填土。 严格按照设计要求及有关规范规定,进行图纸的技术交底工作,做好施工前安全文明教育; 经业主及建立单位认可,选择合适的位置,进行试桩,以确定一下技术参数,实际地质情况;喷嘴型号及规范;进尺及提升速度;注浆压力;注浆流量;水灰比值及水泥掺入量;成桩直径;成桩强度 熟悉图纸,做好图纸会审前期工作; 加强与业主、监理单位的联系,掌握期施工时的具体要求; 做好通水、通电及硬化道路工作; 设立临时生活设施; 检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作; 按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥对放台; 按顺序对旋喷进行编号。测量放样按业主提供主轴线控制点及具体尺寸,

10、运用导线控制法,使用DJ2光学经纬仪和钢尺进行主轴线的放样,其精度要求:距离中误差:±5mm,角度中误差:±10S;参照场地情况,将主轴线控制点引至不受破坏的位置,切加以保护;在复验合格的轴线基础上,确保技术资料的完整性;注浆工艺高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多,当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后,注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。旋喷高压旋喷注浆,运势自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修好后,需向下搭接不小于500mm的长度,以保证固结体的整体性。由于天然地基的地质情况比较复杂,沿着深度变化大,有多重土层,其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等,有

11、很大差异和不同,若采用单一的技术参数来旋喷注浆,则会形成直径大小既不匀称的固结体,导致旋喷直径不一致,影响承载力。因此,针对不同地质土层的特征,要采取相对的措施来注浆完成。特别粘土、砂土部位,深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。复喷在不改变旋喷技术参数的条件下,对同一土层做重复注浆(喷到顶再下钻重喷该部位),能增加土体破坏有效长度,从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度,复喷时全部喷浆,复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。水泥用量的控制在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系,具体控制方法:若水泥量剩余措施如下

12、:适当增加喷浆压力;加大喷嘴直径;减慢提升速度。若水泥量不够措施如下:保证桩径的情况下适当减少压力;喷嘴直径适当减少;保证桩体强度的情况下适当加快提升速度;加大水灰比值。 针对本工程具体情况,每根桩分次进行搅拌,施工用水精确量取,确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥,通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求; 针对水泥浆下沉现象(水泥浆液密度较大),采取自桩顶向下3.0m进行复喷,可保证桩体上部水泥土强度。冒浆处理在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等,根据经验,冒浆(内有土粒、水及

13、浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因及时采取相应措施。流量不变而压力突然下降时,应检查部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管,检查其封密性能;出现不冒浆或者断续冒浆时,或是土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;如是附近有孔洞、暗道,则应不提升注浆管,继续注浆直至冒浆位置,或拔出注浆管待浆液凝固后,重新注浆直至冒浆为止,必要时采用速凝浆液,便于浆液在注浆管附近凝固;3、 减少冒浆的措施冒浆量过大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致;提高旋喷压力(喷浆量不变);适当缩小喷嘴直径(旋喷压力不变);加快提升和旋转速度; 对于

14、冒出地面的浆液,可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌,以防止空穴现象。固结体控形固结体的形状,可通过调节旋喷压力和注浆量,改变喷嘴移动方向和提升速度,予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形,在施工中采用变提升变旋转注浆,考虑到深层部位的成型,在底部喷射时,加大喷射压力,做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度,而且针对不同土层可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度,使固结体达到匀称,保证桩径差别不大。确保桩顶强度当采用水泥浆液进行喷射时,在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度的收缩,造成固结体顶部出现一个凹穴,凹穴的深度随地层性质、浆液的析水性、固结体的直

15、径和程控深度因素不同而不同。单管旋喷的凹穴深度一般为设计桩径的1-1.5倍。这种凹穴现象,对于地基加固是极不利的,必须采用有效措施予以清除。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象,便于地基加固达到立项的效果,可采取超高旋喷(旋喷处理地基的顶面超过建筑基础底面,本工程设计能满足要求)、返浆回灌等措施。防止串孔的措施在施工过程中,各机组采取跳打的施工方法;在高压缩土层适当减小喷浆压力;加快提升速度和旋转速度。加强质量点的控制1、确保桩位准确性桩位由专业技术员进行放样,并经监理人员复验合格;施工时,钻机就位必须在定位员的指挥下准确对准桩位,由质检员复核,监理工程师认可后,钻机方可开钻;施工完毕,及时做

16、好施工记录,并在施工图上做标记。2、确保桩身垂直度钻机开钻前必须调平,依机架两边所吊线锤平行机架为准;钻进过程中,若因故钻机下陷倾斜,需及时调整。3、确保桩顶标高各桩位点放出后,按施工现场平整度划分若干个区,每个区用水准仪准确测出标高,算出其钻孔深度和空喷深度;每开钻前,应将深度盘指针对零,确保钻身准确性;钻头离桩端1m时,提前喷浆,防止桩底部因送浆距离较远不能准确到达,而缩短桩长;4、提高桩顶强度对桩头进行复喷;自桩顶向上超喷不小于1倍的桩径;5、防止缩径及夹泥针对密实度较高的土层,采用慢挡高压提升和下沉;加适当的搅拌叶片;增大喷嘴作业半径;6、确保桩体连续性喷浆时必须连续,不能间断;施工中

17、一旦出现故障,待修好后,必须向下搭接长度不小于500mm。四、施工工艺流程钻机就位钻进成孔换浆清渣清孔回灌搬迁移钻开孔检查启动空压机送风启动高压泵送水试喷检查插入高喷管浆液配制泵送高喷作业观察高喷参数孔内保持满浆测放桩位五、对本工程施工的关键点、难点及其处理措施 (一)测量定位放线质量保证措施成立测量小组,配备专职测量员,为保证测量定位放线的精确度,放线时都应反复效验符合轴线尺寸和桩位。施工用测量仪器、钢尺等由专人管理和用前检测,以保证其完好。 (二)桩位平面位置及垂直度的保证措施桩位放线要准确,并经监理工程师复核,施工时,要先经过质检员确认后方可下钻;在钻机正面、侧面分别挂一线锤(经纬仪核定

18、其垂直度后,划标志点),待施工时,两锤线要以过标志点为准; (三)确保钻孔深度及桩长,桩顶标高的保证措施桩的长度是高压旋喷桩施工的主要参数,而钻进深度及旋喷深度、停浆面标高是直接影响有效桩长的主要因素,影响这些因素的关键是自然地面标高和钻机深度刻度盘零点的准确性。自然地面标高和深度刻度盘零点在施工过程中不是一成不变的,所以施工中,应根据变化情况,随即调整钻进深度及旋喷深度与停浆面标高,以保证孔深、桩长、桩顶标高达到要求。 (四)水泥用量的保证措施严格按图纸规定,正确计量每米水泥用量;各班组操作要按规定,避免单根桩的水泥用量或多或少质检员及材料员要定期检查施工水泥用量同施工桩数是否合乎要求; (

19、五)桩体均匀性的保证措施要求钻进成孔、提升成桩的施工方法,并且要求送浆和钻机调试正常后,保证各自相应的档位不变和技术参数不变,既保证桩身在每个单位长度都用相同的水泥量,以保证桩身强度的均匀性; (六)桩径的保证措施施工中,由于磨损,叶片直径会逐渐减少,为确保桩径,要定期检查,发现叶片直径小于施工要求时,需及时更换;高压旋喷桩施工技术高压旋喷桩系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头,以高速水平喷入土体,借助液体的冲击力切削土层,同时钻杆一面以一定的速度(20r/min)旋转,一面低速(1530cm/min)徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固,形成具有一定强度(0.58.0MPa)的圆

20、柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固。旋喷桩的特点是:可提高地基的抗剪强度;能利用小直径钻孔旋喷成比孔大810 倍的大直径固结体;可用于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体;施工噪声低,振动小;可用于任何软弱土层,可控制加固范围;设备较简单、轻便,机械化程度高;料源广阔,施工简便、粉土、砂、湿陷性黄土、人工填土及碎石土等的地基加固;既有建筑和新建筑的地基处理,深基坑侧壁挡土或挡水,基坑底部加固防止管涌与隆起,坝的加固与防水帷幕等工程。一、材料要求水泥应采用325 号或32.5 强度等级普通水泥,要求新鲜无结块,一般泥浆水灰比为1:11.5。为消除离析,一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9的碱

21、。浆液宜在旋喷前1h 以内配制,使用时滤去硬块、砂石等,以免堵塞管路和喷嘴。二、主要机具设备主要机具设备包括:高压泵、钻机、浆液搅拌器等;辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门接头安全设施等。高压喷身注法施工常用主要机具设备规格、技术性能、要求见表3-16。旋喷施工常用机具、设备参考表 表3-16规格性能 用途高压泥1、SNC-H300 型黄河压浆车 旋喷注浆钻机 1、无锡30 型钻机 2、XJ100 型振动钻机 旋喷用旋喷管 单管、42mm 地质钻杆旋喷直径0.320.4m 注浆成桩单管法高压胶工作压力31Mpa、9 Mpa,内径19mm高压泵 1、3W-TB

22、4 高压柱塞泵,带压力流量仪表 高压水助喷 三重管法泥浆泵1、BW250/50 型,压力35Mpa,排量150250L/min2、200/40 型,压力4 Mpa,排量120200L/min型浆车旋喷注浆空压机 压力0.550.70Mpa,排量69m3/min 旋喷用气钻 机 1、无锡30 型钻机 2、XJ100 型振动钻机 旋喷用,成孔用旋喷管 三重管,泥浆压力2Mpa、水压20Mpa,气压0.5 Mpa 水、气、浆成桩高压胶工作压力31Mpa、9 Mpa、内径19mm 高压水泥浆用三重管法其他 搅拌管、各种压力、流量仪表等 控制压力流量注:1、钻机的转速和提升速度,根据需要应附设调整装置,

23、或增设慢速卷扬机;2、二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上世纪列规格选用;3、三重管法尚需配备搅拌罐(一次搅拌量3.5m3)、旋转及提升装置、吊车、集泥箱、指挥信号装置等;4、其他尚需配各种压力、流量仪表等。三、作业条件1、应具有工程地质勘察报告、基础施工图和施工组织设计。2、施工场地内的地上和地下障碍物已清除或拆迁。3、平整场地,挖好排浆沟、排水沟,设置临时设施。4、测量放线,并设置桩位标志。5、取现场大样,在室内按不同含水量和配合比进行配方试验,已优选出合理的浆液配方。6、具设备已配齐、进场,并进行维修、安装就位,进行试运转。进行现场试桩,已确定成桩施工的各项施工参数和工艺。

24、四、施工操作工艺1、旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法、二重管法和三重管法三种,工程应用较多的为单管法和三重管法。2、旋喷桩和施工程序为:机具就位贯入注浆管,试喷浆旋喷注浆拔管及冲洗等。3、单管法和三重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后,再一边提升一边喷射注浆。三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150200mm 的孔,然后将三重注浆管插入孔内,按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求,由下而上进行喷射注浆,注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。4、在插入旋时节管前,先检查高压水与空气喷射情况,各部位密封圈是否封闭,插入后先作高压水射水试验,合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时,可用

25、低压(0.12Mpa)水冲孔喷下,但须把高压水喷嘴用塑料布包裹,以免泥土堵塞。5、喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数见表3-17或根据现场试验确定。旋喷施工主要机具和参数 表3-17项 目 单管法 二重管法 三重管法参 数喷嘴孔径(mm)喷嘴个数(个)旋转速度(r/min)提升速度 (mm/min)2322020025023121010023251550150高压泵 压力(Mpa)流量(L/min)204060120204060120204060120机具性能空压机压力(Mpa)流量(L/min)0.7130.713泥浆泵 压力(Mpa)流量(L/min)35100150浆

26、液配比水水泥陶土碱=(11.5)10.030.0009注:高压泵喷射的(单管法、二证明管野)是浆液或(三管法)水。6、三重管法旋喷法工艺流程为:(1)先用振动打桩机将带有活动桩靴的套管打入土中,然后将套管拔出一段,拔出地面高度大于拟旋喷的高度,然后拆除上段套管;(2)安放钻机和慢速卷扬机,用以旋转和提升旋喷管;(3)将旋喷管通过钻机盘插入孔内;(4)接通高压管、水泥浆管、空压管,开动高压泵、空压机和旋转钻机进行旋喷。用仪表控制压力、流量、风量。当分别达到预定数值时开始提升;(5)继续旋喷和提升直至预定的旋喷高度为止;(6)拔出旋喷管和套管。7、当采用三重管法旋喷,开始时,先送高压水,再送水泥浆

27、和压缩空气,在一般情况下,压缩空气可晚送30s。在桩底部边喷射1min 后,再进行边旋转、边提升、边喷射。8、喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆量后,再逐渐提升注浆管。中间发生故障时,应停止提升和旋喷,以防桩体中断,同时立即进行检查,排除故障;如发现有浆液喷射不足,影响桩体的设计直径时,应进行复核。9、当处理既有建筑地基时,应采取速凝浆液或大间孔旋喷和冒浆回灌等措施,以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象,影响被加固建筑及邻近建筑。10、桩喷浆量Q(J/根)可按下式计算:式中 H旋喷长度(m);v旋喷管提升速度(m/min);q泵的排浆量(L/min);浆液损失系数,一般取

28、0.10.2。旋喷过程中,冒浆量应控制在10%25%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程,可采取复喷措施,即先喷一遍清水,再喷一遍或两遍水泥浆。11、喷到桩高后应迅速拔出注浆管,用清水冲洗和路,防止凝固堵塞。相HQ =v·q(1+)邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距应不得小于46m。五、质量标准(一)保证项目1、水泥的品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量,必须符合设计要求。2、高压喷射注浆(旋转桩)深度、直径及旋喷体强度,必须符合设计要求。检验方法为钻机取样,标准贯入、平振荷载试验、开挖检查和检查施工记录。(二)允许偏差项目旋喷桩的允许偏差及检验方法见表3-18。旋

29、喷桩的允许偏差和检验方法 表3-18项 次 项 目 允许偏差(mm) 检 验 方 法12桩位中心位移旋喷管垂直度501.5H/100拉线和尺量检查用测斜仪或吊线和尺量检查注:1、H 为旋喷管长度;2、检查数量:按桩数抽查5%。六、成品保护旋喷桩施工完成后,不能随意堆放重物,防止桩变形。七、安全措施1、施工时,对高压泥浆要全面检查和清洗干净,防止泵体的残渣和铁屑存在;各密封圈应完整无泄漏,安全阀中的安全销要进行试压检验。确保能在额定量高压力时断销卸压;压力表应定期检查,保证正常使用,一旦发生故障,要停泵停机排除故障。2、高压胶管不能超过压力范围使用,使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径,防止高压管爆

30、裂伤人。3、高压喷射旋喷注浆是在高压下进行,高压射流的破坏较强,浆液应过滤,使颗粒不大于喷嘴直径;高压泵必须有安全装置,当超过允许泵压后,应能自动停止工作;因故需较长时间中断旋喷时,应及时地用清水冲洗输送浆液系统,以防硬化剂沉淀管路内;冬季施工,高压不得在负温下工作,施工完了应及时浆泵和管路内的积水排出,以防结冰,造成爆管。4、操纵钻机人员要有熟练的操作技能,了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能严禁违章操作。八、施工注意事项1、钻机就位后,应进行水平和垂直校正,钻杆应与桩位一致, 偏差应10mm以内,以保证桩垂直度正确。2、在旋喷过期作废程中往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面,如

31、冒浆量小于注浆量20%,可视为正常现象,超过者划出现不冒浆时,应查明原因,采取相应的措施。通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致,可采取提高喷射压力,适当缩小喷嘴孔径,加快提升和旋喷速度等措施,来减少冒浆量;不冒浆大多是地层中有较大空隙所致,可采取在浆液中掺加适量的速凝剂,缩智固结时间或增大注浆量,填满空隙,再继续正常旋喷。3、在插管旋喷过程中,要防止喷嘴被泥砂堵截塞,水、气、浆、压力和流量必须符合设计值,一旦堵塞,要拔管清洗干净,再重新插管和旋喷。插管时应采取边射水边压力控制在1Mpa,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以防泥土进入管内。4、钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断;下拆卸钻杆伸

32、入下节有100mm 以上的搭设长度,以免桩体脱节。钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋喷,以防断桩,并应立即检修排除故障;为提高桩的承截力,在桩底部1m 范围内应适当增加旋喷时间。作为端承桩应深入持力层2m 为宜。5、相邻桩施工间距宜大于4m,相邻两桩间距较小(<D), 施工间隔时间表,应不小于48h。6、当处理既有建筑地基时,应采取速度凝浆液或大间距离孔旋喷和冒浆回灌等措施,以防旋喷过程中在基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象,影响被加固建筑及邻近建筑;司时应对建筑物进行沉降观测。7、桩的质量检验应在旋喷施工结束4 周后进行高压旋喷桩施工工艺工艺概述高压旋喷桩是利用钻机,将预先配制好的

33、浆液,通过高压发生装置,使液流获得巨大能量后,高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转、边徐徐提升,从而使浆液与土体充分搅拌混合,便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体,使地基的到加固。由于高压旋喷射流是高能高速集中和连续作用于土体中,具有冲击切削破坏土体并使浆液与土搅拌混合功能。其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。 高压旋喷桩具有应用范围广、工艺简单、固结体形状易控制等特点。高压旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等各种软土地基的加固;加固地基范围广,不受土的粒度、密度、硬化剂黏性及硬化时间的

34、影响。作业内容成孔;2、水泥浆拌制;3、喷射,钻杆提升;4、复喷;5、泥浆清理质量标准及检验方法高压旋喷桩质量标准及检验方法(表1) 检验项目质量要求检验数量检验方法水泥和外加剂品种、规格及质量应符合施工图要求同一产地、品种、规格、批号的水泥和外加剂,袋装水泥每200t为一批、散装水泥500t为一批,当袋水泥及外加剂不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计检查产品质量证明文件及抽样检验浆液的拌制符合施工图要求每根桩施工过程中抽样检验2次观察并用浆液比重计检测浆液密度布桩数量、形式符合施工图要求全部检测观察、现场清点长度符合施工图要求每根桩检测测量钻杆长度,并在施工中检查是否达到设计深度标

35、志。检查施工记录完整性、均匀性无侧限抗压强度符合施工图要求总数的2%,且不少于3根粉喷桩完工后28d,在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯,观察其完整、均匀性,拍摄取出芯样的照片,取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌筑封闭复合地基承载力满足施工图要求总桩数的2%,且每检验批不少于3根平板载荷试验高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法(1-2)序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm按成桩总数的10%抽样检验,且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于施工图标示

36、值开挖50100深后,钢尺丈量施工准备施工前应编制施工工艺设计、工序质量控制设计,进行成桩工艺性试验(不少于2根),确定各项工艺参数并报监理单位确认后,方可进行施工。高压旋喷桩施工开始后应及时进行复合地基承载力试验,以确认施工图设计参数。施工前,应做好场地准备,设置回浆池,浆液应回收处理,防止污染环境。施工机械及工艺装备高压喷射灌浆的施工机具设备有高压发生装置、钻机灌浆、特种钻杆和高压管路4部分组成,主要包括钻机、高压泵、空气压缩机、灌浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。施工工艺及质量控制流程高压旋喷桩施工工艺及质量控制流程开始-原地面处理-测量放样-钻机就位-钻进-泥浆排泄处理-钻进桩底深

37、度不够-钻进至桩底深度-插入灌浆至桩深度-高压喷射灌浆-灌浆量检查-停止喷浆-拔管-钻机移位-成桩质量检验-旁位补桩-结束工艺歩序说明机械就位机械就位应平稳,立轴、转盘与孔位对正,高压设备与管路系统应符合施工图集安全要求,防止管路堵塞,密封良好。钻孔一般使用地质钻机成孔。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。射水试验后,即可开钻,射水压力逐渐增加,减小摩擦阻力,防止喷嘴被堵。当第一根钻杆钻进后,停止射水。压力下降。接长钻杆,再继续射水、钻进,直到钻至桩底高程。浆液加压泥浆桶的浆液,通过高压泵加压后,经高压管送至钻机用于旋喷。旋喷应注意设备开动顺序二重管,三重管的水、气、浆供应

38、应有序进行,衔接紧密。分层选择喷射参数对深层长桩应根据地质条件,分层选择适宜的喷射参数,保证成桩均匀一致。压力突变、异常冒浆在高压喷射灌浆过程中,当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时,应查明原因,采取相应措施。桩体质量要求高压旋喷射桩桩体无侧限抗压强度、桩长及成桩均匀性应符合施工图要求;高压旋喷转变给处理后的复合地基承载力应符合施工图要求。废料回收钻机成孔和喷浆过程中,应将废弃的加固料及冒浆回收处理,防止环境污染。成孔钻进至桩底深度拔管旋喷达到桩底深度后,可停风、停水而继续用旋喷泵灌浆,待水泥浆从孔口返出后。即可停止灌浆,然后将灌浆泵的吸水管移至清水箱,抽吸一定量的清水浆泵和灌浆管路中

39、的浆液定出,然后停泵,拔管要迅速,不可久留孔中。桩顶凹坑应即时以水胶比0.6的水泥浆补灌。卸下灌浆管后,立即用清水将各通冲洗干净,并拧上堵头。灌浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等都要用清水洗干净。压力管路和高压泵管路也要分别送风、送水冲洗干净。旋喷质量控制 选择开挖、钻机取芯、标准贯入、荷载试验或水压试验等适应方法对旋喷效果进行检验。机械清洗施工故障处理压力上不去:安全阀和管路接头处密封圈不严;泵阀损坏,油管破裂漏油;安全阀的压力过低,或吸浆管内留有空气或密封圈泄露;栓撒油泵调压不够;活(柱)塞活缸套损坏。压力骤然上升:喷嘴堵塞;高压软管清洗不净,浆液沉淀或其他杂物堵塞影响管路畅通;泵体或出浆管路有

40、堵塞。压力不稳定:油管路泄露;泵体或吸浆管路有泄露或存在空气;泵体注塞杆过长或泵体安装时不严密。喷嘴堵塞及冒浆喷嘴堵塞,应提升灌浆管,待堵塞消失后再进行复喷;出现不冒浆或断续冒浆时,系土质松软的正常现象,可适当进行复喷;冒浆量小于灌浆量20%,视为正常现象,超过20%或完全不冒浆时应采取相应措施;在旋喷过程中,地层有较大空隙导致不冒浆,可在浆液中加入适量的速凝剂,以缩短固结时间:当冒浆量过大时,可提高喷射压力,适当缩小喷嘴孔径,加快提升和旋转速度;大量冒浆、压力稍有下降时,可能是灌浆管被击穿或有孔洞,使喷射能力降低,此时应拔出灌浆管进行检查。严格控制状体质量桩位控制:钻机就位要准备,孔位偏差不

41、应大于5cm。桩径控制:施工过程中药按施工图参数操作,对桩个别部位可进行复喷,以满足桩径的要求。桩长控制:当钻至庄底深度以下0.2m时,将喷浆管插到桩底层位。在插管过程中,为了防止泥沙堵塞喷嘴,可边喷水边插管。喷射水压力一般不要超过1MPa,以防止将孔壁射塌。喷浆控制:要严格按照配合比控制浆液,保证喷浆量,随时观察返浆情况。作业组织劳动组织:1、班长2、钻探工3、泵工4、电工5、钳工6、普工7、普工8、技术人员生产效率及材料消耗直径60cm,桩,生产效率为12m/h,桩径为80cm生产效率为8m/h。每米桩体水泥用量6080kg.17、施工安全及环境保护一、施工安全(1)施工前应检查高压设备和

42、管路系统,其压力和流量需要满足施工要求。泵体灌浆机喷嘴内不得有任何杂物,各类密封圈必须完整良好无泄漏现象。安全阀中的安全销要进行试压检验(试压检验到有资质的压力容器检验所进行),必须确保在达到规定压力时,能断销卸压,决不能轻易安装为经试压检验的资质安全销。高压泵必须指定专人操作,压力表应定期检修检定,保证正常使用。(2)在钻进及旋喷过程中,要防止灌浆管和喷嘴被堵。采取的措施有:浆液加以前进行两次过滤,严防杂物混入;钻孔时边射水(水压1MPa)边钻进。(3)对长度5m以上的桩,先喷浆然后再旋喷和提升,以减小阻力,避免灌浆管扭断。(4)施工完毕,立即拔出浆管,彻底清洗灌浆管个灌浆泵,不准有残留水泥

43、浆。(5)高压胶管不能超压使用,使用时弯曲不应小于规定弯曲半径,防止胶管破裂。(6)施工时,钻机应平稳置于平整坚实地面上,钻杆应保持垂直。(7)司钻人员应经过培训考核持证上岗。钻孔的位置需经确认无误后方可开钻。二、环境保护 (1)水泥和其他细颗粒散体材料,应在库内存放或加以盖。运输细颗粒散体材料或渣土时,必须覆盖,不得沿途撒落。(2)现场指定洒水降尘措施,指定专人负责现场洒水降尘和清理浮土。(3)对废浆的处理必须在开工前作好规划,废浆应随时运出现场,或暂时排入沉淀池然后做土方运出,不得随意排放。(4)施工现场应遵守建筑施工场界噪声限值GB12523规定的噪声限值,尽量采用低噪声机具并设专人定期

44、测定噪声值,发现超标及时采取降噪措施。(5)旋喷灌浆过程中,对临近建(构)筑物应进行监测,发生问题及时处理。高压旋喷桩工艺性试验总结一、试验段设置和试验目的本标段内的圆管涵地基处理为高压旋喷桩,为了确保施工质量、确定最佳施工工艺,对地质情况、机械设备、施工工艺、施工顺序以及钻进和提管速度进行试验,2010年3月26日在DK232+929处段进行了高压旋喷桩的工艺性试桩,试桩共3根。1、试验段位置:K232+9292、施工时间:2010年3月26日3、施工人员:共计13人现场施工负责人: 王锦楼现场技术负责人: 卢念启 技 术 员 : 沈元龙测 量 员 : 高 尚质 检 员 : 吕广学试 验 员

45、 : 杨 震配合工人 : 7人4、监理人员(上海华东监理公司监理):刘德存、冉隆生5、试验桩施工目的:(1) 确定每根旋喷桩水泥用量。(2)确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力。(3)确定钻孔速度、旋喷提升的速度、喷浆的压力等。(4) 根据不同掺和比确定技术参数。 (5) 检验施工设备及选定的施工工艺。(6) 校核无侧限抗压强度、单桩地基承载力。(7)监测高压旋喷桩施工前后对既有线路基沉降位移是否有影响。(8) 根据试桩确定施工配合比,取得可靠的、符合设计要求的工艺控制数据,以便指导本标段浆体喷射搅拌桩施工。二、施工安排及技术参数:1、施工时间安排:2月23 日平整场地,现场取样;3月24日

46、机械到达现场,并组装机械;3月25日对机械进行检测、试运转;3月26进行试桩。2、施工工艺流程:放样定位设备调试旋喷机就位钻进成孔及下喷管旋喷提升清冼机具就新孔位配送浆液3、试桩参数:高压旋喷桩的桩径及布桩形式:桩径0.5米,桩长7,间距1.1米,平行布置。试桩部位为K232+929处线路左侧,路基界线内,按照设计图纸选取3根高压旋喷桩做成桩试验:按照150kg/m的水泥用量、水灰比为1.0。三、机械设备:钻机: SJB-2 高压旋喷桩机水泥浆搅拌机:一台四、试桩情况:试桩位置:K232+929左侧线路外,具体试桩情况如图一所示。经过充分的准备,于2010年3月26日14:00开始施工,于3月

47、26日19:00结束。桩间距1.1m,桩径0.5m,设计桩长7m,共试桩3根,各根桩施工情况如下:3月26日14:30号桩开始钻,于15:30结束,下钻7.5m。实际水泥用量1130kg,下钻喷浆正常,地质情况与图纸基本相符,均为粘土层。3月26日15:40号桩开始钻,于16:35结束,下钻7.5m。实际水泥用量1100kg,下钻喷浆正常,地质情况与图纸基本相符,均为粘土层。3月26日17:00号桩开始钻,于18:00结束,下钻7.5m。实际水泥用量1100kg,下钻喷浆正常,地质情况与图纸基本相符,均为粘土层。五、施工控制中采取的安全、质量保证措施1、施工前进行场地平整,所有的施工机械符合施

48、工要求。2、钻桩时,垂直度偏差控制在1%范围内,施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度。3、为保证施工质量、提高工作效率和减少水泥浪费,采用连续工作方式。输浆阶段有足够的输浆压力,连续供浆。严格控制送浆压力和旋喷提升速度,确保桩身强度和均匀性。4、按照设计的水灰比配制浆液,配制好的浆液都经过了过滤;根据水泥用量计算每槽用水量,在储水罐上做好标志,在施工中严格控制水泥浆的水灰比。6、喷注作业时做好已喷邻桩的补浆回灌,保证加固体固结后的桩顶标高,施工中及时作好废浆处7、钻杆提升至桩顶时,要放慢提升速度保持送浆压力,保证桩顶部分旋喷桩的外形及桩体用浆量。8、现场施工记录详尽完善:施工记录有专人负责,

49、深度记录误差小于10cm,时间记录误差小于10秒钟。对于施工中发生的问题和处理情况,都如实记录并分析总结。9、试桩检验:7天进行钻芯取样,28天进行无侧限抗压强度试验,以检验高压旋喷桩的喷浆质量和水泥土强度,同时检核单桩地基承载力。六、质量检测1、高压旋喷桩成桩7天进行开挖桩头,同时进行钻芯取样。检验结果:整体搅拌均匀,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,3根桩其颜色一致,不存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。其中14天龄期的无侧限抗压强度为1.3Mpa;取芯试件送试验室做(3个一组)28天龄期的无侧限抗压强度试验。2、成桩后采用静载试验检测其单桩承载力,经过检测14天单桩承载力达到180KP

50、a。3、外观鉴定结果:(1)桩体整体圆匀,无缩颈和回陷现象。(2)搅拌均匀,凝体无松散。(3)群桩桩顶齐,间距均匀。4、在既有线路基上埋设位移沉降观测桩,通过施工前后的观测,既有线路基无位移及沉降。七、工艺性试验结论根据试验桩施工总结出的主要技术参数水泥浆压力 22Mpa 提升速度 18cm/min旋转速度 25r/min 浆嘴直径 2.0mm水泥掺入量 150kg/m浆液流量 65L/min水灰比: 1.0试桩检测结果全部合格,而使用SJB-2 高压旋喷桩机施工,通过经济、技术的角度综合比较,采用水灰比为1.0,水泥用量为150kg/m,提升速度1718cm/min(每棵桩用时在60分钟左右

51、)的施工参数施工的高压旋喷桩,不但各种指标能达到设计要求,而且施工过程更能容易控制,能够提高机械利用率,不容易卡浆,还节省了水泥的用量,大大缩短了施工时间,可以在全标段圆管涵处理施工中进行推广。高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出,它是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。1工艺特点(1)施工机具设备简单,施工简便。(2)具有较好的耐久性,且料源广阔,价格低廉。(3)噪声小,无污染。2适用范围(1)受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬

52、化时间影响小,可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、(亚粘土)、粉土(亚砂土)、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。(2)可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用,也可作为基础防渗之用;可作为施工中的临时措施(如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等),也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。(3)当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时,宜通过试验确定其适用性。3工艺原理及设计要求3.1加固原理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水、(空气)成为2040MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破

53、坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体(即旋喷桩),以达到加固地基或止水防渗的目的。根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。单管法:单层喷射管,仅喷射水泥浆。二重管法:又称浆液气体喷射法,是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出,冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下,破坏土体的能量显著增大,最后在土中形成较大的固结体。三重管法:是一种浆液、水、气喷射法,使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管,在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流,进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体,形成较大的空隙,再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中,喷嘴作旋转和提升运动,使水泥浆与土混合,在土中凝固,形成较大的固结体,其加固体直径可达2m。喷射注浆法的加固半径和许多因素有关,其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比,与提升速度S、土的抗剪强度和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。高压泥浆泵浆桶

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