高压旋喷桩地基加固处理方案

第第页高压旋喷桩地基加固处理方案按设计要求，为解决单双层箱体的沉降差，采用高压旋喷桩对地基进行加固处理。高压旋喷桩桩径φ800mm，间距800mm，桩长11m。高压旋喷桩的数量见表6-7。高压旋喷桩数量表表6-7位置数量eq\o\ac(○,1)～eq\o\ac(○,4)轴地基处理114根eq\o\ac(○,16)～eq\o\ac(○,21)轴地基处理230根人防段地基处理90根合计434根6.3.1施工方法高压旋喷桩施工采用二重管法，见图6-15。XJ-100型浅孔钻机钻孔，高压泥浆泵从内喷嘴喷射浆液，同时压缩空气，从外喷嘴喷出，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。图6-15二重管喷射注浆示意图6.3.2施工程序高压旋喷桩注浆施工程序见图6-16。图6-16高压旋喷桩注浆施工程序图6.3.3施工工艺6.3.3.1工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程见图6-17。6.3.3.2工艺要点一、平整场地(1)、施工前探明地下障碍物埋深和位置，挖出探坑并作好明确标记。同时采取措施对地上位于施工范围内的各种线路加以保护。(2)、清除施工区域内的建筑垃圾和杂物，进行平整压实。二、测量定位(1)、施工场地的基准点、基轴线及水准点必须会同监理及设计单位共同引进，经复核及各方签证后方可使用。(2)、对于标定的基准点要做好明显的标志和编号，并做好保护工作。使用经纬仪和钢卷尺等，采用坐标法进行桩位区域边线的测定。对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。(3)、做好测量记录，以便复核。二、钻机就位平整场地定桩位钻机就位平整场地定桩位钻机就位打管钻孔插管试喷高压喷射注浆喷射结束拔管冲洗泥浆的排泄处理移位制备固化剂浆液图6-17高压旋喷桩施工工艺流程图三、钻孔钻孔的目的是为将喷射注浆管插入预定的地层中。采用XJ-100型浅孔钻机钻孔，控制孔位与设计位置的偏差不大于50mm。钻孔过程中作好详细的钻进记录。四、插管插管是将喷射注浆管插入地层预定的深度。插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，采取边射水、边插管的方法，水压力控制不超过1MPa，防止因压力过高造成孔壁射塌。五、制备固化剂浆液在旋喷桩贯入注浆管的同时，严格按设计要求配置水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。旋喷注浆的材料用425号普通硅酸盐水泥，根据需要可加入适量的外加剂，水泥浆液的水灰比取1.1～1.5。六、旋喷注浆(1)、当喷射注浆管插入预定深度后，由下而上进行喷射注浆，使用的参数见表6-8。(2)、注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm。(3)、施工过程中，视实际情况对需要扩大加固范围或提高强度的部分采取重复喷射的方法，并使实际桩顶标高高于设计标高0.3~0.5m。(4)、对旋喷桩施工的结合部位及桩身咬合比较薄弱的环节，根据现场实际情况和监理工程师的要求，采取在原桩位的周围进行补桩的措施，以保证咬合度。二重管注浆技术参数表表6-8介质参数喷射方法二重管法水压力(MPa)，流量(L/min)喷嘴直径及个数空气压力(MPa)，流量(L/min)喷嘴直径及个数≥0.7，≥3环状喷嘴δ=1~3mm(2个)浆液压力(MPa)，流量(L/min)喷嘴直径及个数＞20，80~120φ2~3mm(2个)注：施工前进行试验，通过试桩效果进行参数调整。(5)、冒浆处理。喷浆过程中，冒浆量超过20％或完全不冒浆时，查明原因，并采取相应处理措施。①、冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超出喷浆固结所需浆量所致。减少冒浆量的措施为：①提高喷射压力；②适当缩小喷嘴孔径；③加快提升和旋转速度。为确保旋喷桩质量，对冒出地面的浆液不再利用。②、不冒浆采取措施为：①在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固；②在地层空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。(6)、浆液搅拌后4h内用完，当超过时间时，通过试验证明其性能符合要求后方可使用。(7)、喷射注浆过程中，安排值班人员时刻检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并做好记录，绘制作业过程曲线。七、拔管、冲洗喷射作业结束后，迅速拔出注浆管，用清水将注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。八、桩机移位待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。6.3.4施工注意事项(1)、施工所用的水泥必须具有合格证，并及时取样送检，未经检验的水泥不得在施工中使用。(2)、水泥浆液严格按照设计要求及试验所确定的水灰比拌制，以确保施工质量。(3)、喷浆量按下式计算：式中：Q——喷浆量(L/根)；H——桩长(m)；V——注浆管提升速度(m/min)；q——泵的排浆量(L/min)；β——浆液损失系数，一般取0.1~0.2。(4)、当实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及工程地质报告不符时，作好记录。(5)、施工中如实记录高压喷射注浆的各项参数和出现的异常现象。6.3.5施工常见问题与处理对策高压喷射注浆法施工中常见问题、产生原因、预防措施及处理方法见表6-9。高压喷射注浆施工常见问题、预防措施及处理方法表表6-9常见问题产生原因预防措施及处理方法固结体强度不匀、缩颈喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择；喷浆设备出现故障(管路堵塞、串、漏、卡钻)中断施工；拔管速度、旋转速度及注浆量没能配合时，造成桩身直径大小不匀，浆液有多有少；喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀，直接影响加固效果；穿过较硬的粘性土，产生缩颈。根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具；喷浆前，先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行。配浆时必须用筛过滤；根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量；对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射(不提升)或复喷的扩大桩径办法；控制浆液的水灰比和稠度；严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。高压喷射注浆施工常见问题、预防措施及处理方法表表6-9(续)压力上不去安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄漏现象，泵阀损坏，油管破裂漏油；安全阀的安全压力过低，吸浆管内留有空气或密封圈泄漏；栓塞油泵调压过低。停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。压力骤然上升喷嘴堵塞；高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路；泵体或出浆管路有堵塞。停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通；其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。钻孔沉管困难偏斜、冒浆遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超过1.5％；注浆量与实际需要量相差较多。放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点；喷射注浆前先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1.5％以内；利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆；控制水泥浆液配合比(一般为0.6~1.0)固结体顶部下凹旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴；其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异。在旋喷桩施工完毕后，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液；在旋喷注浆完成后，在固结体的顶部0.5~1.0m范围内再钻进0.5~1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。6.3.6质量检验和保证措施6.3.6.1质量检验在高压旋喷注浆结束4周后，进行喷射施工质量检查，检验点的数量为施工注浆孔孔数的2~5％。不合格者进行补喷。一、检验项目(1)、固结体的整体性和均匀性；(2)、固结体的有效直径；(3)、固结体的垂直度；(4)、固结体的强度特性(包括桩的轴向压力、水平推力、抗酸碱性、抗冻性和抗渗性等)(5)、固结体的溶蚀和耐久性能。二、检验方法高压喷射注浆按规范要求采用开挖检验、钻孔取芯、载荷标准贯入、荷载试验等方法进行检验。高压喷射地基的允许偏差和检验方法见表6-10。高压喷射地基的允许偏差和检验方法表表6-10项次项目允许偏差(mm)检验方法1桩位中心位移50拉线和尺量检查2喷射注浆管垂直度1.5H/100用测斜仪或吊线和尺量检查6.3.6.2质量保证措施(1)、施工前先进行场地平整，并根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核高压旋喷桩的设计孔位。(2)、水泥在使用前做质量鉴定。搅拌水泥浆所用的水，符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89的规定。(3)、作好钻机定位工作，钻机与高压注浆泵的距离不能太远。钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不大于1.5％。钻孔的位置与设计孔位偏差不大于50mm。(4)、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后，按旋喷工艺要求，提升注浆管，由下而上喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm。(5)、在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况等故障时，停止提升和喷射注浆以防桩体中断，同时立即查明原因并及时采取措施排除故障。如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，进行复合。(6)、高压喷射注浆完毕后，迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。主要设备进场计划表表3-4序号主要设备名称型号规格数量计划进场时间1回转钻机GPS-1082002年9月25日2浅孔钻机XJ-10062002年11月25日3双轴搅拌机SJB4082002年9月25日4挖掘机W60C12002年11月25日5挖掘机小松PC20012002年11月25日6装载机ZL5022002年9月5日主要设备进场计划表表3-4(续)7蚌式抓斗吊机Y2R160M1-622002年11月25日8推土机T18012002年9月5日9小型压路机YZC2T12003年4月1日10蛙式打夯机62003年4月1日11手扶振动压路机YAS06A22003年4月1日12汽车吊QY25E12002年9月25日13汽车吊QY2022002年9月25日14汽车吊QY-1622002年9月25日15泥浆运输车东风改制52002年9月25日16液压震动锤12002年9月5日17自卸车东风140202002年11月25日18东风半挂FQ14022002年9月5日20材料运输车解放14122002年9月5日21砼输送泵车HBT60C-181622002年12月15日22砼输送车AM