变角速旋喷防渗墙施工技术

变角速旋喷防渗墙

工程技术

2021年10月part13变角速旋喷的背景技术目录part2part4part3工艺原理、特点和适用范围

效益分析工程实例Part1变角速旋喷的背景技术LOGO可在母板内更换

传统旋喷桩以搭接的方式形成防渗墙。这种防渗墙具有成墙厚度大、钻孔间距小，水泥用量多，造价很高，施工效率低的缺点。摆喷工艺虽然能做出较宽的单幅墙段，但因其靠近喷射孔处所形成的墙体太薄，抗变形能力、可靠性差，特别是对变形较为敏感的基坑防渗墙工程，会因墙身破裂而发生漏水事故，目前在基坑工程上基本不用。

为了解决上述问题，由山东省机械施工有限公司联合山东大学、泰安灌浆公司组织技术攻关，研发了变角速旋喷防渗墙施工新工艺及其装置，并在工程中进行了推广应用。

传统旋喷技术的工艺问题Part1变角速旋喷的背景技术LOGO可在母板内更换

传统旋喷技术的工艺问题旋喷桩防渗墙的缺点：成墙厚度大、钻孔间距小，水泥用量多，施工效率低、工程造价高。Part1LOGO可在母板内更换泰安高新区罗石沟水泰安高新区罗石沟体水库坝体除险加固工程泰安高新区罗石沟水库坝除险工程泰安高新区罗石沟水库坝体除险加固工程坝体除险加固工程

缺点：喷射孔附近的墙体厚度太薄，抗渗和抗变形能力差、可靠性低。摆喷：按一定角度（15°-90°）来回摆动传统的摆喷法形成的防渗墙变角速旋喷的背景技术Part2工艺原理、特点和适用范围LOGO可在母板内更换

一、工艺原理变角速旋喷技术原理在射流压力流量恒定，土质结构均匀条件下：r∝t

r-射流半径，反应射流对土层的冲击效果t-同一点位射流作用时间作用时间越长、射流半径越大；反之作用时间越短、射流半径就小。在射流压力、流量、旋喷管提升速度不变条件下，控制射流在360°范围内做不同角度旋转的喷射，能形成不同截面形状的桩体。Part2工艺原理、特点和适用范围LOGO可在母板内更换变角速旋喷垂直于止水帷幕轴线方向旋转速度最快；平行于止水帷幕轴线方向的旋转速度最慢。现有设备条件下，旋喷角速度的极差为16~17倍。伺服电机转数在160r/min~2800r/min之间变速。Part2工艺原理、特点和适用范围LOGO可在母板内更换变角速旋喷防渗墙工法具有以下特点：

1.将旋喷管的匀速旋喷改为变角速旋喷，可使正圆形的桩变为板形或其它需要的异形,其创新点非常突出。

2.变角速旋喷在不增加水泥等工料消耗的前提下，能使单幅防渗墙长度加大、厚度减薄，大幅减少了钻孔数量，可降低50%左右的工程造价，并可节省50%的水泥。施工效率提高一倍以上。社会经济效益巨大，符合国家节能减排绿色环保施工政策。

3.变角速旋喷与传统的旋喷桩所用设备基本相同，差别在于采用了变角速动力头。对传统旋喷桩设备的改造相对简便、一次投资不大，容易大面积推广。

二、技术特点Part2工艺原理、特点和适用范围

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三、适用范围

本项新技术，可用于深基坑支护工程的防渗墙，边坡挡水、挡土，基坑底部防止管涌与隆起的加固，地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固，构筑地下水库截渗坝等工程。通过控制程序，可形成十字形水泥土桩用于建筑的地基加固或异形桩用于SMW工法等。

适用于处理粉质黏土、粉土、砂土、填土、黏土和碎石土等地基。对于软流塑的粘性土、淤泥、淤泥质土、可通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。

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Part3工程实例一济宁城区车站西路升级改造综合管廊支护工程济宁市中心城区车站西路升济宁市中心城区车站西路升级改造综合管廊支护工程级改造综合管廊支护工程水文地质条件黄泛区粉质黏土/黏土地基最高地下水埋深2.1m，综合管廊基坑深度8.4m。防渗墙深度15m。施工方案支护结构:Φ600mm@1500mm钻孔灌注桩，桩长14m～16m；原设计防渗墙为Φ800mm@600mm旋喷桩；变更为变角速旋喷@1200mm；施工防渗墙总长660m，节省水泥1800吨。Part3工工程实例例二LOGO可在母板内更更换泰安高新区罗罗石沟水泰安安高新区罗石石沟体水库坝坝体除险加固固工程泰安高新区罗罗石沟水库坝坝除险工程泰安高新区罗罗石沟水库坝坝体除险加固固工程坝体除险加固固工程原设计方案水文地质条件件：沙壤土/粉质黏土地基基防渗墙：长150m、深15m，最小墙厚不小小于12cm。截水帷幕：摆喷变更为变角速速旋喷：墙段轴线与防渗墙中心轴线夹角角210；设计喷孔中心距为为1.4m；成墙有效厚厚度不小于35cm；墙体渗透系数k≤10-6cm/s；水泥掺入量为300kg/m。泰安高新区罗罗石沟水库坝坝体除险加固固工程Part3工工程实例例二LOGO可在母板内更更换变更为变角速速旋喷方案变角速旋喷，，实际单幅墙段长1.5m～1.6m、厚度约0.4m。其它参数不不变。形状和尺寸远远优优于摆喷。满足了设计要求。共施工防渗帷幕幕2250m2泰安高新区罗罗石沟水库坝坝体除险加固固工程泰安高新区罗罗石沟水库坝坝体除险加固固工程Part3工工程实例三三邹平铁路专用用线翻车机地地下结构工程程LOGO可在母板内更更换基坑设计开挖挖深度为20m，旋喷桩原设计计直径0.8m，桩间距0.55m，搭接250mm。设计防渗墙墙有效深度19.8m，负孔4.8m、总深度24.5m。旋喷桩共设设计1765根，总工程量量约为3.5万延米。经论证将旋喷喷桩改为变角角速旋喷。钻钻孔间距从550mm调整为1000mm，钻孔数量从从1765个减少到970个，整个工程程量减少了45%。防渗墙段采用偏角角10°折接，采用42.5级普通硅酸盐盐水泥；水泥泥掺入量约为为400kg/m。与原设计方案案相比，共节省水泥约约5600t。LOGO可在母板内更更换Part3工工程实例三三邹平铁路专用用线翻车机地地下结构工程程Part4LOGO可在母板内更更换效益分析1以邹平铁路专用用线翻车机地地下结构工程程为例，旋喷桩桩改为变角速速旋喷后，钻钻孔间距从550mm调整为1000mm，钻孔数量从从1765个减少到970个，整个工程量量减少了45%，只水泥一项项就节省5600t。由于合理地控控制了成墙厚厚度，在不增增加水泥、水水电、用工的的前提下，可降低50%左右的造价，，同时也大量量地节省了水水泥。本项技术的创创新点非常突突出，是—场旋喷技术革革命性的进步步，填补了行行业技术空白白，符合国家节能能减排、绿色色施工方针政政策，如果在在国内深基坑坑止水帷幕工工程中大面积积推广，必将将会取得巨大大的经济效益益。该工程中水泥泥土取芯情况况Part4LOGO可在母板内更更换效益分析2以济南某城市更新项目目基坑支护工工程为例，基坑长宽168×96m。原设计灌注支护护桩直径为600mm、间距1.5m。桩之间设两两个直径800mm的的高压旋喷桩。。后将支护桩间的的两个旋喷桩桩改为一个变变喷孔，工程量减少了50%，节省省了一半投资资，取得了显著的的经济技术效效益。LOGO可在母板内更更换依据喷射参数数的调整，可可以做出工程程需要多种平平面形状左图所示，在在墙段中部插