要点丨高压旋喷桩施工工艺及要点,超全

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高压放射注浆法是操纵钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预约地位后,以高压摆设使浆液或水、(空气)成为20~40MPa的高压射流从喷嘴中放射出来,冲切、扰动、摧残土体,同时钻杆以必然速率渐渐晋升,将浆液与土粒逼迫搅拌混杂,浆液凝集后,在土中孕育一个圆柱状凝结体(即旋喷桩),以抵达加固地基或止水防渗的目标。

合用规模

1.可宽广运用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质黏土、粉土(亚砂土)、砂土、黄土及人为填土中的素填土,乃至碎石土等多种土层。

2.可做为既有修建和新建修建的地基加固之用,也可做为原形防渗之用;可做为动工中的常设办法(如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帐蓬等),也可做为永远修建物的地基加固、防渗处置。

3.当用于处置泥炭土或地下水具备腐蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时,宜经过实验肯定其合用性。

依照放射办法的不同,可分为单管法、二重管法和三重管法。

单管法:单层放射管,仅放射水泥浆。

二重管法:又称浆液气体放射法,是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质放射流横向放射出,冲锋摧残土体。在高压浆液和它外圈萦绕气流的合做影响下,摧残土体的能量显著增大,末了在土中孕育较大的凝结体。

三重管法:是一种浆液、水、气放射法,操纵别离运输水、气、浆液三种介质的三重注浆管,在以高压泵等高压产生安装孕育高压水流的范围萦绕一股圆筒状气流,举行高压水流放射流和善流同轴放射冲切土体,孕育较大的缝隙,再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、击碎的地基中,喷嘴做扭转和晋升行动,使水泥浆与土混杂,在土中凝集,孕育较大的凝结体,其加固体直径可达2m。

放射注浆法的加固半径和很多成分相关,此中包罗放射压力P、晋升速率S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固规模与放射压力P、喷咀直径d成正比,与晋升速率S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单元加固体中的水泥掺入量和土质相关。

成桩机理

高压放射注浆的成桩机理包罗如下五种影响:

1.高压放射流切割摧残土体影响。放射活动压以脉冲体例冲锋摧残土体,使土体呈现空穴,土体裂隙扩充。

2.混杂搅拌影响。钻杆在扭转晋升历程中,在射流后部孕育缝隙,在放射压力下,迫使土粒向着与喷咀挪动方位相悖的方位(即阻力小的方位)挪动地位,与浆液搅拌混杂孕育新的组织。

3.升扬置换影响(三重管法)。高速水射流切割土体的同时,由于通入紧缩气体而把一部份切下的土粒排出地上,土粒排出后所留缝隙由水泥浆液增加。

4.充填、浸透凝结影响。高压水泥浆疾速充填冲开的沟槽和土粒的缝隙,析水凝结,还可渗入砂层必然厚度而孕育凝结体。

5.压密影响。高压放射流在切割击碎土层历程中,在击碎部位边沿再有残剩压力,并对土层可孕育必然压密影响,使旋喷桩体边沿部份的抗压强度高于核心部份。

职掌重点

1.动工前打算做事

(1)在安排文献供给的各样技艺材料的原形上做增加工程地质勘测,进一步懂得各动工工点地基土的性质、埋没前提。

(2)打算充沛的水泥加固料和水。水泥的种类、规格、出厂工夫经实验室实验契合国度范例及安排请求,并有品质及格证。严禁操纵落后、受潮、结板、蜕变的加固料。普遍水泥为号平凡硅酸盐水泥。水要明净,酸碱度适中,pH值在5~10之间。

(3)依照增加勘测材料,在取舍的实验工点加固规模内的各代表性地层用薄壁取土器取舍定然数目标原状土送实验室,对获取的土样在举行实验以前应允洽保管,使土样的物理和化学功能尽大概坚持稳固。

(4)室内合做比赛验。依照安排请求的喷浆量或现场土样的情状,按不同含水量安排并调换几种合做比,经过在室内将现场取舍的土样举行风(烘)干、碾碎,过2~5mm筛的粉状土样,按安排喷浆量、水灰比搅拌、保护、力学实验,肯定动工喷浆量、水灰比。普遍水灰比可取1.0~1.5。为改正水土壤的功能、防沉没功能和升高强度,可合适掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若实验以前土样的含水量产生了改观,应调换为自然含水量。

(5)试桩实验。依照室内实验肯定的动工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在实验工点打设数根试桩,并依照试桩效果,调换加固料的喷浆量,肯定搅拌桩搅拌机晋升速率、搅拌轴反转速率、喷入压力、停浆面等动工工艺参数。

(6)推土机、开垦机合做自卸汽车歼灭地表0.3m厚的培植土,杂物,并将原大地按安排请求整平,填前程拱。依照动工现场本质情状,施做常设排、截水设备,并在动工规模除外开挖废泥浆池以及动工孔位至泥浆池间的排浆沟。

(7)按安排请求完竣动工放样,用木桩定出桩位,用白石灰做出显然标帜。

2.动工工艺

(1)钻机定位。挪动旋喷桩机到指定桩位,将钻头瞄准孔位核心,同时整平钻机,安顿安稳、程度,钻杆的笔直度差池不大于1%~1.5%。就位后,首先举行低压(0.5MPa)射水实验,用以审查喷嘴能否通畅,压力能否普遍。

(2)制备水泥浆。桩机移位时,即开端按安排肯定的合做比拌制水泥浆。首先将水介入桶中,再将水泥和外掺剂倒入,启动搅拌机搅拌10~20分钟,尔后拧开搅拌桶底部阀门,放入第一路筛网(孔径为0.8mm),过滤后流入浆液池,尔后经过泥浆泵抽进第二道过滤网(孔径为0.8mm),第二次过滤后流入浆液桶中,待压浆时备用。

(3)钻孔(三重管法)。当采取地质钻机钻孔时,钻头在预约桩位钻孔至安排标高(预钻孔孔径为15cm)。

(4)插管(单重管法、二重管法)。当采取旋喷注浆管举行钻孔功课时,钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时,可借助放射管自身的放射或震荡贯入。其历程为:启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压运输水泥浆液,使钻杆沿导向架震荡、射流成孔下降;直到桩底安排标高,检察做事电流不该大于额定值。三重管法钻机钻孔后,拔出钻杆,再插入旋喷管。在插管历程中,为避让泥砂淤塞喷嘴,可用较小压力(0.5~1.0MPa)边下管边射水。

(5)晋升喷浆管、搅拌。喷浆管下降抵达安排深度后,中止钻进,扭转一直,高压泥浆泵压力增到动工安排值(20~40MPa),坐底喷浆30s后,边喷浆,边扭转,同时严峻依照安排和试桩肯定的晋升速率晋升钻杆。若为二重管法或三重管法动工,在抵达安排深度后,接通高压水管、空压管,启动高压净水泵、泥浆泵、空压机和钻机举行扭转,并用风度把持压力、流量微风量,别离抵达预约命值时开端晋升,连续旋喷和晋升,直至抵达预期的加固高度后中止。

(6)桩头部份处置。当旋喷管晋升亲近桩顶时,应从桩顶如下1.0m开端,慢速晋升旋喷,旋喷数秒,再进取慢速晋升0.5m,直至桩顶停浆面。

(7)若遇砾石地层,为保证桩径,可反复喷浆、搅拌:按上述4~6环节反复喷浆、搅拌,直至喷浆管晋升至停浆面,合拢高压泥浆泵(净水泵、空压机),中止水泥浆(水、风)的运输,将旋喷浆管扭转晋升出大地,合拢钻机。

(8)洗刷。向浆液罐中注入适当净水,开启高压泵,洗刷一块管路中糟粕的水泥浆,直至原形明净。并将粘附在喷浆管头上的土洗刷明净。

(9)移位。挪动桩机举行下一根桩的动工。

(10)补浆。放射注浆功课完竣后,由于浆液的析水影响,普遍均有不同程度的紧缩,使凝结体顶部呈现凹穴,要准时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。

3.引荐的紧要动工技艺参数

(1)单重管法。浆液压力20~40MPa,浆液比重1.30~1.49,旋喷速率20rmin,晋升速率0.2~0.25m/min,喷嘴直径2~3mm,浆液流量80~L/min(视桩径流量可加大)。

(2)二重管。法浆液压力20~40MPa,紧缩空气压力0.7~0.8MPa。

(3)三重管。法浆液压力0.2~0.8MPa,浆液比重1.60~1.80,紧缩空气压力0.5~0.8MPa,高压水压力30~50MPa。

4.引荐紧要机具摆设,见表2。

5.做事力机关

单机功课每班人员机关合做,见表3。

品质请求及品质把持重点

1.动工品质请求

旋喷桩动工品质请求应餍足表4请求。

2.品质把持重点

(1)正式动工前应用心做好试桩做事,肯定正当的动工技艺参数和浆液配比。

(2)旋喷历程中,冒浆量小于注浆量的20%为普遍景象,若超出20%或统统不冒浆时,应查明原由,调换旋喷参数或改观喷嘴直径。

(3)钻杆扭转和晋升必然不断不间断,拆卸接长钻杆或连续旋喷时要坚持钻杆有10~20cm的搭接长度,避让呈现断桩。

(4)在旋喷历程中,如因死板呈现障碍间断旋喷,应从头钻至桩底安排标高后,从头旋喷。

(5)制做浆液时,水灰比要按安排严峻把持,不得随便改观。在旋喷历程中,应避让泥浆沉没,浓度下降。不得操纵受潮或落后的水泥。浆液搅拌终了后送至吸浆桶时,应有筛网举行过滤,过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为好。

(6)在旋喷历程中,若碰到孤石或大漂石,桩可合适挪动地位(依照受力情状,需要时可加桩),避让异常桩或断桩。

3.品质通病处置

(1)不冒浆或冒浆量少:常常原由是加固土层粒径过大,孔隙较多,可取舍如下办法。

1)加大浆液浓度,能够从1.1加大到1.3左右连续放射。

2)灌入黏土浆或加细砂、中砂,待孔隙填满后再连续普遍放射。

3)在浆液中掺加骨料。

4)加泥球合拢后连续普遍放射。

5)灌入水泥沙浆后,再将孔内水泥浆置换成黏土浆,待孔隙填满后连续普遍放射。

(2)冒浆量过大:常常是灵验放射规模与喷浆量不适应相关,可取舍如下办法。

1)升高放射压力。

2)合适减少喷嘴直径。

3)合适加速晋升速率。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混杂体,方今对冒浆中的水泥的分别回收尚无恰当办法,在动工中多采取过滤、沉没、回收调换浓度后再操纵。

(3)凹穴处置。

1)在放射灌浆终了时,即不断或中止地向放射孔内静压灌入浆液,直至孔内混杂液凝集不不才沉。

2)在放射灌浆完竣后,向凝集体与其上部组织之间的缝隙举行第二次静压灌浆,浆液的配比应为不紧缩且具备膨胀性的材料,如采取水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3的浆液。

平安办法

1.高压泥浆泵、空压机、高压净水泵必然指定专人职掌,压力表应按期实验检定,以保证普遍做事。

2.钻机职掌人员应具备谙练职掌妙技。

3.动工前应审查高压摆设和管路系统,其压力和流量(风量)需餍足安排请求,应审查管道的持久性以及管道承接能否靠得住,泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,各样密封圈必然杰出,无渗漏景象,不然讨论断开、软管分裂,将会致使浆液、高压水流飞散、软管甩出等平安变乱。平安阀中的平安销要举行试压实验(试压实验到本地压力容器实验所实验),必然保证在抵达规章压力时能断销卸压,绝不能容易安置未经试压实验的克己平安销。

4.放射浆自喷嘴喷出时,具备很高的能量,是以人体与喷嘴之间的间隔不该小于60cm。

5.放射注浆的浆液方今普遍以水泥浆为主,但偶尔也介入其余化学填加剂,普遍说浆液强硬后对人畜均无害,但强硬前的液体进到眼睛里时,必然当即举行充沛洗刷,病院调节。

6.吊、放放射管路时,严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中,避让泄电伤人。

处境守护

1.水泥、石灰细颗粒散体材料,应遮掩寄存;运输时必然必然合拢遮掩,不得沿路撒落。

2.拟订洒水防尘办法,指定专人负责现场洒水降尘。

3.取舍灵验降噪办法。

4.不得随便排放废除的加固料。

转自:原形工程

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