一、适用范围:
适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理.
二、编制依据:
《地基处理技术及工程应用》
三、高压旋喷桩定义:
高压旋喷桩-高压旋喷是高压喷射注浆法的一种.高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔,将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度,然后将水泥浆(或水)以高压流的形式从喷嘴内射出, 冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下,发生强度破坏,土颗粒从土层中剥落下来,与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆,混合浆液凝固后,在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转,固节体呈圆柱状。
四、高压旋喷桩作业内容
高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本项目设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。
1、施工准备: 1)技术准备
根据设计要求本项目高压旋喷桩选用PC32。5普通硅酸盐水泥浆, 水灰比0。9。
根据设计资料绘制旋喷桩布桩图,并注明桩位编号。
2)场地准备
原地面清理、整平,并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟,设置回浆池,浆液回收处理,防止污染环境.
3)机具设备准备
喷射注浆前检查高压设备和管路系统,设备的压力必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物,并准备适量的常规配件. 检查电源、线路,并做好照明准备工作.
4)人员准备
配齐所有管理人员和施工人员,并对所有人员进行安全技术交底。
2、钻孔作业
在准备工作完成后,由钻机操作手负责钻机正确就位。就位后,开始施钻,做好原始施工记录。并按技术交底要求钻至设计标高。
3、设备清洗
喷射作业完成后,把注浆管等机具设备冲洗干净.
4、其它
施工时设置工长一名,工长负责对参加施工的所有人员的协调与管理,并对施工中所有工序质量负责。电工负责施工电源、线路照明设备的安装。
五、施工工艺流程
高压泥浆泵从喷嘴喷射浆液,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。注浆施工程序如图1示。
a)钻机高压泵b)c)d)e)a)钻机就位;b)钻孔及插管;c)旋喷注浆;d)注浆结束;e)冲洗及移动机具图1 旋喷注浆施工程序示意图
1、测量定位
依据控制桩和设计图,准确放出旋喷桩孔位.
2、钻机就位
钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于1。5%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,保证孔底标高满足设计深度。
3、钻孔
把钻机移至钻孔位臵,对准孔位用水平尺掌握机台水平,立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求,经技术人员验测合格后方可开钻。如发现钻机倾斜,则停机找平后再开钻。钻进过程中,遇到异常情况及时查明原因,采取相应措施,下钻时注浆。
4、插管,试喷
引孔钻好后,插入旋喷管,进行试喷,确定施工技术参数。注浆材料:普通硅酸盐32.5R水泥,水泥用量不少于300 kg/m,水灰比为0。9.
5、钻孔喷射注浆作业
将注浆管下到预定深度后,检验喷射方向、摆动角度,进行地下试喷,一切正常后即可自下而上进行喷射作业.施工过程中,必须时刻注意检查浆液流动、气浆压力、提升速度、旋摆速度、喷射方向等参数是否符合设计要求,如遇故障及时排除.
6、冲洗器具
喷射作业完成后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除.
7、移动机具:
将钻机等机具设备移到新孔位上。
六、高压旋喷桩施工技术参数
桩长 10—15m 水泥标号 水灰比 提升速度 高压浆液压力 高压空气压力 空压机排气量 注浆压力 水泥浆液流量 水泥浆比重 喷嘴直径 杆长 32。5R 0。9 15~20cm/min 20-28MPa 0.7MPa 6.0m3/min 2.0~3.0MPa 100~150 L/min 1。5~1。6 2.0~3.0mm 1.8m/条
七、施工工艺要点
1、变参数喷射
由于天然地基的地质情况比较复杂,沿着深度变化大,有多种土层,其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩,则会形成直径或长度极不均匀的固结体,导致旋喷桩直径不一,使承载力降低。为确保质量,需根据钻孔时获得的孔位处地层情况,对不同深
度或不同土层采用不同的技术参数,对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间, 适当放慢提升速度和加快下沉速度、旋摆速度或提高喷射压力和泵量。
2、冒浆处理
在喷射注浆过程中,有一定数量的土颗粒与水、浆混合后,沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察,可及时了解地层状况,判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性.完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时,首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、气、浆流量和压力等技术参数,及时采取措施调整。
1)压力骤然上升或压力过高流量偏低时,说明有堵嘴或管路被堵塞现象,应及时停喷,认真检查气浆软管,必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。
2)流量不变而压力突然下降时,应检查各部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管检查密封性能,更换过度磨损的喷嘴。
3)流量压力均偏低时,应及时停喷检查修理相应发生装置.
4)不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时,若系土质松软可适当加快注浆管提升速度,或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆;若系附近有空洞、通道,则不提升注浆管,同时降低气压力流量,继续注浆直至冒浆为止,或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止,或采用速凝浆液,使浆液在注浆管附近凝固。
5)冒浆过大时,一般是有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量大大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径,提高喷射压力,基本保持注浆量不变;如仍无效时,可加快提升速度和旋摆喷速度.
4、搭接处理
在施工中会出现种种故障造成注浆间断,为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层,影响固结体均匀性和整体性,必须进行搭接处理.搭接长度不小于10cm。
5、分序喷射
高压喷射注浆施工时,在水泥土浆液固结硬化之前,有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工,防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。如发现窜孔现象,用沙袋堵塞窜孔冒浆出口.
6、防止凹穴
旋喷施工在终喷后由于空气的排出以及水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用,
水泥土混合浆液在凝固过程中存在不同程度的收缩,最终固结体顶部将出现一个凹穴。采取以下措施予以消除:
1)采取超高喷射注浆方法,即喷射注浆的顶面,其超高量应大于收缩高度,可在施工中具体掌握.
2)在浆液凝固前回灌冒浆捣实.
八、检验控制项目与方法
1、高压喷射注浆所用的水泥和外掺剂品种、规格及质量应符合设计要求。 检验数量:同一产地、品种、规格、批号的水泥和外掺剂,袋装水泥每200t 为一批、散装水泥500t 为一批,当袋装水泥及外掺剂不足200t 或散装水泥不足500t 时也按一批计。每批抽样检验1 组。 检验方法:检查产品质量证明文件及材料检验.
2、浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制,制备好的浆液应均匀,不得离析。
检验方法:观察并用浆液比重计检测浆液密度。
3、高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。
4、高压旋喷桩的长度应符合设计。
测量钻杆长度,并在施工中检查是否达到设计深度标志。检查施工纪录。
5、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。
6、高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。 检验数量:总桩数的2‰,且不少于3 根。 检验方法:平板载荷试验。
九、安全环保措施
1、现场设专职安全员,负贡施工前安全交底及施工现场安全施工。 2、电器系统设专人负责,配备电器保护装置,随时检查.
3、设备定期检修,施工机具设备必须由专职人员按操作规程操作。 4、施工人员进入现场必须戴安全帽。
5、施工前对施工人员进行安全技术交底。
6、施工中注意对环境的保护,开挖泥浆池,泥浆沟,注意泥浆的回收;水泥袋设专人负责回收,尽量减少施工对周围环境的破坏和干扰。
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