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高压旋喷桩施工总结精选(九篇)

高压旋喷桩施工总结

第1篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:复合注浆法桩基加固

1复合注浆法的概念及其特点随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基的承载力达不到设计的要求需要加固处理。同时,我国大量的既有建筑物桩基出现质量问题需要进行加固。单一的注浆技术因其固有的缺陷,已满足不了各种复杂条件下的工程需要。如何有效的提高该类桩的承载力是摆在我们工程技术人员面前的一个难题。复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术。实际工程中是先采用高压旋喷注浆成桩柱体,再采用静压注浆增强旋喷效果,扩散加固浆液,防止固结收缩,消除注浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基础加固中,能充分发挥静压注浆法和高压旋喷注浆法的优点,克服其缺点,适用地层范围广、加固效果好,保证了加固的成功率和安全性。

复合注浆法的特点如下:

(1)复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。

(2)复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。

(3)复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法

注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为5~30MPa,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。

(4)复合注浆法钻孔施工口径较小,对既有建筑物基础和地面损害和扰动小,可调节浆液的凝固时间,施工期建筑物附加沉降小。经济可靠,耐久性好。

(5)复合注浆法施工简便,施工机具适合既有建筑物狭窄和低矮的现场施工,施工时基本无噪音,材料对环境无污染,可满足办公和生活要求并保护环境。

2复合注浆法加固缺陷桩基的工艺技术

2.1施工工艺

复合注浆法加固缺陷桩基的施工工艺流程如图1所示,具体技术措施如下:

(1)注浆钻孔施工:对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1m左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩

中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3m左右。钻孔孔径一般开孔为110mm或101mm,终孔直径为101mm或91mm,钻孔垂直度保证<1%。

(2)建立孔口注浆装置:注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。孔口注浆装置既要满足静压注浆要求又要满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。

(3)采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:孔口注浆装置埋设1~2天后,先采用高压旋喷方式喷射清水对缺陷位置进行冲洗,喷射清水时需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度)进行喷射,将注浆管分段下入孔底,每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式,清水一般喷射1~3遍,经喷射清水后,可扩大喷射直径和增加固结体的强度。

(4)采用高压旋喷注浆方式进行注浆:按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(5)采用静压注浆方式进行注浆:高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终

凝前需进行2~3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(6)封孔:静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

2.2复合注浆法的浆液材料

(1)主剂:采用水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425#早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时,为了获得较高的固结体强度,采用高标号的525#普通硅酸盐水泥。

(2)外加剂:常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃,水玻璃加量一般为水泥用量的2%~4%。采用双液进行静压注浆时,水玻璃用量可为水泥用量的10%~100%。早强剂为氯化钙和三乙醇胺,用量一般为水泥用量的2%~4%。

2.3施工工艺参数

(1)旋喷注浆压力:采用单管高压旋喷法时:浆液或清水喷射压力:20~30MPa;采用二重管高压旋喷法时:空气压力为0.7MPa,浆液压力为20~30MPa;采用三重管高压旋喷法时:水压力为:20~30MPa,空气压力为0.7MPa,浆液压力为2~5MPa。在既有建筑物地基加固注浆时常采用单管高压旋喷,其压力常用20~25MPa;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷,注浆压力常用25~30MPa;

(2)喷射提升速度:10~20cm·min-1;在既有建筑物地基加固注浆时采用20cm·min-1;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10~15cm·min-1;

(3)喷射旋转速度:20~40r·min-1;

(4)静压注浆压力:在既有建筑物地基加固注浆时采用0.3~2.0MPa;对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0.3~5.0MPa;注浆压力需根据每个工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压力设计。

(5)浆液水灰比:旋喷注浆时采用1∶1~1.2∶1;静压注浆时采用0.5∶1~1.2∶1。

2.4加固效果的检测复合注浆法加固缺陷桩基后的效果检测,应主要以承载力检测为主,因此检测方法主要采用高应变法和静载试验法,抽芯法和低应变法主要作为直观检测方法。通过检测经过加固后缺陷桩的主要缺陷是否已经充分注入水泥来判断加固效果。

(1)高应变法:对于三级建筑桩基以及工程桩施工前已进行单桩静载试验的一、二级建筑桩基,可以采用高应变法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。高应变法还可直接反映桩身质量来判断加固效果。检测桩数不宜少于总加固桩数的5%,并不得少于5

条。

(2)静载试验法:一级以及地质条件复杂、桩的施工质量可靠性低、桩数多的二级建筑桩基,应采用静载试验进行。检测桩数为总加固桩数的2%,且不少于3条。

(3)抽芯法:检测桩数为总加固桩数的5%,且不少于5条。抽芯孔数:D<1.2m,每桩钻一孔;1.2m≤D≤1.6m,每桩钻二孔;D>1.6m,每桩钻3孔。抽芯孔深度:每孔至少应有一孔钻至设计要求的深度,如设计未有明确要求时,宜钻入持力层3倍桩径且不小于3m。

(4)低应变法:通过对比缺陷桩加固前后的波形变化,定性分析加固效果。低应变法应用的关键是缺陷桩加固前应进行检测,以便进行加固前后的波形对比。低应变法的检测数量为加固桩数的100%。

3工程实例

广州某办公楼其基础设计采用为冲(钻)孔灌注桩,桩端持力层设计为微风化灰岩,桩径为<1400mm,桩身砼设计强度为C30,设计单桩竖向承载力为1840kN。该工程桩施工完成后对6条桩进行了抽芯检测,发现26#桩桩身局部有蜂窝及桩底存在溶洞及破碎灰岩。

经对高压旋喷注浆法、静压注浆法、复合注浆法等各种桩基加固方法进行比较,本工程决定采用高压旋喷法和静压灌浆相结合的综合注浆法加固桩底溶洞及破碎岩层以及桩身蜂窝。具体施工工艺如下:

(1)进行抽芯校核及灌浆孔施工:对26#桩增加2个钻孔进行抽芯校核并兼作灌浆孔,抽芯采用101mm双管钻具进行抽芯校核,以确定桩身砼质量情况以及桩底持力层质量情况,抽芯孔到桩底入微风化灰岩4m为止。5个加固孔呈对称布置,尽量分布均匀。

(2)先采用高压旋喷法加固桩底:先采用高压旋喷法对桩底进行加固处理。方法为通过抽芯钻孔下旋喷钻杆钻至桩底,以入微风化岩层3.0m为持力层,从桩底软弱层下0.5m开始用高压水旋喷,往上喷至桩底并与桩身搭接0.5m,复喷两次;然后下到底部自下而上喷水泥浆,复喷一次。施工参数为:喷射压力>30MPa;提升速度:喷水10cm·min-1,喷浆10cm·min-1(复喷为15cm·min-1);回转速度为20~40r·min-1;旋喷水泥浆液水灰比为1∶1;采用水泥浆(水泥用525#)复喷一遍,水泥用量600kg·m-1左右。根据溶洞的范围、高度不同,水泥用量有很大差别。

(3)旋喷后再进行静压灌浆加固桩底及桩身:高压旋喷结束后,将孔口封住,利用旋喷钻孔对桩底进行静压灌浆。浆液以525#高标号水泥为主剂。施工参数为:灌浆压力为1.0~5.0MPa,灌浆浆液水灰比为0.7~1.0。经静压灌浆后,能加固原来松散破碎的灰岩层,同时对桩身与灌浆钻孔连通的蜂窝有灌浆加固效果。而且经多次静压灌浆,可以防止旋喷灌浆浆液收缩。施工结束后,经检测单位对该桩进行高应变检测表明,桩基承载力大幅度提高,加固后其承载力远高于承载力设计值,加固效果明显,完全满足设计要求。

4结论

(1)复合注浆法充分发挥了静压注浆法和高压旋喷注浆法这两种注浆加固方法各自的优点,克服各自的缺点,是一种新型的桩基加固技术。该法处理桩身蜂窝、桩底沉渣、桩底持力层存在相对软弱的夹层、桩底溶洞等桩基质量问题安全可靠、经济有

效。

第2篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:高压旋喷桩 软土地基 处理 应用

【分类号】:TV523

近年来,由于高压旋喷桩加固地基可靠,不会影响建筑物的正常使用功能,能在狭窄和较低矮的现场贴近建筑物施工,且具有施工机具简单、有较好的耐久性、施工简便、噪声小、无污染等特点,已逐渐成为了我国常用的地基处理方法之一。本文结合工程实例,就高压旋喷桩在软土地基处理中的应用谈一些看法。

一、工程概况

某地基处理工程,场地地质资料如下:①素填土;②粘土、粉质粘土;③淤泥;④淤泥质粘土;⑤粉质粘土;⑥中-粉细砂;⑦粉质粘土;⑧全风化基岩;⑨强风化基岩,靠近地表地层其承载力均不能满足设计要求,故结构设计文件要求对其基底下卧的素填土、淤泥、淤泥质粘土进行高压旋喷桩地基加固处理。设计要求处理后的复合地基承载力特征值fspk≥160KPa,变形模量EO≥2.5Mpa。

二、高压旋喷桩复合地基设计

1、地基加固技术要求及处理范围

(1)地基加固技术要求结构设计要求处理后的复合地基承载力特征值为160KPa,变形模量EO≥2.5MPa。

(2)加固处理对象根据结构设计图纸及勘察资料,旋喷桩复合地基加固处理对象为:基底下卧素填土、淤泥、淤泥质粘土等软弱层。

2、旋喷桩加固设计

(1)承载力计算。按规范高压旋喷单桩承载力按以下公式计算:

Ra=πd∑hi・qsi+Ap・qp或Ra=ηfcu・Ap

式中:d为旋喷桩直径,取0.5mhi为旋喷桩周第i层土的厚度,结合地勘报告的工程地质剖面图,按处理土层最差情况考虑qsi为桩周第i层土的侧阻力特征值(kPa)。Ap为旋喷桩的截面面积,为0.1962m2。qP桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa),桩端持力层为硬塑状粉质粘土,qP取值为180kPa。η桩身强度折减系数,可取0.33。fcu旋喷桩身试块抗压强度,取5MPa。

以其中一钻孔为例:经计算,两公式所得Ra值分别为370.16kN及294.3kN,设计时单桩承载力Ra取294.3kN计算。又根据规范公式:

fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk

式中β=0.5fsk=110kPa,计算得面积置换率m=0.098,则单根桩承担处理面积A=两公式计算取小值Ap/m=0.1962/0.098=2.002m2。实取A=2.0m2,实际面积置换率m=0.098。

(2)复合地基承载力特征值fspk验算。地基处理后的变形计算应按现行国家规范《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的有关规定执行,根据工程地质勘察报告并结合施工经验,桩间承载力特征值fsk=110kPa,面积置换率m=0.098,则复合地基承载力特征值fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk=199.2kPa>160kPa,满足设计要求。

(3)压缩模量计算。高压旋喷桩地基处理后的变形计算应按现行的国家规范《建筑地基处理技术规范》JGJ79(2-2002、J220-2002)的有关规定执行,fak=180kPa。桩间土压缩模量按经验取值,根据该场地类似地层加固处理后检测资料,ES可取8Mpa。ξ=fsp.k/fak=199.2/180=1.106则复合地基压缩模量Es=1.106×8=8.853MPa。本工程复合地基的变形模量能大于2.5MPa,满足设计要求。

(4)旋喷桩布置。根据上述计算,实取单根旋喷桩承担处理面积A=2.0m,实际面积置换率m=0.098。旋喷桩按三角形布置,桩中心距1.0m,在基础范围内按均匀布置的原则布置。

三、高压旋喷桩施工技术要点

旋喷注浆施工流程可大致分为:施工准备试桩、技术参数确定测量放样,桩机就位钻孔水泥浆制备旋喷、复搅提管冲洗移动设备桩基工后检测。

1、施工准备

钻机进场之前首先进行场地布置,清除施工区域的杂物,平整场地施工段落要平整密实,做好排水工作,确保在较干净的环境中进行施工,其次,准备好施工用电和施工用水;施工用电使用沿线设置的变压器并配备发电机在施工现场,架设电缆接线到施工作业区。

2、试桩、技术参数确定

每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩,以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数,其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等,还应根据被加固土的性质及单桩承载力要求,确定水泥掺入量。通过试验桩确定本工程高压旋喷桩施工技术参数为:水灰比为1:1;钻进、工作压力20~25Mpa;提升速度≤0.25m/min;桩顶1米范围提升速度≤0.2m/min;转速应控制在20~25r/min,水泥掺入量范围在180~220Kg/m之间。

3、测量放样

测量人员根据施工图纸提供的坐标、平面布置图,在施工段落进行布桩,桩位用小木桩红色头醒目标注,桩间距误差不大于50mm,布桩完成自检合格后报监理工程师验收,验收合格后进行下一步工序。

4、钻机就位

搅拌机具运至现场后进行安装调试,待转速、压力及计量设备正常后就位。钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心,然后进行钻杆的双向调平,之后,再次调整对中,最后再精确调平。垂直度误差不超过1%,对中误差小于5cm。

5、钻孔

每台钻机在开钻前,技术人员对钻杆总长度进行尺量,根据桩长、设计桩顶标高、原地面标高计算下钻节数,并在最后一节钻杆上标定出下钻结束位置。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度,钻孔方法采用单管法旋转钻机。在钻杆下钻时采用小于10Mpa的水泥浆压力,一方面防止堵喷嘴,另一方面对土体进行第一次喷射,使土体成为混合液,减小喷浆时土体的阻力,以利于浆液充分搅拌,钻到设计的深度。成孔后,应校检孔位、孔深及垂直度,是否符合设计要求。

6、灰浆的制作

选用优质42.5#普硅水泥,根据搅拌桶的大小、水灰比、泥浆比重来标定最大水位线,按水灰比1:1添加水泥,并经充分搅拌,测定泥浆比重是否达到试配时比重1.47,如达不到继续添加水泥直至达到试配水泥浆比重为止。搅拌时间少于4分钟的不得使用,超过初凝时间的浆液也不得使用;灰浆经过两道过滤网的过滤,以防喷嘴发生堵塞;抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。

7、旋喷、复搅

将注浆管下到预定深度后,调整回流阀门,使旋喷罐内的压强达到规定值,水泥浆到达喷嘴后,检验喷射方向、摆动角度,旋喷压力、水泥用量参数的变化将直接影响桩的均匀程度和桩径,水灰比参数的变化将会影响桩身的强度,因此必须时刻注意检查浆液初凝时间、水泥浆流量及压力、提升速度、旋摆角度、喷射方法等参数是否符合设计要求,并随时作好记录,如遇故障应及时排除。

8、提管冲洗

喷射作业完成后,将注浆泵的吸浆管移到水箱内,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管内的浆液全部排除,防止残存水泥浆将管路堵塞。

9、移动设备

移动钻机至下一孔位,为确保桩与桩之间能很好咬合,宜采用打一跳一法,且间隔时间应大于36小时。

10、褥垫层施工

地基旋喷施工完成后,整平场地,进行表面处理(包括清理桩头等),在表面铺设一层200mm厚的级配良好的砂卵石,碾压密实,压实后的褥垫层厚度与虚铺厚度比不得大于0.90。

四、结束语

实践表明,采用高压旋喷桩技术进行软土地基加固的效果是显著的,它具有加固体强度高、加固质量均匀、施工操作简便、占地高度小等特点,可用于处理加固淤泥质土、粉土、粘土等软土地基,适用于场地狭窄、不宜进驻大型机械设备等场合,可有效地减少地基总沉降量和不均匀沉降,地基处理效果明显。

第3篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:旋喷桩技术公路工程 应用

中图分类号: K826.16 文献标识码: A 文章编号:

随着我国公路建设的不断加快,地基加固施工成为公路工程施工的重点内容。旋喷桩技术在公路工程中的应用受到工程施工单位的广泛关注,其应范围较广、应用效果较好,对旋喷桩技术应用各项重点事项都进行深入研究,同时重新规定了旋喷桩技术的应用规范与标准,为提高旋喷桩技术的有效性奠定了基础。在此,本文将基于多年的理论研究与实践经验,对旋喷桩技术在公路工程中的应用进行探讨,以期能够为公路工程施工质量的提升提供有效助力。

1 旋喷桩技术

旋喷桩技术开始应用于工程设计与施工中,用以提高工程地基的稳固性。实施旋喷桩技术需要高压喷射注浆设备,这种设备较其他大型设备小巧、便捷、环保、容易操作,它的作用是在高压条件下,将水泥浆液以高速喷出,并与地基土层中的土颗粒混合,以按照合理的比例重新排列,从而提高土层的稳固性,进而起到提高地基承载力、加固地基以及防渗、防震的作用。

旋喷桩技术主要适用于深度较大、施工空间较小、地质条件复杂的加固工程,应用旋喷桩技术进行施工,可以有效地提高加固施工的质量与效率,同时还可以最大程度地降低工程成本花费,保证工程的经济效益。我国对旋喷桩技术应用的研究已经取得了一定的成效,尤其是在三重管旋喷桩技术(是根据高压喷射注浆设备中注浆管的类型进行分类的,其他两个分别为单管旋喷桩技术以及二重管旋喷桩技术)的应用上,不仅从施工工艺、施工技术参数、施工结果计算等方面都进行了深入的研究,但是由于三重管旋喷桩技术的技术参数多、施工工艺复杂等因素,研究人员与施工人员还应该结合实际施工情况加强研究力度,以在理论研究与实践经验总结的基础上,不断提高旋喷桩技术的应用效率,为工程加固施工提供有效助力。

2 旋喷桩技术在公路工程的应用

我国对旋喷桩技术的应用规范与标准已经进行了详细的规定,这对提高旋喷桩技术的应用效果是极其有利的。在公路工程施工过程中应用旋喷桩技术,可以有效地缩短施工时间,提高施工效率与质量,降低工程施工成本。但是,在公路工程应用旋喷桩技术之前,施工人员必须对旋喷桩技术的地基加固原理、技术要求、施工工艺流程、施工质量控制等问题进行详细地了解,明确公路工程施工目标,以便更好地发挥旋喷桩技术加固地基的作用。

2.1 旋喷桩技术应用的地基加固原理

旋喷桩技术在公路工程中,主要应用于对地基的加固处理。应用旋喷桩技术需要高压喷射注浆设备的支持,高压喷射注浆设备所喷射出的高压浆液能够有效地破坏地基土体的结构,使其在结构内部出现孔洞,这样有利于下一步的施工进行;高压喷射注浆设备在喷射注浆的同时,还会进行水泥浆液与土体土颗粒混合搅拌工作,使其在高速旋转、喷射压力的作用下,不断移动并发生水化、凝结等物理或者化学反应,填补土体孔洞,从而形成抗压力、抗拉强度、粘聚性等都很高的固结体;高压喷射注浆作用下,从土体上被切割破碎的土颗粒除了一部分会与水泥浆液形成固结体之外,还有一部分的土颗粒在边缘压力的作用下被不断压实,提高了土体的密实性。这样,公路工程的地基处理效果将得到很大程度的提高。

2.2 旋喷桩技术应用的技术要求

(1)布桩技术要求。在公路工程地基加固处理过程中,需要根据实际情况进行旋喷桩的布设。通常,是利用高压喷射注浆的压力与旋转力,使土体遭到破坏并形成直径在1.2米左右的旋喷桩,桩高在9米到10米之间,桩与桩之间的距离应该控制在2.5米左右。在布设旋喷桩过程中,需要注意对各项技术指标的检查,如各桩位置偏差不应该超过5厘米,钻孔垂直度的误差也不能超过原基础的1%等。

(2)喷射注浆材料技术要求。根据工程需要,可以采用不同强度等级的水泥、水等材料。通常,应用效果较好的是强度等级在32.5的硅酸盐水泥以及饮用水,这样才能够保证喷射注浆混合搅拌的效率。

(3)旋喷技术要求。在进行旋喷注浆过程中,应该注意对设备速度与压力的控制。一般来说,多是采用由低速到高速缓缓提升的方法,并保证旋喷压力在0.65Mpa±0.15Mpa,从而有效保证水泥浆液与土颗粒的混合质量,进而保证固结体的质量。

2.3 旋喷桩技术应用的施工工艺流程

在公路工程地基加固处理中应用旋喷桩技术,其施工工艺复杂,需要严格按照规范的流程进行施工,以保证工程施工的进度、质量、成本等都在控制之内。(1)在布设旋喷桩之前,施工人员需要根据工程实际情况,对地基土质等情况进行详细勘察,并放线测量以确定桩位,标记好;调整好高压喷射注浆设备(主要是钻机)的误差并试运转,保证设备状态良好以备布桩钻孔之用;(2)钻孔布桩是应用旋喷桩技术过程中主要的工作,需要施工人员提高重视。一般来说,钻孔前必须做好测量钻杆长度的工作,并控制好钻孔深度。同时根据工程设计与施工需求,以三角形排布位置布设旋喷桩;(3)在应用高压喷射注浆设备进行喷浆施工时,必须调整好喷射压力,同时选择适宜的材料制成高质量的浆液,注意随用随配,保证浆液的粘稠度,以确定浆液不会堵塞喷嘴;(4)浆液喷射过程中,需要有效地控制喷射压力,以保证浆液能够与土体土颗粒充分混合,达到规定密实度的标准。另外,喷射速度也应该控制在适宜范围内,由慢到快,自下而上,边提升边喷射,这样才能保证喷射的质量;(5)在一次停止喷射之后,需要停顿一段时间以保证浆液与土颗粒混合均匀。喷射注浆结束以浆液不再下沉为准。喷射之后需要对设备的各个部分进行仔细的清洗以保证设备一直以最佳状态工作。

2.4 旋喷桩技术应用的施工质量控制策略

施工人员要想最大程度地提升旋喷桩技术应用的效率,控制好地基处理的施工质量,就必须严格按照施工规范进行施工,同时结合工程实际情况,设定各项旋喷桩技术参数,并全面管理施工现场、重视工程后期质量验收,为公路工程施工质量的提升奠定基础。

3结语

总而言之,在公路工程施工中应用旋喷桩技术,是保证公路地基稳定性、提高工程施工效率的关键手段之一。施工单位应该提高对旋喷桩技术应用的重视,并结合公路工程施工的实际情况,科学、合理地应用旋喷桩技术,从而为促进旋喷桩技术在公路工程施工中应用有效性的充分发挥提供保证。虽然,我国对旋喷桩技术的应用已经相当广泛、熟练,但是在公路工程地基加固施工中,施工人员还应该继续以创新的精神、钻研的态度,不断改善旋喷桩技术的应用手段,从而进一步促进我国公路工程施工的效率与质量。

参考文献

[1]毕震龙.客运专线地基处理旋喷桩施工技术[J].科技情报开发与经济,2008,35(01):23-25.

[2]许晓英.高压旋喷桩在地基加固工程中施工质量的控制[J].闽西职业技术学院学报,2010,09(02):73-75.

第4篇:高压旋喷桩施工总结范文

摘要:旋喷桩止水帷幕工艺普遍应用于地铁深基坑阻水施工,但目前地铁施工中旋喷桩施工质量难以保证,而旋喷桩施工质量直接决定了基坑的渗漏水程度。基坑渗漏水现象在明开基坑中普遍存在,极易造成网喷脱落,土体离散,以致地面沉降超限预警,影响基坑安全。面对这一严峻现实和本着建百年工程、精品工程的目标,本文结合地铁深基坑旋喷桩施工的实践经验,探索提高旋喷桩施工质量措施。

关键词:深基坑;旋喷桩;阻水;质量

Abstract: The pit water leakage phenomenon prevalent in the next open pit, it can easily result in net spray off and soil discrete overrun warning, that the land subsidence, affecting pit safety. The face of this grim reality and the spirit built a century engineering, quality engineering of the target, combined with subway deep foundation Churning Pile of practical experience, to explore to improve jet grouting pile construction quality measures.Key words: deep pit; jet grouting pile; waterproof; quality

1旋喷桩工艺概念及特点

1.1 概念

三重管高压旋喷是在静压注浆方法的基础上, 利用喷射流技术, 即高压水喷射流切割原理研制开发的别具一格的地基加固工艺,同时起到基坑内外阻水效果。

1.2 特点

三重管高压旋喷桩止水帷幕施工工艺具有以下特点:

(1)地基加固效果明显。提高地基的抗压和抗剪强度,增强土的模量或是用于防渗止水, 改善土体的水力渗透特性。

(2)施工速度快,工程造价底。高压喷射注浆工法施工简单,可选用材料广泛,相对于注浆止水桩工艺施工速度快,工程造价低。

(3)适用范围广。如软土,残积土和黄土及人工填土等, 从砂砾类至粘土和淤泥均可采用高压喷射注浆工法加固或处理。

2 旋喷桩止水帷幕工艺一般规定

(1)三重管高压旋喷前要检查高压设备机管路系统,其压力和流量必须满足设计要求,注浆管接头密封必须良好,在地面试送后方可进行施工。

(2)旋喷桩使用的水泥品种、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。

(3)旋喷桩的孔位、孔深和孔数,必须符合设计要求。

(4)旋喷桩施工必须按照试桩过程中选定的参数进行。

(5)保证垂直度:为使旋喷桩垂直于地面,要注意保证机架和钻杆垂直度,严格要求桩的垂直度偏差不超过1.5%的桩长,施工中采用双向吊锤观测每根桩的垂直度,如发现偏差过大,及时调正。

(6)高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业,需中途拆卸喷射管时,搭接段应进行复喷,复喷长度不得小于0.2m。

(7)应在专门的记录表格上做好自检,如实记录施工的各项参数和详细描述喷射注浆时的各种现象。

(8)现场旋喷桩施工记录人员、认真填写施工记录表。

3 三重管高压旋喷桩止水帷幕实例分析

3.1 工程概况

枣营站为地下二层双柱三跨岛式车站,采用明挖法施工,总长222.9m;标准段宽21.1m,深约16.3m。枣营站标准段灌注桩采用φ800@1400,盾构井段采用φ800@1200。阻水段标准段围护桩间采用两根∅800@500旋喷桩,盾构始发井下沉段围护桩间采用一根∅1000的旋喷桩,旋喷桩桩顶标高为33.000米,旋喷桩桩底进入基坑底以下不透水层不少于2.5m。平均深度(距离地面)约为21m。

工程水文地质条件如下:

上层滞水:水位埋深2.00m~4.25m,水位标高32.79m~34.99m ;含水层岩性为粉土③层。

潜水:水位埋深为9.10m~11.49m,水位标高为25.46m~27.23m,含水层为粉细砂④3层、中粗砂④4层、圆砾卵石⑤层。

承压水:水头埋深19.30m~21.18m,水头标高15.80m~17.16m,水头高度约3m~4m,含水层为圆砾卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层。

3.2 水泥浆液参数设计

浆液的材料为纯水泥浆,水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥,水泥的筛余量以不超过5%为好,标准筛采用4900孔/cm2(筛孔尺寸为80μm),水泥浆的水灰比为1.0,浆液密度为1.49kg/L,浆液用高速搅拌机搅制,拌制浆液的过程必须连续均匀,搅拌时间不小于3分钟,搅拌1小时得到的结石强度最高,但超过2小时则结石强度开始下降;搅拌时间超过4小时,结石强度急剧下降,甚至不凝固。所以一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。

3.3 施工工艺流程

场地平整测量定位钻机就位调整钻架垂直度钻孔至设计标高空钻(配浆)旋喷提升(高压水、压缩气)成桩拔管、清洗机械转入下根桩

3.4 三重管高压旋喷桩施工过程控制

3.4.1机架和钻杆垂直度控制措施

组织编制质量标准,明却旋喷桩操作规程。安排质检和测量人员对每一棵旋喷桩做旁站,做到每桩必检,并填写注浆记录表。钻机垂直度控制在≤1.5%。

3.4.2 完善工艺流程

根据各注浆设备和工艺参数间的关系确定应先空载起动空压机,待泵量、泵压正常后,再空载启动高压水泵,然后同时向孔内送风和水,使风量和水泵压逐渐升高至规定值。风、水管畅通后,即可将注浆泵的吸水管移至贮浆桶开始注浆。孔底原位静喷1~3分钟,待注入的浆液反出孔口、冒浆情况正常后方可开始提升喷射。浆液压力完全控制在Φ1000:2.5 MPa -3 MPa ;Φ800:2 MPa。

3.4.3浆液配合比控制

浆液的材料为纯水泥浆,水泥采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥;控制水泥浆的水灰比为1.0,浆液密度≥1.49kg/L;浆液用高速搅拌机搅制,拌制浆液的过程必须连续均匀,搅拌时间不小于3分钟,一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。

3.5 常见问题处理

(1)如遇注浆压力骤然上升。应停机检查,首先卸压,如喷嘴堵塞,将钻杆提升,用铜针疏通;其他堵塞应松开接头进行疏动,待堵塞消失后再进行旋喷;再次恢复施工时,应保证在停浆点以下20cm处开始喷浆提升。

(2)喷射时,应先达到预定的喷射压力,喷浆后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时,应停止提升和喷浆,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。

(3)如遇冒浆或冒浆过大,需查明具体原因进行处理。在不冒浆的情况下,如果是土层空隙较大,可在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间;还可在空隙地段增大注浆量,填满空隙,再继续正常旋喷;冒浆量超过20%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,调整注浆量。

3.6 施工结论

本工程699棵旋喷桩止水桩施工完成,我们随机抽检200棵旋喷桩,共发现不合格点16个,合格率达到了92%,达到了我们预定的目标。

效果一:水泥用量由原来的410kg/m,降至现在的391kg/m,以P.C.32.5复合硅酸盐水泥单价370元/吨计算,直接节约成本74553元。

效果二:缩短工期,本工程旋喷桩施工的计划工期为55日历天。实际施工35日历天。按预计的施工工期提前了20天。

效果三:质量方面,大大提高了整个旋喷桩的垂直度,也提高了旋喷桩的整体强度以及桩间咬合度。

4 结语

综上所述,加强三重管高压旋喷桩施工过程控制,不仅提高的旋喷桩止水帷幕的质量,更提高了生产率和节约了建设资金。随着地铁建设的大规模发展,地铁深基坑旋喷桩止水帷幕技术将日趋完善,将得到广泛推广。

参考文献

[1]GBJ108-87.地下防水工程技术规范

第5篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:联合注浆法;加固纠偏;切割;沉降

中图分类号:TU746.3

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2008)06-0163-02

1工程概况

湖南某行政办公楼为框架结构,地上五层,楼高约20~21.5m,采用300mm沉管灌注桩基础。在框架完成后尚未砌筑墙体,基础即出现不均匀沉降,6个月内最大沉降量达到154mm,最小沉降为3mm,沉降速率一般为10~20mm/月,且短期内难以趋于稳定。

据初步沉降原因分析:场地土层地质性质较差,地基承载力标准值均没达到设计要求的250KN;地基勘察资料不详细且表层素填土较大,未经充分挤压夯实,土层存在一定的孔隙度,在荷载的作用下填土层被压实,其下软土层缓慢排水,从而产生持续沉降。此外,距离建筑物西边300m处另一建筑深基坑的开挖,地下水的流失严重也是建筑主体产生沉降的重要原因。

2联合注浆法加固原理

根据场地地质条件、沉降原因、建筑物结构特点及现状,在对几种方案进行对比论证基础上,决定对地基采用较为适合的高压旋喷清水切割排土进行纠偏,采用联合注浆进行加固。

联合注浆法是将灌注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合的注浆方法。它应用在本工程中,首先利用高压旋喷形成桩体,支承于微风化灰岩上,以获得较大的单桩承载力,然后再通过压力灌浆,使旋喷桩与原基础结成为整体,同时浆液对浅基础下的地基挤密、劈裂、充填,从而消除旋喷施工时产生的体积收缩。考虑到该建筑物差异沉降较大,在进行高压旋喷桩施工采用清水切割预造孔,再旋喷注浆,这样既可利用清水旋喷切割排土时对地基的扰动的“强度真空”现象产生的附加沉降,从而对建筑物迫降,达到纠偏的目的,并可增大旋喷桩径及提高桩体强度。灌浆法与高压旋喷注浆法应用上,只是在注浆压力及浆液运动方式上有所不同,两者可在同一位置上使用同样的设备进行,工艺相近,工序相衔接,融合性好,效率将大大提高。

3加固纠偏设计

3.1强度验算及加固纠偏布置

据已有施工经验,对于本场地的地层,高压旋喷桩一般成桩直径可达0.5~1.0m,桩身固结单轴抗压强度可达1~10MPa以上。本工程取桩径为600mm,桩身固结体强度为3.5MPa。旋喷桩单桩承载力据文献的计算结果可达395kN。

经上述验算,在进行加固纠偏钻孔布置时,除了考虑加固纠偏需要,尚要兼顾结构受力平衡。布孔方案为:在沉降量大的西南角1~3#桩基础加密布置旋喷桩,以设计承载力100%置换,共布置旋喷桩11支;其余柱下基础及南侧沉降较大的部分对应的柱号为13~24#和3~7#以设计荷载的60%进行置换,共布置旋喷桩37支;沉降较小(沉降值为3~9mm)的东侧8~12柱下可以少布孔,但考虑纠偏需要,仍以约40~50%的设计荷载进行置换,布旋喷桩10支(见图1)。整个基础设计布置加固纠偏孔76个。

经验算,加固后的各处复合地基承载力均在300kpa以上。加固设计时偏安全考虑地基实际承载力发挥,经复合注浆加固后,其承载力还会有所增加,这些均可作为安全储备。

3.2加固深度

旋喷桩钻孔设计为直孔,孔径为91mm,钻孔深约10~12m,进入灰岩层0.50m以上。

3.3灌浆材料

灌浆材料采用42.5普硅水泥配制,高压旋喷注浆液水灰比为1:1,压力灌浆浆液为水灰比0.5:1的浓浆。外加剂为减水剂。

3.4沉降观测点的布置

由于高压旋喷清水迫降不易通过理论计算控制,整个迫降过程需通过沉降监测反馈调整高压清水切割时间间隔、沉降速率及深度等,动态性强,切实有效的沉降观测系统是非重要的,因此每个柱上设有一沉降观测制点。

4施工布置

加固及纠偏施工必须控制建筑物今后的沉降变形量和不均匀沉降量,因此施工应严密策划;

首先对沉降量最大1~3#柱基(沉降范围值为141~154mm)进行定位加固,使其沉降彻底稳定;

然后进行基础初步加固,使地基强度有一定提高,保证下一步清水旋喷切割纠偏时不产生过大的瞬时沉降威胁建筑物安全,但又要不影响下一步纠偏工作的进行;

接着进行全面清水旋喷切割排土迫降;

最后,对建筑物基础进行全面加固,整体稳定。

5施工情况

5.11~3#柱基加固

三柱共布联合灌浆孔11个,为控制施工附加沉降,先对每柱的一个钻孔进行联合灌浆,每孔作业完成12h后方可进行下一孔的旋喷注浆施工。高压旋喷桩施工参数为:喷射压力20~25MPa,排量60~70L/min,旋转速度18~22r/min,提升速度10~18cm/min。喷嘴1个,直径为2.83mm。减水剂GYA-B型,掺入量为水泥用量的0.3~0.5%。桩端及柱基下各1m复喷,以增大旋喷桩与基岩及柱基的接触面积。

在高压旋喷浆液终凝前利用孔口压浆装置进行压力灌浆,最高压力为1MPa,稳压10min后终止灌浆。

在施工时据各柱沉降值有意调整旋喷注浆时间及每一序的时间间隔,使三柱间的差异沉降得以缩小。该区施工共用时间7d,加固施工完毕后累计沉降值为148~154mm,且在此后的施工过程中基本稳定。

5.2基础初步加固

考虑到除1~3#柱及8~12#柱外,其余柱的沉降较为接近(范围为60~91mm),本阶段只进行50%的旋喷桩施工,旋喷成桩时预留基础面以下10cm不喷,也不进行孔口压力灌浆。此外,成桩部位应尽量对称,使结构受力较为均匀,以免局部沉降过大。当加固柱的沉降速率超过10~15mm/d且没有明显降低迹象时,则放缓施工速度或埋设孔口压浆装置进行孔口压力灌浆以暂时控制沉降发展。

本阶段施工时间较短,共用5d,完成旋喷桩施工25支,施工参数与第一阶段相同。施工完毕24h后,这部分柱累计沉降为65~102mm,降幅为3~13mm;东侧8~12#柱累计沉降为9~13mm。

5.3迫降纠偏

迫降纠偏只对旋喷桩孔进行清水切割排土造成沉降。纠偏是否有效,主要取决于靠沉降观测系统导向的施工顺序、时间间隔、纠偏施工参数等控制,每个柱基纠偏、每个灌浆孔的施工作业均会相互影响,需严格控制,谨慎施工。

由于地梁会制约迫降的进行,因此迫降前对第一阶段加固的柱基段地梁外的其余地梁底面下15cm填土挖除。

5.3.1东侧基础迫降

该轴线8~12#柱经过第二阶段施工后,与相邻7、13#柱基最大沉降差值为57~70mm,需调整降幅度最大,因此应首先对之进行迫降施工。从安全角度考虑,迫降施工原则是:①先对沉降值较小的柱下钻孔施工迫降;②对称施工,旋喷清水要求采用小压力小排量;③每天施工钻孔分上、下午两批进行,时间间隔8h,每孔切割时间由上一8h沉降值控制,不大于5mm,24h不大于10mm。

(1)首先对沉降值最小的10#柱外侧一孔进行全孔清水切割迫降,压力15MPa,排量为50L/min,提升速度为25cm/min,旋转速度22r/min。8h后观测,未有沉降发生。遂改为8、10、12#三柱下对称各取1孔连续清水切割,8h的沉降值为2~5mm,24h的沉降值到5~11mm。

(2)第三d对未施工的另外6个孔连续施工,其他参数相同。8h的沉降值3~6mm,24h后的最大沉降量为5~11mm。结构未见异常。

(3)经3d时间施工,总沉降量为25~31mm,沉降多发生于8h以后,反应滞后,认为与全孔切割有关。遂把切割段长集中至基础以下1.5~2.0m,切割2~3遍。当天分上、下午对5个柱下的一侧5个钻孔进行复喷切割,24h沉降量为8~13mm,第二d轮换为另一侧钻孔,施工操作同前1d,24h的沉降量为8~11mm。

(4)最后对其中半数的钻孔(5孔)只进行高压旋喷桩施工,以控制差异沉降扩大。施工时间为2d,产生的附加沉降为3~6mm。

该轴线全部孔的清水喷射及旋喷桩施工历时7d,8~12#柱累计沉降为49~52mm,降幅为30~38mm,其余轴线柱稍有沉降,降幅为0~7mm,未见结构异常。

5.3.2全面清水切割纠偏

对除1~3#柱以外的基余柱段,按柱跳隔对柱下一侧钻孔分两序进行清水旋喷切割,每侧每序钻孔每天早上进行施工,先从沉降量较小的柱基孔开始施工,24h后进行另一序施工,每4d完成全部钻孔一遍清水切割施工,即停工1d。

每天施工观测8h后、24h后的沉降值,控制沉降24h沉降值10mm以内;对于沉降过速的柱基下一序停喷;最后对沉降明显落后的柱下钻孔进行复喷清水以协调迫降。施工中密切留意沉降观测,对沉降滞后、沉降异常及时分析,充分利用信息化指导施工。

全面清水切割纠偏施工共用时间为13d,由于8~12#柱累计沉降值较小,在这5柱间新增了4个纠偏钻孔。每孔进行清水切割排土一般为3~4遍,其中8~12#柱也孔及局部孔进行5~6遍。全部柱基累计沉降值为130~157mm,本次降幅为3~76mm,差异沉降由原来的3~154mm变为0~27mm,结构稳定,效果较为理想。

5.4全面联合注浆加固

首先对前期施工的旋喷桩进行孔口压力灌浆,扫孔进入旋喷桩顶0.50m以上,安装孔口压浆装置进行联合压浆,施工时间为2d,施工完毕各柱的沉降值变化较小,变幅值在-1~+2mm间。

然后,对剩余的35孔进行联合注浆加固。由于前期已完成了部分加固工作,短期内沉降值不会明显增加,因此只要控制好剩余的钻孔的旋喷桩施工不产生附加沉降则可。施工控制措施是:①施工跳隔进行,要求相邻柱基或同一柱基的旋喷桩施工时间间卫不小于12h;②旋喷桩施工完毕立刻进行孔口压浆。由于经过前期纠偏施工后,沉降差异值最大尚有27mm,因此在该柱基部位的钻孔施工时可多再增加清水喷身施工一遍后再进行旋喷注浆施工。

本次对这35孔的联合灌浆加固历时6d时间,施工完毕产生的附加沉降值为-1~8mm。此时所有柱基观测到的累计沉降为135~157mm。

至此,全部施工完毕,总的纠偏沉降量为30~137mm,纠偏加固后,产生最大沉降的柱基与最小沉降的柱基沉降差只为22mm。部分柱点加固纠偏过程的沉降观测曲线见图2。

6加固纠偏效果及评价

从加固后沉降观测资料可见,后续工程完工时(即加固后约1个月)测得最大沉降增加值仅为2.5mm,个别柱点回长升0.8mm。加固施工3个月后累计沉降观测值为135~157mm,个别点沉降值有所增加,但增幅不到1mm;加固后约五个月的沉降值基本维持不变,差值不过0.3mm。从抽芯检测资料表明,28d龄期灌浆体强度最低值为4.2~6.8MPa。旋喷注浆施工时在桩顶、桩端1m范围内进行了临行喷,提高桩顶、桩端段水泥掺入量,也可保证桩端形成“扩大头”,提高桩端阻力;在旋喷桩的终凝前采用压力灌浆补偿旋喷桩的收缩,并使基础底浆液渗透范围更广,也保证了旋喷桩与原基础间紧密胶结,形成一个整体基础,共同作用。

7结语

综上所述,联合灌法应用于本工程,加固质量可靠,并可充分利用原有地基础,工期短,见效快。该方法工艺简便,适应范围广,配合高压清水切割排土纠偏,施工操作连贯、流畅,可有效节省工期,经清水切割排土替换部分地基软土体后可使旋喷桩水泥掺入量大大提高,桩身强度明显提高,桩径增大,充分保证加固效果。但值得指出的是清水旋喷纠偏是沉降观测信息化施工,要求精确地控制沉降值,应谨慎采用。

参考文献:

[1] 建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002 [S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

第6篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:单管旋喷桩;工艺流程;路基加固;技术参数;质量控制

Abstract: The single-tube Churning Pile construction process used in railway soft soil foundation reinforcement, can be more significant reduction in the size of the pile of soil settlement and lateral displacement amount, to be able to withstand a faster loading speed, improved embankment shear the ability to ensure that the embankment unchanged.Keywords: single tube Churning Pile; process; subgrade reinforcement; technical parameters; quality control

中图分类号:U213.1+5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、工程概况 新建向塘至莆田铁路位于赣东和闽中地区,西起江西省南昌市,自乐化东站(不含)引出,经江西抚州、南城、南丰,福建建宁、泰宁、将乐、沙县、尤溪至永泰分岔,同时引入到外福铁路福州站和福厦铁路莆田站,线路长度共计635.861km;江西段线路全长245.045公里,福建段全线线路总长390.816km。

XPFJ-5标段外福疏解线K167+425~K170+159.23、LSDK1+500~LSDK 2+036.5段为路基施工其路基加固均为旋喷桩施工。

二、 施工准备

1. 材料准备

(1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料,主要是水泥和水,必要时加入少量外加剂。

(2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号,应根据环境和工程需要确定,一般情况下,宜采用普通硅酸盐水泥,其强度等级不宜低于32.5。使用其他水泥注浆时应得到设计许可。

(3) 注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175―1999中的规定。

(4) 高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准,应严格防潮和缩短存放时间,施工过程中应抽样检查,不得使用过期的和受潮结块的水泥。

(5) 搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ 63―89的规定。

(6) 高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时,根据工程需要,通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液。如水泥砂浆等。

(7) 根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加剂。 2.主要施工机具、设备

(1) 高压喷射注浆法所用施工机具设备,有国产设备和进口设备。施工用主要设备机具有:地质成孔设备,搅拌制浆设备,供气、供水、供浆设备,喷射注浆设备,控制测量检测设备。

3. 施工现场(作业条件)要求

(1) 平整场地,清除地面和地下可移动障碍,并采取防止施工机械失稳的措施。

(2) 建齐施工用的临时设施,如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。 (3) 施工平台应做到平整坚实,风、水、电应设置专用管路和线路。

(4) 施工单位应制定环境保护措施,施工现场应设置废水、废浆处理和回收系统。

(5) 施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。

(6) 施工前应测量场地范围内地上和地下管线及构筑物的位置。

(7) 基线、水准基点,轴线桩位和设计孔位置等,应复核测量并妥善保护。

(8) 机械组装和试运转应符合安全操作规程规定。

(9) 施工前应设置安全标志和安全保护措施。

4. 技术准备

施工前,建设、设计、监理等单位向施工单位进行技术交底,并提供完善的文件、图纸和资料。

三、单管旋喷桩施工要点及手艺要求 1.布孔:先用全站仪确定旋喷桩的内外边线及第一根桩中心位置,放样误差≤5cm,然后每隔20根桩复核桩位一次。桩位误差均保证≤5cm。 2.钻机就位:钻机进场安设在布设的桩位上,钻杆杆端必需瞄准桩位中心,垂直度误差≤0.5o。 3.钻孔:钻机就位后钻孔至设计深度,在钻孔过程中随时调整机架垂直度,确保其误差≤0.5o。 4.插管及水泥浆的配制:钻孔完成后插入喷射注浆管。在进行插管同时需进行水泥浆的配制,旋喷桩使用的水泥用强度品级32.5的通俗硅酸盐水泥,要求新鲜无硬块,水灰比控制在1:1,为防止离析,再参入水泥用量2%的早强剂。使用时滤去硬块、砂石等。单桩水泥用量按现场试喷后确定水泥用量。施工前在每只搅拌桶上作好标记,放入一定量的水泥和水,搅拌平均后,使浆液面达到相应位置。 5.喷射作业:该项操作是旋喷桩施工中最关键的一个环节,带有喷头装配的旋喷钻杆钻至预定深度后,启动高压泵,待泵量泵压正常并达到设计要求后,自孔底由下而长进行喷射施工作业,旋喷钻杆边喷边提升,直至设计标高为止。 6.拔管:旋喷作业完成后拔出注浆管,并做好桩顶标记。 7.清洗机具:注浆施工完成后,清洗注浆泵、喷嘴、送浆泵、浆液搅拌机以免堵塞。 8.移动机具:将旋喷机具设备移至下一个孔位,进行同样的循环操作。

9.废浆处理:施工过程中,每个旋喷桩会产生桩固结体体积的20%的废液,引导废液进入排浆沟,然后用粘土覆盖10。

旋喷桩施工工艺框图

四、单管旋喷桩施工质量节制及注重事项 1.施工前应检查水泥、外掺剂、桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度、高压喷射设备的性能。施工中应检查施工参数(压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等)情况及施工程序。施工结束后28d,对桩体强度、承载力、平均直径、桩体中心位置、桩体均匀性等质量及承载力进行检验,达到规范要求。 2.喷射完成后,由于喷射浆液的离析作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,所以应及时采用水灰比为0.5的水泥浆进行补灌,并要防止其它钻孔排出的泥土杂物进入。为了加大固结体尺寸,或为避免固结体尺寸减小,可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施,也可采用复喷工艺。 3.在喷射注浆成桩过程中须拆卸注浆管时,应先停止提升和回转,同时停止注浆,最后停机;待拆卸完毕继续喷浆时,须重新启动高压泵,待泵量泵压正常并达到设计要求后,才能开始注浆,开始喷射注浆的孔段必须与前段搭接10cm,以防止固结体脱节出现断桩现象。 4.喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符等情况均应详细记录。 5.喷射完毕后,应冲洗喷射管,可用清水喷射冲洗。施工中应做好剩余泥浆处理,及时将泥浆运出或现场短期堆放后作土方运出。

五、 施工常见问题及处理

1、 如遇注浆压力骤然上升。应停机检鱼,首先卸压,如喷嘴堵塞,将钻杆提升,用铜针疏通;其他堵塞应松开接头进行疏动,待堵塞消失后再进行旋喷。

2、 如遇冒浆或冒浆过大,需查明具体原因进行处理、冒浆量超过2 0 %或不冒浆的情况下,如果是土层空隙较大,可存浆液巾掺加适量的速凝剂,缩短固结时间;冒浆量过大,可提高喷射压力,适当缩小喷嘴孔径,加快提升和旋转速度,调整注浆量。

3、 如遇同结体顶部下凹。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补或直接在旋喷孔中再次注入浆液;或在旋喷完毕后存固结体的顶部0.5~1米范围内再钻进0.5~1 米,在原位提杆再注浆复喷一次加强以上是结合高压旋喷桩施工中总结的控制要点,必须在施工中引起足够的重视,才能确保软基处理满足规范、验标等的要求

参考文献:

[1] 《客货共线铁路路基工程施工技术指南》

第7篇:高压旋喷桩施工总结范文

【关键词】:路桥过渡段、路基、路面

中图分类号:TE08文献标识码: A

1.引言

路桥过渡段由于路基和桥台的刚度差异较大而容易产生由于路基不均匀沉陷导致的路基与桥面高度不等的问题,这种现象会极大影响桥体与路基的衔接处的路面质量和平整度,并引起跳车现象,这一直是道路施工中的一个技术难点。高压旋喷桩技术是一种新型的地基加固方法,对路桥施工中的过度路段的软基具有很好的适应性,高压旋喷桩技术可以很好地加固地基,避免发生不均匀沉降,是一种非常理想的路桥过渡段地基处理方法。

2.路桥过渡段的常见问题及原因分析

2.1路桥过渡段常见问题

路桥过渡段由于路基和桥梁材质的不同,如果不能合理处理衔接处的各种材料的强度、刚度问题,很可能会在后期使用过程出现问题,特别是路堤与桥涵和通道的连接处,这部分常由于路基不均匀沉降而产生台阶,台阶的产生会极大程度地影响路桥的通行质量,迫使驾驶员减速,严重情况可能引起跳车并引发事故。另外由于桥头引道路基高而产生的路面沉陷、变形、积水、裂缝等现象也是重要问题,需要施工时对路桥过渡段的路基路面进行妥善处理,以实现问题的妥善解决。

2.2路桥过渡段问题原因分析

路桥过渡段的常见沉陷问题主要是由于路基和桥台的刚度差异较大造成的,桥台刚度较大,后期车辆经过造成的压力引起的沉陷度较小,而路基结构密度如果不够密实,后期使用过程中会由于车辆重量而造成较明显沉陷,从而在路基与桥台处产生高度差,车辆经过便会产生跳车现象。据大量工程实践分析,造成沉降度不同的原因有如下几个:首先是路基处理方法选择不合理,影响压实强度,从而造成后期路基沉陷度过大,如果填土前没有采取完善的路基处理方法,特别是路基下存在未处理软土层的情况,会造成大幅度的沉陷,从而在路桥衔接处产生台阶。其次,路基路面压实度不够,这是由于由于路桥过渡段的特殊位置,受桥台支撑的影响,压路机无法充分接触路桥衔接处的地基,因此无法充分压实,从而在后期使用过程中产生沉陷度过大的问题。

3.高压旋喷桩技术介绍

高压旋喷桩,顾名思义就是采用对泥浆进行高压旋转喷注形成桩体的一种成桩加固方法,首先需要进行打孔,用钻杆机端装有特殊喷嘴的工程钻机打孔至设计深度后,对水泥浆液施以高压,从而将泥浆从机端喷嘴处喷出,之后缓缓旋转提成钻杆,喷射出的水泥浆就会在钻孔中形成柱状的桩体,凝固硬化后成桩起到加固作用。高压喷射流会破坏钻孔附近的土体结构,并将土与浆液混合,从而使混合结构硬化,使桩体与相邻土体结合更加紧密,负荷承载力更强。另外也可以根据需要调整旋转方式、提升速度、喷射压力等,比如旋转变成半圆周摇摆式,则会形成对扇形片状桩体,这样可以根据工程特殊需求改变成桩特性,以适应工程需要。

4.加固桥头路基路面施工设计方案

4.1设搭板桥头路面设计

在路桥过渡段设置搭板,可以实现优化过渡段路面质量,减小地基沉陷对过渡段路面造成的影响。[1]采用搭板的设计方案通常有三种,一种是过渡段设置长距离搭板,覆盖路桥过渡段并向两侧延伸一段距离,这样可以利用搭板提供的附加支撑力,来影响路面弯沉变化,使沉陷实现渐变效果,从而缓解由于不同区域沉陷度差异过大产生台阶。第二种是在根据路基沉陷量的计算在路面一边预留斜坡,以应对后期沉陷,将搭板与路面连接端设置为高于标高,这样后期路基沉陷时预留部分对沉陷区进行填充,可以在沉陷发生后使路面与桥台高度趋向一致,减少台阶产生,第三种是将搭板设置为与面层顶面平行,将搭板顶面标高与桥面面层底标高设置一致, 也可与正常路段基层顶面标高一致,这样也可以较好地解决桥台与路基刚度差异的问题。

4.2高压旋喷桩桥头路基设计

如果路桥过渡段不设搭板,那么就必须强化地基的坚固度处理,提高地基承载力,减少其沉陷度,对地基的加固可以选用高压旋喷桩技术,高压旋喷桩对沉陷度大,地基承载力小的软土质地基具有很好的适应性,因此根据工程经验,在进行实地勘察和工程地基加固办法选择的时候,可以以此为依据适时地选用。

高压旋喷桩技术实施时,首先需要确定地基加固区的范围及其承载力程度,以据此确定旋喷喷嘴的直径和喷射压力,喷射压力与喷嘴直径不同喷出的桩体直径也不同,应根据需要确定桩体所要承受的承载力和桩体直径,并据此确定喷嘴直径和喷射压力。桩体特性确定后制定布桩方案,对布桩范围的确定,通常在确定加固区范围后,向非加固区内延伸十米,作为布桩过渡区,以提高加固区整体承载效果。根据布桩原则,均匀沉降地带的布桩依据等间距方案布置,非均匀沉降地带的布桩根据沉降区域的不同适当调整桩间距离,以均衡地基承载力。纵向不同桩间距之间的布桩,从桩间距小的一侧往桩间距大的一侧逐渐递减,递减幅度不大于 0.1m。[2]若加固桩深度达到地基硬底,则桩体长度需根据地基硬地线变化,以硬底为标准,如果未达硬底,则需要根据地基特性调整不同区域之间的桩长,不同桩长之间需要均匀过度,递增减幅度不超过0.5m。设计时对于特殊施工环节需要预留施工余量,比如喷桩前的钻孔需要超出设计0.3-0.5m。

5总结

路桥过渡段是我国道路施工质量控制的重要区段,由于过渡段涉及路基与桥台两种材质的路体结构,因此如果无法妥善处理两者的衔接问题,很有可能会在后期使用过程中由于地基沉陷度不同出现台阶式断层,破坏路面平整度,进而影响路面通行质量。对于此问题的解决,可以采用路面设置搭板的方法,利用搭板的承载力,减缓路面沉陷变化,实现曲度渐变,也可以在路基侧根据沉陷度计算预留斜坡,使斜坡高于桥台,这样后期发生沉陷时,斜坡处可以对沉陷进行填充,从而使路面与桥台趋于平整。另外还可以采用高压旋喷桩地基加固技术,对路桥过渡段的路体部分进行地基加固,提高地基承载力,减少其沉降量,从根本上解决路基与桥台的沉降差,利用高压旋喷桩对软路基加固的良好适应性,收获很好的路基加固效果。

参考文献

[1] 陈立涛. 重载铁路路桥过渡段斜向旋喷桩加强效果研究[D].北京:北京交通大学, 2010.

第8篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:高喷两管旋喷施工应用

中图分类号: TU197文献标识码: A 文章编号:

Abstract: This article through the high pressure jet grouting pile two tube rotating grouting process mechanism analysis and combined with the project examples it illustrates the construction technique in the actual construction of the importance of.

Key words: high spray two tube rotating grouting construction application

1工艺概述

高压旋喷灌浆防渗墙的垂直防渗技术是堤坝防渗加固中常用的方法,按施工工艺可分为单管法、两管法和三管法。在工程施工中,要根据地层实际情况和不同设计要求,选用不同的施工工艺。从现场施工经验来看,针对有些地域河道堤身和水库坝身主要由干硬和半干硬粘性土构成的特点,采用两管旋喷工艺,辅之以加大钻孔直径和复喷等技术措施,能成功解决三管旋喷在干硬和半干硬粘性土地层中成桩强度低的缺点,使堤坝加固达到设计要求。

2三管旋喷与两管旋喷工艺成桩机理分析比较

三管旋喷是利用高压水、气冲蚀、切割土体,经高压水、气的掺搅作用形成泥浆,同时由下部注入水泥浆,使泥浆被升扬置换到地面,形成渗透系数小、具有一定强度的凝结体。对于有些堤坝主要由粘土碾压而成,且地下水位埋深较大,因此,堤身、坝身主要由半干硬粘性土构成。在施工时,切割下来的粘土块主要是由高压水泵提供的水进行稀释,形成泥浆,才能被水泥浆置换到地面。高压水泵的流量只有75L/min,经试验和计算,孔底形成的泥浆密度达2.0g/cm3,远大于水泥浆密度1.6g/cm3。因此,水泥浆不可能对粘土浆进行置换,在压力的作用下,大部分水泥浆只能沿高喷管周围随冒浆返到地面,只有一少部分挤入地层。这样就造成了冒浆水泥含量很大,而桩体水泥含量很少。两管旋喷是利用高压泥浆泵的较高压力(可达40Mpa),直接将水泥浆注入地层,对土体进行切割,水泥浆与被切割土体的一部分进行掺搅而形成凝结体。故与三管旋喷法相比,两管法旋喷水泥损失少,形成的桩体强度高。

以汉江遥堤加固工程为例,笔者就两管旋喷与三管旋喷在具体施工中的效果进行了比较:汉江遥堤加固工程设计采用薄壁混凝土地下连续墙。位于钟祥市大王庙村桩号294+500~294+700的堤段,历史上曾三次决口。在施工前进行的先导孔勘探中,发现堤身埋有木桩、块石等,采用薄壁墙无法施工。经分析研究,决定采用高压旋喷桩进行加固。高压旋喷桩原设计采用三管旋喷,孔距1.0m,墙深18.3~20.8m,墙厚不小于40cm,墙体强度大于1MPa。为保证施工质量,施工单位于2004年4月11日进行了试验性施工。在试验中发现冒浆水泥含量较高,经开挖检查发现桩体水泥含量很少,强度较低,达不到设计要求。针对这种情况,施工单位结合在钟祥市温峡口水库大坝粘土心墙中的施工经验,提出改用两管旋喷进行施工,得到了有关单位的支持。

4月18日,施工单位进行了两管旋喷试验,20日开挖检查,发现桩体水泥含量大大提高,桩体直径达1.2~1.5m,满足设计要求。征得业主和设计单位同意后,施工单位按两管旋喷工艺进行施工,于5月10日全部完工,共完成旋喷桩210棵,桩长总计4143m。同年10月20日通过分部工程验收,质量达到优良要求。

3两管旋喷施工技术经验总结

3.1使用的材料的技术参数

高压喷射灌浆的主要材料是水泥,设计一般采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,水泥强度等级不低于32.5,灌浆所用的水泥应保持新鲜无受潮结块,其细度为0.08mm方孔筛余量不大于5%,水泥出库使用前应对其质量作鉴定,合格后方可使用。搅拌水泥浆用水,应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89的规定。水泥浆由制浆机搅拌而成,水灰比1.0~1.5,搅拌时间不小于2min,超过4h的水泥浆作为废料处理,不得用于高喷灌浆。

3.2主要施工技术参数

高压喷射灌浆施工参数的确定是防渗墙成墙质量的重要环节。严格按照规范操作和高喷灌浆施工技术参数进行施工,是确保施工的关键,施工主要技术参数由室内配方和现场试验决定。根据笔者多年施工经验,结合在干硬和半干硬粘性土地层工程中灌浆实施情况,经过试验确定了本工程主要施工技术参数如下:(1)防渗墙钻孔为垂直孔,其偏斜应小于0.3%;高喷灌浆孔位与设计孔位偏差应小于5cm;高喷灌浆的形式为摆喷,摆角15°。(2)注浆水泥浆:压力36~40Mpa,流量80-90L/min,密度1.4~1.5g/cm3;回浆比重控制在1.2g/cm3。(3)高喷灌浆的水压为25~35MPa,流量为80L/min;空气压力为 0.5~0.7MPa,风量为1.1~2.0m3/min。(4)提升速度:提升速度的快慢直接影响浆液用量,提升速度过快,则墙后不稳定、易产生空洞,且切割半径不符合要求,会造成防渗墙 搭接处产生薄弱环节。提升速度太慢,则冒浆量过大,造成水泥浪费,因此需根据灌浆试验确定不同土层的提升速度。本工程使用的提升速度为10~12cm/min。(5)旋转速度:8~10r/min。

3.3成孔

成孔采用100型油压地质钻机进行,成孔孔径130mm。旋喷施工时,发现喷至距地面8m左右不返浆,同时喷管转动困难,在喷孔周围有许多冒气点。经分析认为干硬和半干硬粘性土地层中不会有孔洞、裂隙,因此不会漏浆,这一点在钻孔时可以得到证明,从喷管转动困难和喷孔周围地面冒气情况来看,证明冒浆在孔内堵塞不能上返,致使喷管转动阻力增大。由于不冒浆,在高压浆、气的作用下,堤身或坝身发生劈裂,压缩空气沿劈裂面冒出地面形成冒气点。如果不采取措施,不但因置换效果不好保证不了桩体强度,还会因堤身、坝身劈裂而达不到加固目的,造成对堤坝的永久性破坏,给堤坝留下隐患。

针对上述情况,经分析认为,原因主要是土体干硬,致使冒浆稠度大,而高喷孔径只有130mm,孔壁与喷管间隙仅为10mm,因此,返浆阻力很大。经过试验,如果将地面以下8m的孔径扩大至150mm,则可大大减小了返浆阻力,能较好解决返浆不畅的问题。

3.4复喷

在采取了扩大高喷孔径的措施后,仍有少部分高喷孔返浆不畅,对此,可以进一步采取复喷的办法解决。具体做法如下:(1)从不返浆的位置开始,停止注浆,用高压泥浆泵送水,先用高压水、气将土体切割、稀释一次,提升速度按20cm/min,至地面以下0.5m止;(2)将喷管重新下至原停喷点以下0.5m,按正常施工程序旋喷注浆,直至喷完。通过采取扩大孔径和复喷两项措施,可以彻底解决返浆不畅的问题,从而保证施工质量,消除影响堤坝安全的隐患。

第9篇:高压旋喷桩施工总结范文

关键词:软土;水泥搅拌桩;高压旋喷桩

中图分类号:TU99 文献标识码:A

1 概述

软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土的成因有多种,基本上归类为:滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积、沼泽沉积。上海属软土广泛分布区域,主要为滨海相,其软土特性主要为:在海浪、岸流和潮汐的水动力下形成较粗的颗粒(粗、中细砂)相掺杂,使其不均匀和极疏松,易透水,易压缩固结。

软土的工程性质主要表现为如下几点:(1)触变性:地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降或基础下土体挤出等;(2)流变性:在长期荷载下,产生排水固结变形及剪切变形,对地基沉降有较大影响;(3)高压缩性:地基沉降量大;(4)低强度:承载力低下;(5)低透水性:加载初期,常产生孔隙水压力,影响地基强度;(6)不均匀性:产生不均匀沉降。

道路路基是路面结构的基础,支持路面结构承受行车荷载的作用。为保证路面结构的使用耐久性,不产生因路基塑性变形所引起的过量沉降变形和与之相伴随的裂缝等病害,路面结构对路基提出的基本要求为:均匀、密实、稳定和具有一定的承载力。

鉴于软土的工程特性,其作为路基将会产生一定的不稳定或不均匀情况,因此常对软土地基进行加固处理,使其工后沉降满足规定要求,并在路床顶铺粒料层,以减少不均匀沉降对路面结构层的影响。

经调查,上海地区软土分布较广泛,多分布在地表下约3m~4m处,厚度6m~10m不等,在道路桥头路基中,不加处理常造成差异沉降,形成桥头跳车。

2 地基处理方法

常规上,对于厚层软土的处理有以下几种方案:(1)堆载预压或真空预压法,或在地基土层中埋置砂井、袋装砂井或塑料排水板与预压相结合的方法;(2)采用复合地基,包括砂桩、碎石桩、灰土桩、旋喷桩和小断面的预制桩等;(3)采用桩基,穿透软土层以达到增大承载力和减少沉降量的目的。

地基处理方法大致分为四类:置换、排水固结、灌入固化物、振(挤)密,其中适用于软土的主要是砂石垫层、砂桩、电动硅化、水泥土搅拌桩、旋喷注浆、砂井排水、堆载预压等。

鉴于上海地区道路路基软土埋深较深,层厚大,以上地基处理方法应用较多的主要是旋喷注浆、水泥土搅拌桩,本文重点介绍这两种地基处理方法。

水泥土搅拌法分为深层搅拌法(湿法)和粉体喷拌法(干法),适用于处理正常固结的淤泥和淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。地基处理设计时主要确定加固范围、桩径、桩长及桩间距,并根据水泥土试块强度确定固化剂及其掺量,当桩长超过10m时,可以采用变掺量设计,当加固桥头路基时,可以根据加固路基长度情况,分加固区和过渡区,两者范围内的桩径、桩间距均可根据要求调整,以节约投资。

水泥搅拌桩施工机械高度可达10m以上,对于施工区域有障碍物时,有一定的局限性,特别是城市道路施工时,两侧沿线多有架空线路通过,因此水泥搅拌桩的应用受到限制。此时高压旋喷桩的施工便利性就显现出来了。

高压喷射注浆法分旋喷、定喷和摆喷,高压旋喷桩是高压喷射注浆法的一种,是将注浆管钻入土层后,使用20MPa~40MPa的高压射流破坏地基土,注入的浆液将冲下的土置换或部分混合凝成固体,以达到改造土体的目的。适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑的粘性土、粉土以及砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。高压喷射注浆可采用单管、双管和三管法,根据上海地区软土地基处理深度,常用双管法进行高压旋喷桩处理。

3 工程实例

3.1 工程概况

上海浦东某城市主干路,红线宽50m,道路断面布置为双向6快2慢,沿线新建2座桥梁,桥头填土高度约3m。

工程区域普遍存在较厚的软弱下卧层(地下3m左右存在较为软弱的淤泥质粘土层(③、④层,层底土埋深约20m)。为防止路堤与桥梁的连接处产生不均匀沉降,从而给行车造成严重的不利影响,因此,设计中除在桥台后设置一定长度的后台搭板并在接坡范围内采用石灰粉煤灰填筑外,另对桥接坡50m范围内地基进行处理。

3.2 总体方案

设计中根据桥头区域架空线情况,两座桥梁桥头分别采用水泥搅拌桩和高压旋喷桩进行地基处理。

桥梁一:采用水泥搅拌桩,其桩径为0.7m,桥台台后30m范围内桩距1.8m,桩长20m,台后30m~50m范围内桩距2.2m,每2排缩短1.0m,直至最短桩长。

桥梁二:采用高压旋喷桩,其桩径0.8m,桥台台后30m范围内桩间距2.0m,桩长20m,台后30m~50m范围内桩距2.5m,每2排缩短1.0m,直至最短桩长。

3.3 复合地基设计

3.3.1 桩长选择

搅拌桩和旋喷桩的长度,理论上应根据上部结构对地基承载力和变形的要求确定,并应穿透软弱土层达到地基承载力相对较高的土层。鉴于市政道路路基与建筑物地基的区别,更多的关注地基变形(主要是沉降),因此参考上海市工程经验,取桩长20m,基本可以穿透软土层。

3.3.2 桩径选择

(1)水泥土搅拌桩

采用单轴双向水泥搅拌桩,成桩直径根据工程经验取0.7m。

(2)高压旋喷桩

采用双重管法,其在粘性土中的成桩直径介于单重管和三重管之间,多数在0.6m~1.0m之间。结合工程经验,本工程取桩径0.8m。

3.3.3 水泥用量及水灰比

(1)水泥土搅拌桩

采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥用量为90kg/m,水灰比为0.5。

(2)高压旋喷桩

采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥用量200kg/m,水灰比为1.0。

3.3.4 施工工艺

(1)水泥土搅拌桩

机械就位―预搅下沉―边喷浆边提升至停浆面―重复搅拌下沉至设计深度―搅拌提升至停浆面―关闭机械。

在搅拌桩养生结束,等达到设计要求强度后,人工将设计桩顶以上50cm施工质量较差的桩段挖除,再在处理范围内铺设50cm厚砾石砂。其上下加铺土工格栅。

以上褥垫层的作用是增加复合地基变形协调性,有利于路基的整体性。

(2)高压旋喷桩

机械就位―喷射管贯入设计加固深度―喷射注浆―拔管并冲洗――关闭机械。

与水泥搅拌桩相同的是,当养生结束达到设计要求强度后,将50cm桩头人工凿除,并设置褥垫层。

3.3.5 质量检验

复合地基处理质量检验大致包括施工前的试验、施工过程中的监测、施工后的检测三个部分。

(1)试验

试验指的是在设计前,应进行地基土的室内配比试验,针对现场拟处理地基土的性质,选择适宜的固化剂、外加剂及其掺量,从而为设计提供不同龄期、不同配比的强度参数。

①水泥搅拌桩。设计综合以上参数后进行具体设计,之后进行现场工艺性试桩,数量不得少于3根,用以检验设计合理性,并根据试验结果确定施工参数。

②高压旋喷桩。旋喷桩基本方案制定后,应根据工程实际情况进行现场试验,确定施工参数及工艺。其中旋喷桩加固体强度和直径,均应通过现场试验确定。

(2)监测

①水泥搅拌桩。施工过程中,所采用的水泥均应过筛,已经制备好的水泥浆液不得产生离析,泵送浆液应当连续进行。拌制水泥浆的数量、水泥及外加剂的用量以及泵送浆液的时间应当进行记录;喷浆量及搅拌深度应采用经国家计量部门认证通过的监测仪器进行自动记录。搅拌机喷浆提升的速度和次数均应符合施工工艺要求,并记录备案。施工时搅拌机械的垂直度和平面位置均需符合要求。成桩直径和长度不得小于设计值。

②高压旋喷桩。施工过程中,应对喷浆流量、双重管气流压力、提升速度等进行监测,以满足设计要求。过程中注浆位置和垂直度均应符合要求。成桩直径和长度不得小于设计值。

(3)检测

根据《建筑地基处理技术规范》要求,水泥土搅拌桩及旋喷桩复合地基检测主要包括2个部分:

①成桩完整性和均匀性检验。对于水泥土搅拌桩,可在成桩3d后,采用轻型动力触探检验上部桩身均匀性,检验数量为总桩数的1%,且不少于3根。或在成桩7d后,浅部开挖桩头人工检查,检查成桩直径和均匀性,检查数量不少于总桩数的5%。对于旋喷桩,可采用开挖检查、钻孔取芯、标贯、动力触探等方法。其中,检查成桩质量时,检验数量不少于总桩数的2%。综合以上要求,结合工程经验,本工程主要采用了开挖人工检验法对成桩情况进行检测,操作便利性高,同时对成桩破坏少。

②承载力检验。应采用复合地基静载荷试验和单桩荷载试验。在成桩28d后进行。检验数量不少于总桩数的1%。当检验不符合设计要求时,应进行有效补强措施。

结语

根据上海软土分布特点及本地工程经验,对水泥搅拌桩和高压旋喷桩在市政道路路基处理中的应用进行了剖析,为其它工程提供参考。

参考文献