高压旋喷桩施工工艺标准[详]

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旋喷桩施工工艺

旋喷桩施工工艺

一、旋喷桩施工1施工技术要求旋喷桩止水帷幕,桩端深度以进入基岩0.5m为控制标准;采用三重管法施工工艺,旋喷桩直径1000mm,间距800mm,水泥掺入比不小于20%,采用P.O42.5水泥,水灰比0.8~1.5;高压水压力不小于25MPa,水泥浆液流压力不小于1MPa,流量大于25L/min,气流压力不小于0.7Mpa,提升速度不大于0.1m/min.2施工准备2.1材料进场验收和复试要求。

2.1.1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。

2.1.2高压喷射注浆采用的水泥品种为普通硅酸盐水泥,强度等级42.5。

2.1.3注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥》GB175-1999中的规定。

2.1.4高压喷射注浆用水泥必须符合质量要求,应严格防潮和缩短存放时间,施工过程中应抽样检查,不得使用过期和受潮结块的水泥。

2.1.5搅拌水泥所用的水必须符合质量标准,应符合《混凝土搅拌用水标准》JGJ63-89的规定。

2.2施工现场要求2.2.1平整场地,清除地面和地下障碍应采用防止施工机械失稳的措施。

2.2.2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。

2.2.3施工平台做到平整坚实,水、电应设置专用管路和线路。

2.2.4施工现场设置废浆处理和回收系统。

2.2.5施工现场布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。

2.2.6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。

2.2.7机械组装和试运转应符合安全操作规程规定。

2.2.8施工前应设置安全标志和安全保护措施。

3技术准备3.1施工图件。

3.2施工场地的工程地质水文地质资料。

3.3施工场地地上范围的高压线、电话线、各类管线等资料。

3.4施工场地地下管线及以建有的地下构筑物的有关资料。

3.5必要的荷载试验及其它有关试验资料。

3.6施工技术要求,包括质量标准和检查方法。

3.7施工前以完成的有关试验报告。

3.8施工场地四通一平和测量基准点资料。

高压旋喷桩施工工艺及技术要求

高压旋喷桩施工工艺及技术要求

高压旋喷桩施工工艺及技术要求1.施工工艺采用单管分喷工艺,其特点是高压清水切割与高压注浆分两步进行。

高压清水切割后孔内是均匀的泥浆,实质上是成孔,再经高压注浆,形成水泥固结体,保证了桩身强度。

具体的施工工艺为: (1)钻机就位对中将钻机移到设计的孔位上.就位时应保持机架的四个支腿均匀接地,调整液压支腿的高度,使钻机水平。

通过机架上的垂线,进行双向控制,使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,并且确保钻杆垂直度不得大于1。

%5。

对中时,根据场地地面标高,调整深度计,使钻头对准桩位,控制桩位偏差,保证钻孔的位置与设计位置的偏差不大于2.ocm。

(2)钻孔与下注浆管启动钻机,采用喷清水钻进成孔作业。

送水压力可根据地层情况而定(最小不小于14MPa)。

钻进深度以机装深度计控制,注浆深度从设计桩底标高到桩顶标高以上lm。

因为高压注浆管和钻杆连接在一起,所以钻孔和下高压注浆管两道工序合二为一,钻孔与下高压注浆管同时完成。

(3)喷射注浆当钻进到距设计桩底深度m1时开始送浆(送浆压力不小于ZIMPa),并座喷l分钟,然后边旋转提升边送浆.当提升至设计有效桩顶标高以上ml的位置时,停止提升,重复喷浆搅拌下沉,复搅深度从有效桩顶以下m5时,再提升送浆,送浆压力不变,直至到有效桩顶标高以上m1时,停止送浆,然后提升到地面以上15mc停机,并移动钻机等机具到新孔位,进行下个桩位的操作.(4)冲洗施工完毕,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内、机内不得残留水泥浆,通常把浆液换成清水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的泥浆全部排出。

2.施工要点(1)钻进过程中,采用清水旋喷成孔,当钻头钻进到距桩底标高m1后,需座喷一分钟再以一定的转速和提升速度自下而上喷射注浆。

(2)在喷浆过程中,严格控制旋喷压力、提升速度、旋转速度和喷浆量等技术指标,并做好详细记录。

如果出现压力骤降、骤升、不冒浆或冒浆量过大等异常情况,应及时查明原因,及时采取复喷等补救措施。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺一、工艺概述高压旋喷桩是利用钻机,将预先配制好的浆液,通过高压发生装置,使液流获得巨大能量后,高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转、边徐徐提升,从而使浆液与土体充分搅拌混合,便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体,使地基的到加固。

由于高压旋喷射流是高能高速集中和连续作用于土体中,具有冲击切削破坏土体并使浆液与土搅拌混合功能。

其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。

高压旋喷桩具有应用范围广、工艺简单、固结体形状易控制等特点。

高压旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等各种软土地基的加固;加固地基范围广,不受土的粒度、密度、硬化剂黏性及硬化时间的影响。

二、作业内容1、成孔;2、水泥浆拌制;3、喷射,钻杆提升;4、复喷;5、泥浆清理三、质量标准及检验方法1、高压旋喷桩质量标准及检验方法(表1)四、高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法(1-2)五、施工准备1、施工前应编制施工工艺设计、工序质量控制设计,进行成桩工艺性试验(不少于2根),确定各项工艺参数并报监理单位确认后,方可进行施工。

2、高压旋喷桩施工开始后应及时进行复合地基承载力试验,以确认施工图设计参数。

3、施工前,应做好场地准备,设置回浆池,浆液应回收处理,防止污染环境。

六、施工机械及工艺装备1、高压喷射灌浆的施工机具设备有高压发生装置、钻机灌浆、特种钻杆和高压管路4部分组成,主要包括钻机、高压泵、空气压缩机、灌浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。

七、施工工艺及质量控制流程高压旋喷桩施工工艺及质量控制流程开始-原地面处理-测量放样-钻机就位-钻进-泥浆排泄处理-钻进桩底深度不够-钻进至桩底深度-插入灌浆至桩深度-高压喷射灌浆-灌浆量检查-停止喷浆-拔管-钻机移位-成桩质量检验-旁位补桩-结束八、工艺歩序说明1、机械就位机械就位应平稳,立轴、转盘与孔位对正,高压设备与管路系统应符合施工图集安全要求,防止管路堵塞,密封良好。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

⾼压旋喷桩施⼯⼯艺⼀、引⾔⾼压旋喷桩施⼯技术,作为现代建筑⼯程中常⽤的⼀种基础处理⽅法,具有施⼯速度快、基础承载能⼒强、适⽤范围⼴等特点。

此项技术通过⾼压旋喷的⽅式,将⽔泥浆与地基⼟混合,形成⾼强度的桩体,从⽽达到提⾼地基承载⼒的⽬的。

⼆、施⼯前准备1.地质勘察:在施⼯前,必须对施⼯现场进⾏详细的地质勘察,了解地基的⼟层分布、厚度、地下⽔位等基础信息,为后续的施⼯参数确定提供依据。

2.材料准备:准备旋喷桩施⼯所需的⽔泥、砂、⽯等材料,确保材料质量符合设计要求。

3.设备检查:检查旋喷桩机、注浆泵、发电机组等设备是否完好,确保施⼯过程中设备能够正常运⾏。

三、施⼯⼯艺流程⾼压旋喷桩施⼯⼯艺主要包括以下⼏个步骤:1.定位与钻孔:根据设计图纸,确定桩位,并使⽤钻孔机进⾏钻孔。

钻孔过程中,要注意控制钻孔的深度和垂直度,确保桩身的垂直度和稳定性。

2.旋喷注浆:将旋喷管插⼊钻孔中,通过⾼压注浆泵将⽔泥浆⾼压旋喷⼊⼟中。

旋喷过程中,要控制注浆压⼒、注浆速度和提升速度,确保注浆均匀、密实。

3.提升与复喷:在旋喷注浆完成后,将旋喷管缓慢提升,并进⾏复喷,确保桩身与周围⼟体的紧密结合。

4.养护与检测:完成旋喷桩施⼯后,需进⾏⼀定的养护期,确保桩身强度达到设计要求。

同时,要对桩身进⾏质量检测,包括桩身强度、垂直度、完整性等指标,确保施⼯质量。

四、施⼯质量控制1.参数控制:在旋喷桩施⼯过程中,要严格控制注浆压⼒、注浆速度、提升速度等参数,确保注浆均匀、密实。

2.材料质量控制:对使⽤的⽔泥、砂、⽯等材料进⾏严格的质量检测,确保材料质量符合设计要求。

3.施⼯过程监控:对施⼯过程进⾏全程监控,及时发现并解决施⼯过程中出现的问题,确保施⼯质量。

五、施⼯安全与管理1.安全教育培训:对施⼯⼈员进⾏安全教育培训,提⾼施⼯⼈员的安全意识和安全操作技能。

2.施⼯现场管理:对施⼯现场进⾏规范管理,确保施⼯现场整洁、有序,防⽌安全事故的发⽣。

3.应急预案制定:制定完善的应急预案,对可能发⽣的安全事故进⾏预防和应对,确保施⼯过程中的安全。

高压旋喷桩施工工艺全

高压旋喷桩施工工艺全

高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩,是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。

施工占地少、振动小、噪音较低,但容易污染环境,成本较高,对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

一.适用范围1高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。

2.当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时,对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场试验结果确定其适用程度。

应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。

3.高压喷射注浆法,对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层,地下水流速过大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蚀性,应慎重使用。

4.高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、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。

二.施工工艺本篇介绍的是本人以前在阜盘高速上的施工经验,不一定成熟,拿出来与大家分享讨论。

本工程采用单管旋喷法,施工工艺流程为:施工准备一测量定位-机具就位一钻孔至设计标高一旋喷开始一提升旋喷注浆一旋喷结束成桩。

1施工方法1.1场地平整先进行场地平整,清除桩位处地上、地下的一切障碍物,场地低洼处用粘性土回填夯实,并做好排浆沟。

1.2测量定位首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出施工区域的控制桩,然后使用钢卷尺和线绳根据桩距放出旋喷桩的桩位位置,用小竹签或小木棍做好标记,并撒白灰标识,确保桩机准确就位。

13机具就位钻机缓慢移动至施工部位,由专人指挥,用水平尺和定位测锤校准桩机,使桩机水平,导向架和钻杆应与地面垂直,倾斜率小于1.5%。

对不符合垂直度要求的钻杆进行调整,直到钻杆的垂直度达到要求。

为了保证桩位准确,必须使用定位卡,桩位对中误差不大于5cm o1.4启动钻机边旋转边钻进,至设计标高后停止钻进。

三重管高压旋喷桩施工工艺标准

三重管高压旋喷桩施工工艺标准

高压旋喷桩施工工艺一、工程概况三重管高压旋喷桩就是利用XP-30三重管高压旋喷桩机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液),同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋转边提升,高压射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

三重管高压旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形,地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。

二、工艺流程高压旋喷桩施工流程图1、施工准备清理施工现场的地下、地面障碍物,场地平整度基本要求±100mm ,对地下障碍物尽量清除,以免影响施工效率,场地平整标高应比设计确定的桩头标高再高出不少于1000mm 。

依据施工总平面图、设计图纸编制施工方案,确定施工工艺,安排好打桩施工流水。

2、参数确定设计要求采用三重管高压旋喷桩,设计桩径800Mm ,桩中心距600mm ,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,施工主要技术参数如下:①空气压力0.7Mpa ;②高压清水压力25Mpa ;③水泥浆压力3.0Mpa ;④水灰比0.8;⑤提升速度10cm/min 。

施工时根据设计要求,结合地层情况,会同设计、监理一起根据试桩情况选择合适的施工参数,确保成桩质量达到设计要求。

3、操作要点(1)测量定位水箱 搅拌机 水泥仓 图2 三重管旋喷注浆示意图由公司专业测量员承担测量定位工作,使用全站仪和水准仪,钢卷尺定位,桩位用钢筋标出,施工定位时要重新复测桩位,保证桩位误差不大于50mm。

(2)钻机就位钻机就位机座应平整、稳固,立轴与孔位对正,确保成孔质量、成孔深度。

(3)施工前准备:检查高压设备和管路系统,其压力和流量必须满足设计要求,注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,注浆接头密封完好。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺(1)钻机就位。

移动旋喷桩机到指定桩位,将钻头对准孔位中心,同时整平钻机,放置平稳、水平,钻杆的垂直度偏差不大于1~1.5%。

就位后,首先进行低压(0.5MPa)射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。

(2)制备水泥浆。

桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。

首先将水加入桶中,再将水泥和外掺剂倒入,开动搅拌机搅拌10~20分钟,而后拧开搅拌桶底部阀门,放入第一道筛网(孔径为0.8㎜),过滤后流入浆液池,然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网(孔径为0.8㎜),第二道过滤后流入浆液桶中,待压浆时备用。

(3)钻孔(三重管法)。

当采用地质钻机钻孔时,钻头在预定桩位钻孔至设计标高(预估孔径为15㎝)。

(4)插管(单重管法、二重管法)。

当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时,钻孔和插管二道工序可合而为一。

当第一阶段贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或震动贯入。

其过程为:启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液,使钻杆沿导向架震动、射流成孔下沉,直到桩底设计标高,观察工作电流不应大于额定值。

三重管法钻机钻孔后,拔出钻杆,在插入旋喷管。

在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可用较小压力(0.5~1.0MPa)边下管边射水。

(5)提升喷浆管、搅拌。

喷浆管下沉到达设计深度后,停止钻进,旋转不停,高压泥浆泵压力增到施工设计值(20~40MPa),坐底喷浆30s后,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。

若为二重管法或三重管法施工,在达到设计深度后,接通高压水管、空压管,开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转,并用仪表控制压力、流量风量,分别达到预定数值时开始提升,继续旋喷和提升,直至达到预期的加固高度后停止。

(6)桩头部分处理。

当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1.0m开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升0.5m,直至桩顶停浆面。

(7)若遇砾石地层,为保证桩径,可重复喷浆、搅拌;按上述4~6步骤重复喷浆、搅拌,直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵(清水泵、空压机),停止水泥浆(水、风)的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。

高压旋喷桩施工技术标准

高压旋喷桩施工技术标准

高压旋喷桩施工技术标准1. 引言高压旋喷桩是一种常见的桩基础施工技术,通过高压空气将水泥和砂浆混合后喷出,使其在空气中形成高速旋转的环状液体状物体,随后喷出地面形成桩基础。

高压旋喷桩具有施工效率高、质量稳定、成本低等优点,在建筑工程中得到广泛应用。

本文旨在介绍高压旋喷桩的施工技术标准,以保障其施工质量。

2. 材料准备2.1 水泥选用普通硅酸盐水泥,其28天抗压强度不低于42.5MPa。

2.2 砂浆采用标准砂浆,其外观应均匀、质地硬、抗压强度不低于10MPa。

2.3 钢筋采取GB/T1499.2-2007中的HRB335或HRB400,其断面尺寸应符合设计要求。

3. 设备准备3.1 高压旋喷桩设备应选用稳定、可靠的高压旋喷桩设备,其工作压力应稳定,喷出的砂浆颗粒应均匀,避免出现明显的分层现象。

3.2 质量检测设备应配置质量检测设备,包括抗压试验机、桩基础质量检测仪等。

4. 施工环境要求4.1 温度条件施工温度范围为5℃~45℃,避免在极端高温或低温环境下施工。

4.2 天气条件施工应避免在风力过大或降雨天气下进行,确保施工现场环境干燥稳定。

4.3 周围环境施工现场周围环境应符合相关要求,避免污染。

5. 施工工艺5.1 现场布置应根据现场实际情况,合理布置施工区域和设备工作区域,确保施工过程中的安全性和效率性。

5.2 按设计要求开挖基坑按照设计要求开挖基坑,清理积水和淤泥。

基坑底层要平整,避免出现明显的不平情况。

5.3 预埋钢筋应按照设计要求,选用符合强度要求的钢筋,并按照预埋方案进行埋设。

5.4 试桩先挑选特定位置进行试喷,试桩成功后再继续施工。

试桩过程中应注意观察喷出的砂浆颗粒,避免出现泥化或分层现象。

5.5 施工5.5.1 喷送混合料在钢筋较为密集的预埋区域先进行喷送。

5.5.2 桩身成型浆水的浓度应足够,砂浆应均匀。

浆水的流速应能完全包裹桩身并在表面形成光滑的外观,砂浆在喷出后形成均匀分布在周围钢筋间的环状物体。

高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点

高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点

高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点高压旋喷桩是一种常用的地基处理方法,广泛应用于建筑工程、水利工程以及交通工程等领域。

它具有施工速度快、成本低、施工过程中对周围环境影响小等优点。

本文将从高压旋喷桩的施工工艺和质量控制方面进行详细介绍。

一、高压旋喷桩的施工工艺1.备选施工现场:在进行高压旋喷桩施工前,首先需要对施工现场进行勘察和备选,选择适合施工的场地。

施工现场应该平整、无明显障碍物,并且方便材料运输和机械进出。

2.确定桩位:根据工程设计要求,确定高压旋喷桩的桩位和数量,并在施工现场标明桩位的位置和深度。

3.桩孔开挖:在确定的桩位上用挖掘机或挖孔机进行桩孔的开挖。

桩孔的直径和深度应符合设计要求,孔壁应平整、无裂缝。

4.钢筋加固:在桩孔开挖完毕后,需要对桩孔进行钢筋加固。

根据设计要求在桩孔中放置钢筋笼,并保证笼筒与孔壁之间有一定的间隙。

5.灌浆:在钢筋笼加固完毕后,需要对桩孔进行灌浆。

灌浆材料应符合设计要求,并且灌浆应均匀,填充孔隙。

6.旋喷桩施工:选择适当的旋喷桩机进行桩体的喷射,将混凝土和水泥浆喷射到桩孔中形成桩体。

在施工过程中,应注意喷射的均匀性和连续性,保证桩体的质量。

7.后续处理:桩喷浆固化后要在桩头打成预制桩模,整根桩高度摸线并检查层理外观。

检查固化砸实情况,必要时调整喷浆机参数调整喷混水泥比例,确保桩内混凝土质量。

二、高压旋喷桩的质量控制要点1.施工质量检验:在桩体喷注结束后,需要对桩体进行质量检验。

主要包括对桩体的强度、密实度和成型质量的检查。

2.灌浆质量控制:灌浆是影响桩体质量的重要环节,需要对灌浆材料、灌浆工艺和灌浆过程进行严格控制和检验。

3.混凝土质量控制:在喷注的混凝土中需要保证配合比严格执行,搅拌均匀,确保混凝土的质量。

4.竖直度和质量检查:高压旋喷桩的竖直度和质量直接影响到地基的承载力和稳定性,需要进行严格的检查和控制。

5.施工记录和手续:对高压旋喷桩的施工过程和质量进行详细的记录和归档,建立健全的施工档案,以备日后查证。

高压旋喷桩施工方案及施工工艺

高压旋喷桩施工方案及施工工艺

高压旋喷桩施工方案及施工工艺高压旋喷桩是一种常见的地基处理方法,常用于土壤较松散或不稳定的地区。

下面将详细介绍高压旋喷桩的施工方案及施工工艺。

一、施工方案:1.确定施工地点:根据工程需求,选定施工地点。

2.土壤勘察:进行土壤勘察,确定土壤的性质和承载能力,以确定高压旋喷桩的类型和尺寸。

3.设计施工方案:根据土壤勘察结果,设计施工方案。

包括选择合适的旋喷桩类型、桩径和桩长,并确定施工的方法和程序。

4.采购材料和设备:根据施工方案的要求,采购需要的材料和设备,如旋喷桩机、水泥、砂浆、钢筋等。

5.施工队伍组织:确定施工队伍,分配各个施工任务,并确保施工人员具备相关的资格和经验。

6.施工准备:清理施工现场,确保施工区域的安全和整洁。

检查施工设备和工具的状态,保证施工能够顺利进行。

二、施工工艺:1.桩孔打设:在确定的施工位置钻孔,将泥浆或清水进行注入,同时旋转旋喷桩机,形成土浆环,用来支护土体。

2.土壤移动:当旋喷桩机钻孔深度达到设计标高时,停止钻进,同时进行桩孔内的土壤移动。

3.确定桩身长度:桩孔内的泥浆通过连续输送系统,控制排出口排泥,当泥浆中没有杂质时,桩身长度就确定了。

4.注浆:在确定桩身长度后,使用高压泵将水泥浆注入桩孔,形成旋喷桩。

注浆过程中,根据设计要求,逐层注浆,确保桩体质量。

5.钢筋加固:在旋喷桩注浆后,将钢筋加入桩孔内,增强桩体的抗压能力和承载能力。

6.养护:完成钢筋加固后,对旋喷桩进行养护,使水泥充分硬化,确保桩体的稳定性和强度。

7.验收:按照相关标准和规范进行旋喷桩的验收,包括桩身的尺寸、钢筋的布置情况、注浆质量等。

8.清理现场:施工结束后,清理施工现场,保持施工区域的整洁和安全。

高压旋喷桩施工工艺(新版)

高压旋喷桩施工工艺(新版)

高压旋喷桩施工工艺1.1高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水、〔空气〕成为高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体〔即旋喷桩〕,以到达加固地基或止水防渗的目的。

根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

本工程采用二重管法施工。

二重管法:又称浆液气体喷射法,是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出,冲击破坏土体。

在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下,破坏、冲切土体形成固结体。

施工示意参见图1。

2工艺工法特点施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。

采用不同的钻机,不仅可以形成垂直的桩,也可以形成倾斜的桩。

可以只对指定区域进行加固,加固体的强度较高,加固深度可自由调节。

可以形成一定间距的桩或相互咬合形成止水帷幕或挡土墙。

3适用范围广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、〔亚粘土〕、粉土〔亚砂土〕、拌机 泥仓图1 二重管旋喷注浆示意图砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。

可作为既有建筑和新建建筑的地基加固、基础防渗之用;也可作为施工中的临时措施〔如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等〕,也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理,在动水地层中施工时,首先要消除动水的影响。

4工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程二重管高压旋喷桩施工工艺流程见图2所示。

图4 高压旋喷桩施工工艺流程图4.2操作要点4.2.1施工准备1.施工前对施工场地进行清理、平整,应保证场地的三通一平,确保用电安全。

2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置,挖出探坑并作好详细的标示标记。

3.挖好排浆沟,设置排浆等临时设施。

4.设备材料进场,对设备机械性能等进行检查。

水泥、外加剂等材料进场按要求抽检试验。

4试桩及确定工艺参数1.在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数的选择是否合理,并根据试桩结果及工程经验调整施工工艺参数。

高压喷射注浆法(旋喷桩法)施工工艺标准

高压喷射注浆法(旋喷桩法)施工工艺标准

高压喷射注浆法(旋喷桩法)选喷桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等的地基加固。

桩径一般0.5-1.4m,最大2m,深达45m,其抗压强度5-10MPa,渗透系数可降至10-7-10-8cm/s。

A. 旋喷(一)施工准备1.材料(1)浆液材料以水泥为主材,加入不同外加剂后,可具有速凝早强、抗冻等性能。

一般普硅425#纯水泥浆,固结体强度28天可最大达1-2MPa。

(2)喷浆量可按下列两种方法计算取大值)(3)对地下水丰富的工程需要在水泥浆中掺入速凝早强剂,通常有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等,用量为水泥用量的2%-4%,早期强度能提高1.6-2.4倍。

(4)旋喷固结体的平均抗压强度为20MPa以上高强型,一般注浆用的水泥要求不低于525号普硅水泥,通常掺入高效能扩散剂有NNO、NR3、NaNa2、Na2SiO3等。

(5)对于有抗渗要求的旋喷固体,不宜使用矿渣水泥,如仅要求抗渗而无抗冻要求的可使用火山灰水泥,在水泥浆中掺入2%-4%的水玻璃,注浆用的水玻璃模数要求在 2.4-3.4较为合适,浓度要在30-45波美度为宜。

(6)对改善型,在水泥浆中掺入膨润土,使浆液悬浮性增加,微减小水泥颗粒沉淀量,以至浆液的析水率减小,稳定性强,其配方为:水:水泥:陶土:碱(水玻璃)=1:1:3:0.0009(7)在水泥浆中掺入其它外加剂,如铝酸钠、三乙醇胺(NR3)、β-萘磺酸盐甲醛缩合物(NF)、氧节——节树脂磺酸盐(CRS)、亚甲基二萘磺酸钠(NNO)、沸石粉等,按不土要求的流定性和稳定度凝结时间或提高抗压强度作适当选择。

2.作业条件选喷注浆加固方案拟定前需要进行试验性调查及工作准备。

(1)工程地质资料,各钻孔柱状图及地质剖面图,有各土层的物理力学特性,化学成分,各种要求参数齐全。

(2)旋喷体作端承桩时,应注意持力层顶面的起伏变化情况,用作摩擦桩的注意土层不均匀性,有无软弱夹层。

(3)室内配方,为了解喷射注浆后桩体可能有的强度和决定浆液合理配合比,必须取现场各层土样,在室内按不同的含水量和配合比进行配方试验,优选出最合理的浆液配方。

旋喷桩施工工艺标准

旋喷桩施工工艺标准

旋喷桩施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于工业与民用建筑工程中的淤泥淤泥质土粘性土粉土砂土湿陷性黄土人工填土及碎石土等的地基加固既有建筑和新建筑的地基处理深基坑侧壁挡土或挡水基坑底部加固防止管涌与隆起坝的加固与防水帷幕等工程2 材料准备2.1 水泥应采用32.5 级或42.5 级普通水泥要求新鲜无结块一般泥浆水灰比为1 1 1.5 为消除离析一般再加入水泥用量3%的陶土0.9%的碱浆液宜在旋喷前1h 以内配制使用时滤去硬块砂石等以免堵塞管路和喷嘴3 施工机具3.1 主要机具设备高压泵钻机浆液搅拌器等辅助设备包括操纵控制系统高压管路系统材料储存系统以及各种管材阀门接头安全设施等3.2 高压喷射注浆法施工常用主要机具设备规格技术性能要求见下表4 工艺流程4.1 作业条件4.1.1 应具有工程地质勘察报告基础施工图和施工组织设计4.1.2 施工场地内的地上和地下障碍物已清除或拆迁4.1.3 平整场地挖好排浆沟排水沟设置临时设施4.1.4 测量放线并设置桩位标志4.1.5 现场大样在室内按不同含水量和配合比进行配方试验已优选出合理的浆液配方4.1.6 机具设备已配齐进场并进行维修安装就位进行试运转进行现场试桩已确定成桩施工的各项施工参数和工艺4.2 旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法二重管法三重管法三种工程应用较多的为单管法和三重管法见图115-1 图115-2 图115-3 图115-44.3 旋喷桩的施工程序为机具就位贯入注浆管试喷浆旋喷注浆拔管及冲洗等4.4 单管法和二重法可用注浆管射水成孔至设计深度后再一边提升一边进行喷射注浆三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150 200mm 的孔然后将三重注浆管插入孔内按旋喷定喷或摆喷的工艺要求由下而上进行喷射注浆注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm图115-1 旋喷法施工工艺流程图115-2 单管旋喷注浆示意图图115-3 二重管旋喷注浆示意图图115-4 二重管旋喷注浆示意图4.5 在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况各部位密封圈是否封闭插入后先作高压水射水试验合格后方可喷射浆液如因塌孔插入困难时可用低压0.1 2Mpa水冲孔喷下但须把高压水喷嘴用塑料包裹以免泥土堵塞4.6 喷嘴直径提升速度旋喷速度喷射压力排量等旋喷参数见下表或根据现场试验确定旋喷施工常用主要机具设备参考表设备名称规格性能用途高压泥浆泵SNC-H300 型黄河牌压浆车ACF-700 型压浆车柱塞式带压力流量仪表钻机无锡30 型钻机XJ100 型振动钻机旋喷用旋喷管单管42mm 地质钻杆旋喷直径0.32 0.4m 注浆成桩单管法高压胶管工作压力31Mpa 内径19mm 高压水泥浆用高压泵3W-TB4 高压柱塞泵带压力流量仪表SNC-H300 黄河牌压浆车ACF-700 型压浆车高压水助喷泥浆泵BW250/50 型压力3 5Mpa 排量150 250L/min200/40 型压力4Mpa,排量120 200L/minAFC-700 型压浆车旋喷注浆空压机压力0.55 0.70Mpa 排量6 9m3/min 旋喷用七钻机无锡30 型钻机XJ100 型振动钻机旋喷用成孔用旋喷管三重管泥浆压力2Mpa 气压0.5Mpa 水气浆成桩高压胶管工作压力31Mpa 9Mpa 内径19mm 高压水泥浆用三重管法其他搅拌管各种压力流量仪表等控制压力流量用注1 钻机的转速和提升速度根据需要应附设调速装置或增设慢速卷扬机2 用高压泥浆泵空压机和空压胶管等可参照上列规格选用3 管法尚需配备搅拌灌一次搅拌量3.5m3旋转及提升装置吊车集泥箱指挥信号装置等4 其他尚需配各种压力流量仪表等旋喷施工主要机具和参数项目单管法二重管法三重管法参数喷嘴孔径mm喷嘴个数个旋转速度r/min提升速度mm/min2 32202 31 2101002 325 1550 150高压泵压力Mpa流量L/min20 4060 12020 4060 12020 4060 120空压机压力Mpa流量L/min0.71 30.71 3机具性能泥浆泵压力Mpa流量L/min3 5100 150浆液配比﹕水﹕水泥﹕陶土﹕碱=(1 1.5)﹕1﹕0.03﹕0.0009注高压泵喷射的单管法二重管法是浆液或三重管法水4.6.1 先用振动打桩机将带有活动桩靴的套管打入土中然后将套管拔出一段拔出地面高度大于拟旋喷的高度然后拆除上段套管4.6.2 安放钻机和慢速卷扬机用以旋转和提升旋喷管4.6.3 将旋喷管通过钻机盘插入孔内4.6.4 接通高压管水泥浆管空压管开动高压泵泥浆泵空压机和旋转钻机进行旋喷用仪表控制压力流量风量当分别达到预定数值时开始提升4.6.5 继续旋喷和提升直至预定的旋喷高度为止4.6.6 拔出旋喷管和套管4.7 当采用三重管法旋喷开始时先送高压水再送水泥浆和压缩空气在一般情况下压缩空气可晚送30s 在桩底部边旋转边喷射1min 后再进行边旋转边提升边喷射4.8 喷射时先应达到预定的喷射压力喷浆量后再逐步提升注浆管中间发生故障时应停止提升和旋喷以防柱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柱体的设计直径时应进行复核4.9 当处理既有建筑地基时应采取速凝浆液或大间隔孔旋喷和冒浆回灌等措施以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象影响被加固建筑及邻近建筑4.10 柱喷浆量Q L/根可按下式计算Q=H/V q 1+式中H 旋喷长度mV 旋喷管提升速度m/minq 泵的排浆量L/min浆液损失系数一般取0.1 0.2旋喷过程中冒浆量应控制在10% 25%之间对需要扩大加固范围或提高强度的工程可采取复喷措施即先喷一遍清水再喷一遍或两遍水泥浆4.11 喷到桩高后应迅速拔出注浆管应清水冲洗管路防止凝固堵塞相邻两桩施工间隔时间应比小于48h 间距应不得小于4 6m5 质量标准5.1 主控项目5.1.1 水泥的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5.1.2 高压喷射注浆旋喷桩深度直径及旋喷体强度必须符合设计要求检验方法为钻机取样标准贯人平振荷载试验开挖检查和检查施工记录5.2 一般项目和检验方法项次项目允许偏差mm 检验方法12桩中心位移旋喷管垂直度501.5H/100拉线和尺量检查用测斜仪或吊线和尺量检查注1 H 为旋喷管长度2 检查数量按桩数抽查5%6 成品保护6.1 旋喷桩施工完毕后不能随意堆放重物防止桩变形7 安全和环境7.1 施工时对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净防止泵体的残渣和铁屑存在各密封圈应完整无泄漏安全阀中的安全销要进行试压检验确保能在额定最高压力时段销卸压压力表应定期检查保证正常使用一旦发生故障要停泵停机排除故障7.2 高压胶管不能超过压力范围使用使用时弯曲应不小于规定的弯曲半径防止高压管爆裂伤人7.3 高压喷射旋喷注浆是在高压下进行高压射流的破坏力较强浆液应过滤使颗粒不大于喷嘴直径高压泵必须有安全装置当超过允许泵压后应能自动停止工作因故需较长时间中断旋喷时应及时地用清水冲洗输送浆液系统以防硬化剂沉淀管路内冬季施工高压不得在负温下工作施工完了应及时将泵和管路内的积水排出以防结冰造成爆管7.4 操纵钻机人员要有熟练的操作技能了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能严禁违章操作8 施工注意事项8.1 钻机就位后应进行水平和垂直校正钻杆应与桩位一致偏差应在10mm 以内以保证桩垂直度正确8.2 在旋喷过程中往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面如冒浆量小于注浆量20% 可视为正常现象超过者或出现不冒浆时应查明原因采取相应的措施通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致可采取提高喷射压力适当缩小喷嘴孔径加快提升和旋喷速度等措施来减少冒浆量不冒浆大多是地层中有较大空隙所致可采取在浆液中掺加适量的速凝剂缩短固结时间或增大注浆量填满空隙再继续正常旋喷8.3 在插管旋喷过程中要防止喷嘴被泥砂堵塞水气浆压力和流量必须符合设计值一旦堵塞要拔管清洗干净再重新插管和旋喷插管时应采取边射水边插水压力控制在1Mpa 高压水喷嘴要用塑料布包裹以防泥土进入管内8.4 钻杆的旋转和提升应连续进行不得中断拆卸钻杆要保持钻杆伸人下节有100mm 以上的搭接长度以免桩体脱节钻机发生故障应停止提升钻杆和旋喷以防断桩并应立即检修排除故障为提高桩的承载力在桩底部1m 范围内应适当增加旋喷时间作为端承桩应深入持力层2m 为宜8.5 相邻桩施工间距应小于4 6m 相邻两桩施工间隔时间应不小于48h8.6 当处理既有建筑地基时应采取速凝浆液或大间距隔孔旋喷和冒浆回灌等措施以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象影响被加固建筑及邻近建筑同时应对建筑物进行沉降观测8.7 桩的质量检验应在旋喷施工结束4 周后进行9 质量记录本工艺标准应具备以下质量记录9.1 旋喷桩工程检验批质量验收记录表9.2 水泥出厂合格证试验报告9.3 旋喷桩检测报告9.4 旋喷桩施工记录__用定额的话。

高压旋喷桩施工方案及施工工艺

高压旋喷桩施工方案及施工工艺

高压旋喷桩施工方案及施工工艺高压旋喷桩施工方案一、高压旋喷主要施工方法(一)施工准备1、根据现场情况,进行场地平整;2、严格按照设计要求及有关规范规定,进行图纸的技术交底工作,作好施工前安全文明教育;3、经业主及监理单位认可,选择合适的位置,进行试桩,以期确定以下技术参数:①实际地质情况;②喷嘴型号及规格;③进尺及提升速度;④注浆压力;⑤注浆流量;⑥水灰比值及水泥掺入量;⑦成桩直径;⑧成桩强度;4、熟悉图纸,作好图纸会审前期工作;5、加强与业主、监理单位的联系,掌握其施工时的具体要求;6、做好通水、通电及硬化道路工作;7、设立临时生活设施;8、检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作;9、按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台;10、按顺序对旋喷桩进行编号。

(二)测量放样1、依据业主提供主轴线控制点及具体尺寸,运用导线控制法,使用DJ2 光学经纬仪和钢尺进行主轴线的放样,其精度要求:距离中误差:±5mm,角度中误差:±10S;2、参照场地情况,将主轴线控制点引至不受破坏的位置,且加以保护;3、在复验合格的轴线基础上,进行桩位点的测定,其精度要求为±30mm;4、及时绘制测量复核签证,确保技术资料的完整性;(三)注浆工艺高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多,当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后,注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。

1、旋喷高压旋喷注浆,均是自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修好后,需向下搭接不小于500mm 的长度,以保证固结体的整体性。

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,有很大差异和不同,若采用单一的技术参数来旋喷注浆,则会形成直径大小极不匀称的固结体,导致旋喷直径不一致,影响承载力。

因此,针对不同地质土层的特征,要采取相对的措施来注浆完成。

特别对硬土及粘土部位,深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。

高压旋喷桩施工工艺及技术措施

高压旋喷桩施工工艺及技术措施

高压旋喷桩施工工艺及技术措施(1)高压旋喷桩施工工艺流程高压旋喷桩施工流程图(2)高压旋喷桩施工工艺方法高压旋喷桩施工工艺方法浆液拌制系统测量定位)桩机就位,进行调平、对中,钻孔前应调试空压机等设备,使设备运转正常,校验钻杆长度,桩基就位试喷检查旋喷注射,同时将泥浆清理排出。

在旋喷提升过程中,旋喷注浆(3)高压旋喷桩施工技术措施高压旋喷桩施工技术措施施工安全注意事项施工安全教育培训的重要性随着项目工程的施工生产局面逐步打开,施工机械增多,劳动力增加,危险源也随之而来。

更显示出强化安全教育和培训的紧迫感、必要性、重要性。

不仅是特殊作业人员要进行安全教育和培训、持证上岗,包括一般工人、管理人员以及指挥者和各级领导都必须要经过安全教育和培训。

如何控制或减少伤亡事故的发生,是我们当务之急需要解决的一项重要课题。

确保安全施工的关键之一是“强化对人的安全教育和培训”。

众所周知,人员伤亡的发生是事故的结果,而事故发生的具体原因很多,绝大多数事故发生的原因都与人的不安全行为有关。

因此,只要有不安全的思想和行为,就会造成隐患,就可能演变成事故。

解决问题的关键——强化安全教育和培训。

通过各种形式的教育和培训,使施工人员树立“安全第一,预防为主”的思想,同时掌握安全施工所必须的知识和技能。

然后,从人的不安全行为方面,对每起事故进行解剖分析,发现其事故中不同程度地存在对安全知识的欠缺和薄弱、如:由不经过基本安全教育(三级安全教育)、无专业培训、无证上岗、违章操作等等,导致的事故发生。

从以上物的不安全状态和人的不安全行为显示:无安全知识,不懂安全技术操作规程,安全防护装置不具备等是导致伤亡事故的主要原因。

解决的办法或关键之一就是:“强化安全教育和培训”。

目前,工地的劳务工人大部分又是来自经济落后的农村,绝大部分还是农民,他们的安全意识、自我保护意识差,对工地施工中的基本安全常识,特别是安全技术操作规程知之甚少,无疑给建筑工地安全施工埋下重大事故隐患,尤其是从事特殊作业的人员,其造成的事故又是重大的。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

1.高压旋喷桩施工工艺1.1施工流程1.21、施工准备⑴场地平整正式施工前,进行管线调查后,清除施工场地地面以下2米以内的障碍物,不能清除的做好保护措施,然后整平、夯实;同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。

⑵桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,钉桩标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用木桩钉紧,一桩一签,其误差不大于3cm,。

在高喷灌浆轴线拐弯处应设固定桩,同时在施工轴线5~10m范围设控制桩。

⑶修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生10~20%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。

沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。

沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。

灰浆拌制系统主要设置在水泥附近,便于作业,主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。

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%;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,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证孔底标高满足设计深度。

3、引孔钻进把钻机移至钻孔位置,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,对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录,钻孔结束后,由技术人员进行质量检查,合格后方可移位进行下一个孔的钻进。

引孔孔径110mm。

引孔的对中位置与设计位置的偏差不得大于30mm,垂直偏差小于1%。

采用双管施工。

4、喷射作业旋喷机架就位,喷管位于自然悬吊状态时喷管中心对准孔心,偏差不大于二分之一孔径(成孔孔径),保证下管、提升及旋喷注浆的顺利进行。

下喷管前先检查喷嘴及喷浆口是否完好畅通,再作喷浆试验,当浆压符合设计要求时方可下喷管。

旋喷桩施工工艺

旋喷桩施工工艺
(2)旋喷过程中,随时注意各设备的工作情况,以及气、浆的压力与流量,作好详实的施工记录。旋喷提升过程中如中途发生故障,立即停止施工,等检查排除故障后再继续施工。
(3)正式施工前应进行工艺性成桩试验,根据试验调整注浆流量、空气压力、注浆压力、提升速度、旋转速度等,以取得最佳注浆参数。试桩不少于3根。
喷射注浆
图例
5
喷射注浆
(1)成孔后将注浆管下放至设计标高,喷射时,先应达到预定的喷射压力(一般不小于20Mpa),喷浆旋转30s,水泥浆与桩端土充分搅拌后,再边喷浆边匀速旋转提升注浆管,旋转速度10~20r/min,提升速度5~25cm/min。直至设计加固标高顶时停止喷浆,在桩顶原位转动2min,保证桩顶密实均匀。
2
卡钻、埋钻
(1)在钻进软岩或砂质土层结构的过程中,可能会由于循环水侵泡作用而致使孔周土体坍陷,稀湿状态的土体对钻杆产生强大的吸附作用,当钻杆联结接头质量较差时,发生扭曲断裂,从而出现埋钻的情况。针对此种情况,可通过改善钻杆联结接头质量来预防;孔壁不稳,易塌孔时可采用护壁泥浆钻进。
(2)在施工过程中,当钻杆进入钢筋混凝土快或破碎岩层中时,可能出现卡钻的情况。针对此种情况,需事先详细了解地层情况,在施工过程中应控制钻杆速度,控制钻杆升降等使钻杆活动;同时可采用泥浆循环使钻杆活动。
(3)相邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距应不得小于4~6m。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
(1)原材料(包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂)的质量合格证复验报告,拌和用水的鉴定结果应符合设计及规范要求。
(2)浆液配合比应符合设计要求,并通过试桩进行调整。
(3)机械设备是否正常,在施工前应对旋喷钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行,同时确保钻杆(特别是多重钻杆)、钻头及导流器畅通无阻。
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高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出,它是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。

1工艺特点(1)施工机具设备简单,施工简便。

(2)具有较好的耐久性,且料源广阔,价格低廉。

(3)噪声小,无污染。

2适用围(1)受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小,可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、(亚粘土)、粉土(亚砂土)、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。

(2)可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用,也可作为基础防渗之用;可作为施工中的临时措施(如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等),也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。

(3)当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时,宜通过试验确定其适用性。

3工艺原理及设计要求3.1加理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水、(空气)成为20~40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体(即旋喷桩),以达到加固地基或止水防渗的目的。

根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

单管法:单层喷射管,仅喷射水泥浆。

二重管法:又称浆液气体喷射法,是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出,冲击破坏土体。

在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下,破坏土体的能量显著增大,最后在土中形成较大的固结体。

三重管法:是一种浆液、水、气喷射法,使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管,在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流,进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体,形成较大的空隙,再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中,喷嘴作旋转和提升运动,使水泥浆与土混合,在土中凝固,形成较大的固结体,其加固体直径可达2m 。

喷射注浆法的加固半径和许多因素有关,其中包括喷射压力P 、提升速度S 、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d 和浆液稠度B 。

加固围与喷射压力P 、喷咀直径d 成正比,与提升速度S 、土的抗剪强度τ和浆液稠度B 成反比。

加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。

单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。

拌机 泥仓 图2 二重管旋喷注浆示意图图1 单管旋喷注浆示意图3.2成桩机理高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用:(1)高压喷射流切割破坏土体作用。

喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体,使土体出现空穴,土体裂隙扩。

(2)混合搅拌作用。

钻杆在旋转提升过程中,在射流后部形成空隙,在喷射压力下,迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向(即阻力小的方向)移动位置,与浆液搅拌混合形成新的结构。

(3)升扬置换作用(三重管法)。

高速水射流切割土体的同时,由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上,土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。

(4)充填、渗透固结作用。

高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙,析水固结,还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。

(5)压密作用。

高压喷射流在切割破碎土层过程中,在破碎部位边缘还有剩余压力,并对土层可产生一定压密作用,使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。

旋喷桩固结体情况图4所示。

拌机泥仓图3 三重管旋喷注浆示意图渗透部分搅拌混合部分硬化剂主体部分 图4 旋喷桩体固结情况图压缩部分3.3工艺设计要求3.3.1 加固体直径的确定旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关,应通过现场试验确定。

当无试验资料时可参考表1选用。

3.3.2 布置形式桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑,分离布置的单桩可用于基础的承重,排桩、板墙可用作防水帷幕,整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性,水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层。

图5为一般桩的平面布置形式。

铁路、公路路基基底一般采用梅花形加固地基的分离桩形式。

桩间距一般采用1.2~1.5m。

公路设计规规定,相邻桩的净距不应大于4倍桩径。

表1 旋喷桩直径参考值(m)注:表中N为标准贯入实测锤击数。

3.3.3设计承载力(1)按桩身强度计算容许承载力。

[P ]= a [σ]A式中 [P ]——桩的容许承载力(kN );a ——桩体材料的强度折减系数,a=0.4~0.5;[σ]——桩体材料7cm×7cm×7cm 试件的室平均抗压强度(kPa ); A ——桩的横断面积。

(2)按土体强度计算桩身容许承载力。

[P ]= uΣf i l i + A [R ]式中 [P ]——桩的容许承载力(kN );u——桩身截面周长,按桩的直径计算(m ); f i ——各土层的容许摩阻力(kPa ); l i ——各土层的厚度(m );A ——桩底支承面积,按桩的直径计算(m ); [R ]——桩尖处的地基容许承载力(kPa )。

(3)复合地基承载力。

[][]()1come P eP P a R A A A ⎡⎤=+-⎣⎦ 式中 com P ——复合地基的容许承载力(kPa );[P ] ——单桩承载力(kPa );[R ] ——桩间土天然地基承载力(kPa );图5 一般桩的平面布置形式图A e ——一根桩分担的荷载面积;A p ——一根桩的断面积;A ——天然地基承载力折减系数,当不考虑桩间土作用时为0。

3.3.4浆量计算浆量计算有两种方法,即体积法和喷量法,取大者作为设计喷射浆量。

体积法:2201122(1)44D De Q K h K h ππβ=++喷量法:(1)HQ q Vβ=+ 式中 Q ——需要的喷浆量(m 3);De ——旋喷固结体直径(m ); D 0——注浆管直径(m ); K 1——填充率,0.75~0.9;h 1——旋喷长度(m );K 2——未旋喷围土的填充率,0.5~0.75; h 2——未旋喷长度(m ); β——损失系数,0.1~0.2; ν——提升速度(m/min ); H ——喷射长度(m ); q ——单位喷浆量(m 3/m )。

根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比,即可确定水泥的使用数量。

3.3.5强度要求旋喷桩设计要求,成桩28天后抽芯取样进行无侧限抗压强度试验,抽检数为2%,并不小于2根,其无侧限抗压强度不得小于设计要求;地基加固后,复合地基承载力不得小于设计要求。

4工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程图见图6。

图6施工工艺流程图5操作要点5.1施工前准备工作(1)在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探,进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。

(2)准备充足的水泥加固料和水。

水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规及设计要求,并有质量合格证。

严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。

一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。

水要干净,酸碱度适中,pH值在5~10之间。

(3)根据补充勘探资料,在选择的试验工点加固围的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室,对取得的土样在进行试验之前应妥善保存,使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。

(4)室配合比试验。

根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况,按不同含水量设计并调整几种配合比,通过在室将现场采取的土样进行风(烘)干、碾碎,过2~5mm筛的粉状土样,按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验,确定施工喷浆量、水灰比。

一般水灰比可取1.0~1.5。

为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度,可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、土、碱等外掺剂。

若试验之前土样的含水量发生了变化,应调整为天然含水量。

(5)试桩试验。

根据室试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩,并根据试桩结果,调整加固料的喷浆量,确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。

(6)推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土,杂物,并将原地面按设计要求整平,填出路拱。

根据施工现场实际情况,施作临时排、截水设施,并在施工围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。

(7)按设计要求完成施工放样,用木桩定出桩位,用白石灰作出明显标识。

5.2施工工艺(1)钻机定位。

移动旋喷桩机到指定桩位,将钻头对准孔位中心,同时整平钻机,放置平稳、水平,钻杆的垂直度偏差不大于1%~1.5%。

就位后,首先进行低压(0.5MPa)射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。

(2)制备水泥浆。

桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。

首先将水加入桶中,再将水泥和外掺剂倒入,开动搅拌机搅拌10~20分钟,而后拧开搅拌桶底部阀门,放入第一道筛网(孔径为0.8mm),过滤后流入浆液池,然后通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)。

当采用地质钻机钻孔时,钻头在预定桩位钻孔至设计标高(预钻孔孔径为15cm)。

(4)插管(单重管法、二重管法)。

当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时,钻孔和插管二道工序可合而为一。

当第一阶段贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。

其过程为:启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液,使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉;直到桩底设计标高,观察工作电流不应大于额定值。

三重管法钻机钻孔后,拔出钻杆,再插入旋喷管。

在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可用较小压力(0.5~1.0MPa)边下管边射水。

(5)提升喷浆管、搅拌。

喷浆管下沉到达设计深度后,停止钻进,旋转不停,高压泥浆泵压力增到施工设计值(20~40MPa),坐底喷浆30s后,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。

若为二重管法或三重管法施工,在达到设计深度后,接通高压水管、空压管,开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转,并用仪表控制压力、流量和风量,分别达到预定数值时开始提升,继续旋喷和提升,直至达到预期的加固高度后停止。

(6)桩头部分处理。

当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1.0m开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升0.5m,直至桩顶停浆面。

(7)若遇砾石地层,为保证桩径,可重复喷浆、搅拌:按上述4~6步骤重复喷浆、搅拌,直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵(清水泵、空压机),停止水泥浆(水、风)的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。

(8)清洗。

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