高压喷射注浆加固地基质量通病防治
高压喷射注浆技术在地基加固中的应用
高压喷射注浆技术在地基加固中的应用摘要:文章对高压喷射注浆技术进行了全面讲述,并对地基加固过程中该技术的有效应用更进一步地就该技术的技术要点、注意事项及具体施工工艺予以详细地阐述。
关键词: 地基加固;高压喷射注浆;施工程序前言:高压喷射注浆法是一种在注浆法的基础上并通过采用高压喷射技术而形成的地基加固新方法。
它主要是先通过钻机钻孔,并将带有特殊喷头的喷射管插至设计处理深度后,再用高压脉冲泵通过高压(20~40MPa)将浆液射出以冲击切割土体,当速度比较快、能量又较大的脉状喷射流的动压远超过土体结构自身的强度时,土粒便随之剥落,而此时一部分细小的土粒就被浆液所置换,并随着浆液被带到了土面上,至于其余的土粒则与浆液混合,并按照一定规律和比例重新排列,待其凝固之后,便在土体中形成固结体,从而达到地基加固的目的。
高压旋喷注浆法适于处理淤泥质粘土、淤泥地基。
当土体含有较多的坚硬粘性土、大粒径块石等物质时,则应根据现场试验结果来确定其使用程度。
1.施工程序及要点尽管各类高压喷射注浆法的材料数量和种类各不相同,但其施工程序却大同小异,都是按照自下而上的施工工序来进行。
1.1 钻孔:钻孔的目的是为了将喷射注浆管插至设计好的地层中,其方法要看具体的机具设备、地层地质情况等客观因素,钻孔深度可以达到30m以上,而当遇到坚硬土层时应当换地质钻机来进行钻孔。
1.2 插管:钻孔完成后,应及时把喷射注浆管插至地层中的指定深度,但是若钻孔使用的是地质钻机,则必须先拔出岩芯管,再插入喷射管。
在插管的过程之中,为了防止泥砂堵塞,可以一边插管、一边射水,但一定要将水压保持在1MPa以下。
1.3 喷浆:即根据地下水、土类、土质等客观因素自下而上地来进行喷射注浆。
如果工程需要还可以复喷,采取复喷时,喷射流冲击的对象即为第一次喷射形成的浆土混合体,当喷射流所遇的阻力小于第一次喷射,则可以有效增加固结体的直径。
1.4 补浆:在喷浆过程中,因为浆液具有析水作用,从而产生不同程度的收缩,并造成顶部的下陷,这样就影响了地基的防水力度和坚固程度,因此可以采用从喷口直接注入浆液来填补收缩的空洞,或对固结体的顶部进行二次注浆。
高压喷射注浆加固地基质量通病防治
高压喷射注浆加固地基质量通病防治高压喷射注浆(旋喷)加固地基是利用高压泵通过特制的喷嘴,把浆液(一般为水泥浆)喷射到土中。
浆液喷射流依靠自身的巨大能量,把一定范围内的土层射穿,使原状土破坏,并因喷嘴作旋转运动,被浆液射流切削的土粒与浆液进行强制性的搅拌混合,待胶结硬化后,便形成新的结构,达到加固地基的目的。
旋喷法适用于粉质粘土、淤泥质土、新填土、饱和的粉细砂(即流砂层)及砂卵石层等的地基加固与补强。
其工法有单管法、双重管法、三重管法及干喷法等。
7.13.1 加固体强度不均、缩颈1.现象旋喷加固体的成桩直径不一致,桩身强度不均匀,局部区段出现缩颈。
2.原因分析(1)旋喷方法与机具未根据地质条件进行选择。
(2)旋喷设备出现故障(管路堵塞、串、漏、卡钻等),中断施工。
(3)拔管速度、旋转速度及注浆量未能配合好,造成桩身直径大小不匀,浆液有多有少。
(4)没有根据不同的设计要求和不同的旋喷方法,布置不同的桩位点。
(5)旋喷的水泥浆与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀,直接影响加固效果。
(6)穿过较硬的粘性土,产生缩颈。
3。
防治措施(1)应根据设计要求和地质条件,选用不同的旋喷法、不同的机具和不同的桩位布置。
(2)族喷浆液前,应作压水压浆压气试验,检查各部件各部位的密封性和高压泵、钻机等的运转情况。
一切正常后,方可配浆,准备旋喷,保证旋喷连续进行。
(3)配浆时必须用筛过滤,过滤网眼应小于喷嘴直径,搅拌池(槽)的浆液要经常翻动,不得沉淀,因故需较长时间中断旋喷时,应及时压入清水,使泵、注浆管和喷嘴内无残液。
(4)对易出现缩颈部位及底部不易检查处,采用定位旋转喷射(不提升)或复喷的扩大桩径办法。
(5)根据旋喷固结体的形状及桩身匀质性,调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。
(6)控制浆液的水灰比及稠度。
(7)严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等,保证喷浆效果。
7.13.2 钻孔沉管困难,偏斜、冒浆1.现象旋喷设备钻孔困难,并出现偏斜过大及冒浆现象。
注浆施工通病治理措施
注浆施工通病治理措施一、注浆材料问题。
1.1 材料质量不佳。
注浆施工里啊,这材料质量要是不行,那可就像盖房子地基没打牢一样,后患无穷。
有的时候啊,材料可能存在杂质过多的情况,这就好比一锅好汤里混进了沙子,那能好喝吗?对于注浆材料,要是杂质多了,就会影响浆液的性能,像流动性、凝固时间等都会出问题。
还有啊,材料的强度不达标也是个大麻烦,就像一个软弱无力的士兵,怎么能在工程里起到支撑、填充的作用呢?所以啊,在采购材料的时候,得像挑媳妇一样,精挑细选,严格把控质量关,要查看材料的合格证明等相关文件,对材料进行抽检,绝不能含糊。
1.2 材料配比不对。
这材料配比就如同做菜放盐,少了没味,多了齁人。
注浆的时候,要是水泥、水、添加剂等配比不当,那浆液的效果可就大打折扣了。
比如说,水放多了,浆液稀得像米汤,根本就达不到预期的加固或者填充效果,就像你想拿水去砌墙,那不是开玩笑嘛。
要是添加剂的比例不对呢,可能会导致浆液凝固过快或者过慢。
凝固过快,还没来得及注浆就凝固在设备里了,这就好比火车还没出站就抛锚了;凝固过慢呢,那在需要浆液发挥作用的时候还没凝固,这工程就没法按时完成了。
所以啊,得按照科学的方法,根据工程实际需求,精确计算配比。
二、注浆设备故障。
2.1 设备堵塞。
注浆设备堵塞就像人的血管堵住了一样,是个大麻烦。
为啥会堵呢?可能是浆液里有大颗粒杂质,这就像血管里的血栓。
也有可能是设备长时间没有清洗,里面残留的凝固浆液就像锅巴一样粘在设备里,越积越多,最后就堵住了。
设备一堵,注浆就中断了,工程进度也就受到影响。
所以啊,得定期对设备进行清洗,在注浆之前对浆液进行过滤,把那些杂质都给筛出去,就像淘米一样,让浆液干干净净地进入设备。
2.2 设备密封不好。
设备密封不好就像一个漏水的桶,一边注浆,一边漏浆,这不是白费功夫嘛。
密封不好可能是密封垫老化了,就像人老了牙齿松动一样,失去了原本的作用。
也可能是设备安装的时候就没安装好,有缝隙,这就像穿衣服没扣好扣子,到处漏风。
高压旋喷桩质量通病与防治
高压旋喷桩质量通病与防治高压旋喷桩是高压喷射灌浆的一种,是近几年来用于松散地层透水地基防渗处理的新技术,它与防渗混凝土板墙、沉模板墙等垂直防渗构筑物相比,有着造价低,工艺简单,工期短的优点;而与常规的帷幕灌浆、固结灌浆等来比,又有着处理效果明显及彻底的优点。
高压喷桩在垂直防渗领域中占有相当重要的位置,其前景广阔。
目前,施工方法有单管法、双管法、三管法(又分为同轴三管法和并列三管法)三种,施工的形式有定喷、摆喷及旋喷三种,选择哪种形式视工程的重要性、工程部位、工程作用等多项因素而定。
但正是由于其自身的特点,高压旋喷桩也容易生产质量缺陷。
1、断桩产生断桩的主要原因为喷射管分段提升时,接头处搭接长度不够,甚至没有搭接。
防治措施应保证搭接长度不于0.1~0.2m2、缩颈桩径缩小产生原因主要为土层密度偏大,喷射压力偏小,提升速度过快,喷射过程中出现故障等。
防治措施切实把握地质分层资料,对密实程度大的土层制定详细的旋喷施工措施。
3、喷浆中管道或喷嘴堵塞生产喷浆中管道或喷嘴堵塞主要原因为喷浆管中有碎渣等硬物或橡胶密封件破碎后进入管内。
防治措施一是拆除检查注浆管路与注浆泵体后砌底清洗,二是严禁使用过期结块水泥,加强水泥浆液过滤作用。
4、喷浆压力骤降或上升生产喷浆压力骤降或上升主要原因为注浆泵工作不正常,吸浆管进浆不正常,注浆管有泄露或堵塞的地方,人员控制压力不熟练等。
防治措施一是检查泵体及管道排除泄露也堵塞,二是操作人员熟悉操作技能。
5、孔口大量冒浆产生孔口大量冒浆主要原因为喷浆管密封不良或接头处损伤,土层密实度大,浆液切割土体范围小或喷嘴尺寸过大。
防治措施一是检查喷浆管各接头确保接头封密完好,二是分析土层密实度资料选择合适的喷嘴。
6、成桩桩头凹穴生产桩头凹穴主要原因浆液析水后收缩或过早停止注浆。
防治措施二次注浆或补灌水泥浆。
7、旋喷封闭结构渗水或漏水生产旋喷封闭结构渗水或漏水主要原因为孔位偏差大,钻孔倾斜偏大,或桩体直径不均匀、桩间间隙大。
高压旋喷工艺施工常见问题及预防措施
②喷射注浆前应先平整场地,钻杆垂直倾斜度控制在0.3%以内。
③利用侧口式喷头,减小出浆口孔径并提高喷射能力,使浆液量与实际需要量相当,减少冒浆。
④控制水泥浆液配合比。
⑤针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固,还可在空隙地段增大注浆量,填满足空隙后再继续旋喷。
②其它情况堵塞应松开接头进行疏动,待堵塞消失后再进行旋喷。
4、钻孔沉管困难偏斜、冒浆
⑴产生原因
①遇有地下埋设物,地面不平不实,钻杆倾斜度超标。
②注浆量与实际需要量相差较多。
③地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。
⑵预防措施及处理方法
④塞油阀调压过低。
⑵预防措施及处理方法应停来自检查,经检查后压力自然上长,并以清水进行调压试验,以达到所要求的压力为止。
3、压力骤然上升
⑴产生原因
①喷嘴堵塞
②高压管路清洗不净,浆液沉淀或其它杂物堵塞管路。
③泵体或出浆管路有堵塞。
⑵预防措施及处理方法
①应停机检查,首先卸压,如喷嘴堵塞将钻杆提升,及时疏通。
高压旋喷工艺施工常见问题及预防措施
根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况,为保证旋喷桩施工质量,针对施工中可能出现的问题进行分析并提出预防措施及处理方法。
1.固结体强度不均匀、缩颈
⑴产生原因
①喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。
②喷浆设备出现故障中断施工。
③拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当,造成桩身直径大小不均匀,浆液有多有少。
④喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀,不充分。
高压旋转喷射桩质量通病与防治
高压旋转喷射桩质量通病与防治引言高压旋转喷射桩是一种广泛应用于地基工程中的施工技术。
然而,在实践中,我们也会遇到一些常见的质量问题。
本文将讨论这些质量问题,并提供相应的防治方法。
1. 混凝土强度不达标问题描述在施工过程中,有时会出现混凝土强度不达标的情况。
原因分析混凝土强度不达标可能由以下因素导致:- 混凝土材料配比不合理;- 混凝土浇筑质量不过关;- 后期养护不当。
防治方法- 合理设计混凝土配比,确保混凝土强度符合要求;- 控制混凝土浇筑过程中的质量,包括坍落度、浇注速度等;- 加强对混凝土的养护,保证其充分强度发展。
2. 喷射桩偏斜问题描述在高压旋转喷射桩施工中,偶尔会出现喷射桩偏斜的情况。
原因分析喷射桩偏斜可能由以下因素导致:- 施工人员操作技术不熟练;- 施工设备不稳定;- 土质条件不均匀。
防治方法- 加强施工人员的培训,提高其操作技术水平;- 确保喷射桩施工设备的稳定性和可靠性;- 提前进行土质勘察,合理选择施工部位,避免不均匀土质条件。
3. 片段缺陷问题描述在高压旋转喷射桩的施工中,有时会出现片段缺陷的情况,即部分桩身质量较差。
原因分析片段缺陷可能由以下因素导致:- 施工过程中现场管理不到位;- 施工人员操作不规范;- 施工设备故障。
防治方法- 加强现场管理,确保施工过程中的各项工作有序进行;- 提高施工人员的操作规范性和质量意识;- 定期检查维护施工设备,确保其正常运转。
结论高压旋转喷射桩质量问题的防治需要从多个方面综合考虑,包括混凝土强度、桩身偏斜、片段缺陷等。
通过合理的施工和管理措施,可以有效防止这些问题的发生,提高高压旋转喷射桩的工程质量。
高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点
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。
一适用范围1.可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、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。
根据喷射方法的不同,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。
加固范围与喷射压力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。
二、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。
高压喷射灌浆工程质量控制、质量通病及补救措施
高压喷射灌浆工程质量控制、质量通病及补救措施高压喷射灌浆防渗板墙是近几年来用于松散地层透水地基防渗处理的新技术,它与防渗混凝土板墙、沉模板墙等垂直防渗构筑物相比,有着造价低,工艺简单,工期短的优点;而与常规的帷幕灌浆、固结灌浆等来比,又有着处理效果明显及彻底的优点。
高压喷射灌浆防渗板墙在垂直防渗领域中占有相当重要的位置,其前景广阔。
在即将上马的南水北调工程中,更会体现出它的优越性。
1 高压喷射灌浆施工方法(1)目前,施工方法有单管法、双管法、三管法(又分为同轴三管法和并列三管法)三种。
(2)施工的形式有定喷、摆喷及旋喷三种,选择哪种形式视工程的重要性、工程部位、工程作用等多项因素而定。
(3)由于大多数技术书籍及杂志上都对上述1.1及1.2有详细的讲述,这里不再一一赘述。
下面只对施工中的质量控制、常见通病及补救措施加以探讨。
2 高压喷射灌浆工程质量控制通过多年的施工、探索总结出了这一工艺施工过程中的质量控制点。
该总结将质量检查、质量控制的工作更加具体化、更加量化地分解到了工序的每一个步骤中去。
具体质量控制点见表1。
3 高压喷射灌浆工程施工质量通病及补救措施高压喷射灌浆工程是一项隐蔽工程,检查的方法通常有开挖、超声波、围井实验、钻孔抽(注)水等检查。
每当我们完成了一项工程后进行验收时,将作业面顺轴向开挖几十米(如下观水库、临城水库、姜各庄橡胶坝工程、黄壁庄塌坑处理旋喷桩工程等),发现凝结体有各式各样的,这就引起了我们的反思,寻找产生的原因,以便为今后的施工制定更好的防治措施。
现将高压喷射灌浆工程(以高压旋喷桩为例)的质量通病及防治措施见表2。
4 结语针对高压灌浆工程施工中常见的问题进行逐一阐述,笔者认为,做好高压灌浆工程,要从以下几点抓起:1)针对不同的地层及施工,施工中严格根据设计提供参数以及开工后的现场试验,对各个参数进行具体调整,以便使工程施工更加彻底,更加完善;2)施工中严格注意各关键部位,做到早发现,早处理,早防治;3)施工中加强对各控制点管理与控制,做到有的放矢。
高压旋喷注浆地基质量通病及防治
表2.9.7-1 高压旋喷注浆地基质量通病及防治2.9.8 安全及环保控制要点1、储浆罐、高压注浆泵等设备以及管路必须经常清洗定期检查。
2、各类密封圈必须完整良好,无泄漏现象。
3、安全阀应定期测定,压力表应定期检修,高压胶管不能超压使用。
4、旋喷注浆过程中,对临近建(构)筑物应进行监测,发生问题及时处理。
5、施工过程中应对冒浆进行妥善处理,不得在场地内随意排放。
2.9.4 质量控制措施旋喷桩管达到预定深度,应进行高压射水试验,合格后方可喷射浆液,待达到预定压力排量后,再提升旋喷管,深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升,防止注浆管扭断。
在插管旋喷过程中,要注意防止喷嘴被堵,压力和流量必须符合设计值,否则要拔管清洗,再重新进行插管和旋喷。
使双喷嘴时,若一个喷嘴被堵,则用复喷方法继续施工。
插管过程中,为防止泥砂堵塞,可边射水边插管,水压力控制在1Mpa,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以免泥土堵塞。
选用水泥应经试验及过筛,其细度应在标准筛(孔径0.08mm)的筛余量不大于15%,浆液搅拌后不得超过4小时,当超过时应经专门试验,证明其性能符合要求方可使用。
钻杆的旋转和提升必须连续不中断,拆卸钻杆要保持钻杆有0.1m以上搭接长度,以免使旋喷固结体脱节,中途机械发生故障,应停止提升、钻杆和旋喷,以防止桩体中断,并应立即检查,排除故障,为提高旋喷桩承载能力,在桩底部1m范围内应采取较长持续时间的措施。
在浆液与土搅拌混合的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,造成固结时出现凹陷(凹陷通常在桩顶0.3~1m之间),深度随土质、浆液析出、固体直径等因素而异当桩头凹陷量大对土加固及防渗影响大,应采取静压注浆补强。
保证垂直度:为使旋喷桩基本垂直于地面,要注意保证机架和钻杆的垂直度,严格要求桩的垂直度偏差不超过0.5%,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。
水利工程高压喷射灌浆施工的质量控制措施
现代物业Modern Property Management– 121 –1.前言20世纪70年代日本和瑞典先后提出在堤坝、涵闸的防渗工程中应用高压喷射灌浆防渗墙技术,我国对这项技术的应用及推广则是在20世纪80年代,比发达国家晚了十几年。
高压喷射注浆技术因其优势广泛应用于防渗加固的基础土建工程中。
该技术对于冲积层、残积层、人工土壤、砂性土、黄土和淤泥质土等软弱土层效果特别明显,解决了小颗粒土质不太容易注浆的问题。
高压喷射灌浆防渗墙技术在砾石层中也可以应用,前提是没有地下水或者地下水流速不大。
2.高压喷射灌浆技术高压喷射灌浆技术是通过高压高速喷射形成一定的压力,将这种压力转化为动力,加速形成水泥加固体,从而形成水利工程。
此技术主要包括定喷、摆喷和旋喷几中,每种使用范围和优势不一样,其中定喷和摆喷广泛用于板墙防水工程,而旋喷则专门应用于深基坑加固等工程,尤其适用于黄土、黏土和滩涂地等土层比较松散的水利工程。
3 水利工程高压喷射灌浆施工的质量控制措施3.1 施工前的质量控制3.1.1 构建素质较高的质量控制队伍。
质量控制工程师是水利工程质量的保证者,只有构建合格的质量控制队伍,才能保证水利工程的质量。
水利工程的复杂性,喷射灌浆施工技术参数的不确定性,需要质量控制工程师掌握丰富的理论知识,扎实的实践经验,果断的处理方法。
一支素质较高的质量控制队伍,可以根据施工环节的特性,果断地做出决策。
3.1.2 制订详细的专项控制细则。
专项控制细则是质量控制的指南,没有这些细则,施工人员或控制人员都没有依据。
通过明确施工人员、监理人员的职责,明确施工控制程序、措施;对于关键工序给予明确说明,并且有明确的检查方法和验收方法。
3.1.3 协助相关单位做好相关资质审检。
水利工程是一项复杂工程,往往涉及到许多单位。
水利工程总承包单位也往往会将高压喷射灌浆施工分包给专业施工单位,因为高压喷射灌浆施工工艺具有专业性、技术性,水利工程总承包方应该协助相关单位把控质量关,要求分包施工单位具有一定的的资质,并且资质与等级要一致,有没有做过同类工程,有没有同类工程施工经验,并且查看其同类己俊工工程的施工效果。
高压旋喷桩在市政道路软基处理中的质量控制与常见病害防治
168YAN JIUJIAN SHE高压旋喷桩在市政道路软基处理中的质量控制与常见病害防治Gao ya xuan pen zhuang zai shi zheng dao lu ruan ji chu li zhong de zhi liang kong zhi yu chang jian bing hai fang zhi王星国高压旋喷桩由于施工简便、施工时间短、造价低、软基处理效果明显及彻底等优点,近年来广泛应用在市政道路软基处理中,并取得了良好的成效。
结合江西省南昌市新建区马兰路高压旋喷桩施工实例,阐述了高压旋喷桩的施工原理和工艺流程,并对施工中产生的质量控制要点、共性的质量问题展开研究和探讨,并针对性的给出解决的办法和措施。
一、引言软土地基的处理方式有多种,其中高压旋喷桩技术是在20世纪70年代开始引入我国,它是以高压旋转的喷嘴把水泥浆喷入土层,形成水泥加固体,来加固松软地基的一种软基处理技术,如今,高压旋喷桩技术在我国获得广泛的推广和应用。
高压旋喷桩有效的把高压喷射注浆和深层搅拌相结合,使松软地基变得足够坚固,增强地基稳定性,同时地基的抗剪强度也有了很大程度的提高。
在进行市政道路施工时,通过高压旋喷桩处理诸如淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土及人工杂填土等土质都有非常好的效果,在市政道路软基处理施工过程获得广泛的应用和推广。
二、工程概况新建区马兰路(红湾大道~礼贤北路)工程位于新建旧城区内,是新建区总体规划中城市主干道之一。
本工程K0+050~K0+650段道路由于存在多个人工养鱼塘且周边房建项目施工堆置大量建筑垃圾土,故该段施工范围内存在量杂填土和淤泥。
根据地质勘查报告及钻探结果,马兰路道路地质情况自上而下为:①杂填土层(0~3.6m),②淤泥(3.6~8.2m),③粉质粘土(8.2~11.6m)④全风化千枚岩(11.6m 以下)。
为了减少杂填土及淤泥清除外运、外购中粗砂回填费用降低造价,遵循环保的原则和理念,加快施工进度,依据该路施工设计的要求,采取高压旋喷桩技术加固这段道路的地基。
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。
高压旋喷桩地基处理工程质量通病全套
高压旋喷桩地基处理工程质量通病典型问题一注浆过程冒浆量过大Ol原因分析VVVV高压注浆的有效喷射范围与喷浆量不匹配,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量02防治措施VVVV【预防措施】:根据固结范围,计算所需固结浆量,选择合适的喷嘴及喷射注浆压力范围。
【处理建议】:1.提高喷射压力(喷浆量不变);2、适当缩小喷嘴直径(旋喷压力不变);3、适当加快提升速度;4、由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体,为节约资源,可根据实际情况在施工中对浆液采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
典型问题二注浆过程不冒浆或冒浆量少一■原因分析地基处理的土层可能粒径较大、孔隙较多的岩层、卵石层或碎石层等二.防治措施【预防措施】:根据地质勘察报告,对存在孔隙多、渗透性强的土层配置不同材质或不同浓度的浆液。
视现场注浆冒浆情况及时进行浆液调换。
【处理建议】:1、加大浆液浓度,可以从1.1加大到L3左右继续喷射。
2、在浆液中掺加骨料、细砂或中砂,待孔隙填满后再继续正常喷射。
3、灌注水泥砂浆后,将孔内水泥浆置换成粘土浆,待孔隙填满后继续正常喷射。
4、必要时采用速凝浆液,便于浆液在注浆管附近凝固。
典型问题三注浆压力不足Ol原因分析VVVV注浆压力不足导致注浆不充分、地基加固效果差等问题1.安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄漏现象;2、泵阀破坏,油管破裂漏油;3、栓塞油泵压力过低。
02防治措施VVVV【预防措施】:1.作业前检查高压泵等设备是否正常运行,确保设备性能满足注浆压力要求。
2、管道连接是否可靠,泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,各类密封圈必须良好,无渗漏现象3、合理安排施工顺序,确保相邻施工段注浆压力均衡,避免压力差异导致的质量不均。
【处理建议】:1.及时调整设备参数,如增加泵压、提高喷嘴直径等,以提高注浆压力。
2、如必要时拔出注浆管,检查其密封性能。
典型问题四旋喷后的固结体顶部出现凹穴一■原因分析1.当采用水泥浆液进行旋喷时,在浆液与土搅拌泥合后的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度的收缩,造成在固结体顶部出现凹穴。
高压喷射注浆在地基加固中设计要点分析
高压喷射注浆在地基加固中设计要点分析摘要:高压喷射注浆钻机导向孔后,将带有喷嘴的管子插入孔的设计高度,然后用高压设备将浆液加压到20-40MPa高压射流中,从喷嘴喷出,破坏土壤。
高能、高速、脉动射流的动压超过土壤的结构强度时,土壤颗粒就会从土壤中剥离。
随着泥浆离开泥浆表面(俗称冒浆),大多数泥土颗粒在高压射流、离心力和重力的作用下与泥浆混合,按一定比例定期重新排列。
本文对高压喷射注浆在地基加固中设计要点进行分析,以供参考。
关键词:高压喷射注浆;地基加固;设计要点引言由于高压射流以高能、高速、连续的方式作用在凝结的土壤上,冲击剪应力、侵蚀等多种因素总是集中在泥与土壤之间的接触界面上,因此起着冲击切割土壤、混合溶液、土壤颗粒等的作用。
以浆液为喷射流的单管喷射灌浆、双管喷射灌浆也接受浆液作为射流,在外部气流周围形成复合射流。
三管喷射灌浆,灌浆结合水蒸气,形成填充空白区域的复合射流。
多级喷雾灌浆方法是用高压水射流冲洗土壤,注入浆液。
上述四种灌浆方法中使用的泥浆与土壤颗粒混合,并随时间固化和硬化。
1特征分析(1)适用范围较广。
高压喷射注浆法本身既可以用在新建工程前的地基加固作业中,又可用在已经建设完毕的建筑物托换工程中,并且其既满足了建筑物正常使用的功能,又可以在不破坏建筑物结构形式的基础上实现对地基的加固。
(2)该方法在实际工程施工期间能够对喷射的速度和方向进行同时调整,也正是因为这种灵活性的特点,促使目前很多建筑工程都在使用这种方法进行地基的加固作业施工。
(3)在使用该方法过程中,以50-300mm的孔径范围,在施工区域内钻取土层小孔,在孔内满足形状的深度要求,并且基于这样的深度也可形成直径在0.4-4m的固结体。
(4)在一些矿山井巷工程或者是地下铁道的修筑工程建设期间,需要对地面与注浆管之间的角度进行调整,进而确定桩体的具体位置,便于后续施工需要。
(5)在地基土被加固之后其重度基本不会发生变化,并且软弱下卧层也不会出现极大的附加沉降问题。
高压喷射灌浆施工技术特点及质量控制
高压喷射灌浆施工技术特点及质量控制1、关于高压喷射灌浆技术概述1.1 高压喷射灌浆技术特点对高压喷射灌浆有过了解的或者从事该行业专业技术人员都应该知道,高压喷射灌浆法是在原先注浆法的基础上逐步发展起来的。
注浆法利用的是注入原理,只是将建筑材料通过相关仪器设备使其流入加固的工程。
其存在的弊端是填充密度不够,填充不完整,内部结构不紧凑。
这样容易导致施工项目的脆弱性和使用寿命的降低。
而高压喷射灌浆技术利用高压原理,具有强度高,力度大,范围广,填充完全和填充密度大等特点,充分发挥了建筑材料本身具有的防寒防冻和防渗漏性,在合理利用资源,避免资源浪费的同时,更加保障了工程质量。
并且高压喷射注浆法施工更加简便,操作复杂性低,从而节约施工时间,减轻人力的劳动强度,有利而无害。
1.2 高压喷射灌浆技术原理高压喷射灌浆法是利用高压水的强大力量和切割性对底层进行合理必要的切割,以迎合施工需求,在此同时通过注入混凝土或沥青,水泥等建筑材料对被切割开的地面进行填充,从而改变原始地形的脆弱性和薄弱性,为施工项目打下厚实地基,增加地基的耐压性和防寒防冻防渗漏性。
换而言之,此项工程技术是利用钻机等钻孔设备进行挖掘,把高压灌浆机的喷头深入需要加固的地面下,然后通过操作来喷灌所需改造地面,其强度由人力控制。
一般而言,在施工之前,相关单位都要对地面深度进行测量和计算,在得出精准数据之后,再严格按照计算结果予以正确操作。
其操作步骤可分为钻孔、插管、喷浆等三个步骤。
在施工强度和难度都很大,需要二次喷灌的情况下,则需加上补浆这一步骤,视情况而定。
另外地层要是含有漂石块比较多,那么试验一定要在原地进行高压喷灌浆试验,确定其适用性。
其利用改变本来原有的地层组织结构,采用射流原理使地层进行切割和搅拌过程,然后注入水泥使其凝固,其目的就是让地层更加坚固及防渗。
1.3 高压喷射灌浆技术的优势1)适用范围广。
高压喷射灌浆技术可以广泛应用于工程前,工程中和工程后。
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,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。
固结体的强度和抗渗性能(MPa)浆液配方及性能(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:(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。
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高压喷射注浆加固地基质量通病防治
高压喷射注浆(旋喷)加固地基是利用高压泵通过特制的喷嘴,把浆液(一般为水泥浆)喷射
到土中。
浆液喷射流依靠自身的巨大能量,把一定围的土层射穿,使原状土破坏,
并因喷嘴作旋转运动,被浆液射流切削的土粒与浆液进行强制性的搅拌混合,待胶结硬
化后,便形成新的结构,达到加固地基的目的。
旋喷法适用于粉质粘土、淤泥质土、新填土、饱和的粉细砂(即流砂层)及砂卵石层等的
地基加固与补强。
其工法有单管法、双重管法、三重管法及干喷法等。
7.13.1 加固体强度不均、缩颈
1.现象
旋喷加固体的成桩直径不一致,桩身强度不均匀,局部区段出现缩颈。
2.原因分析
(1)旋喷方法与机具未根据地质条件进行选择。
(2)旋喷设备出现故障(管路堵塞、串、漏、卡钻等),中断施工。
(3)拔管速度、旋转速度及注浆量未能配合好,造成桩身直径大小不匀,浆液有多有少。
(4)没有根据不同的设计要求和不同的旋喷方法,布置不同的桩位点。
(5)旋喷的水泥浆与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀,直接影响加固效果。
(6)穿过较硬的粘性土,产生缩颈。
3。
防治措施
(1)应根据设计要求和地质条件,选用不同的旋喷法、不同的机具和不同的桩位布置。
(2)族喷浆液前,应作压水压浆压气试验,检查各部件各部位的密封性和高压泵、钻机等
的运转情况。
一切正常后,方可配浆,准备旋喷,保证旋喷
连续进行。
(3)配浆时必须用筛过滤,过滤网眼应小于喷嘴直径,搅拌池(槽)的浆液要经常翻动,不
得沉淀,因故需较长时间中断旋喷时,应及时压入清水,使泵、注浆管和喷嘴无残液。
(4)对易出现缩颈部位及底部不易检查处,采用定位旋转喷射(不提升)或复喷的扩大桩径
办法。
(5)根据旋喷固结体的形状及桩身匀质性,调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和
喷浆量。
(6)控制浆液的水灰比及稠度。
(7)严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等,保证喷浆效果。
7.13.2 钻孔沉管困难,偏斜、冒浆
1.现象
旋喷设备钻孔困难,并出现偏斜过大及冒浆现象。
2.原因分析
(1)遏有地下物,地面不平不实,未校正钻机,垂直度超过1%的规定。
(2)注浆量与实际需要量相差较多。
3.防治措施
(1)放桩位点时应钎探,摸清情况,遇有地下物,应清除或移桩位点。
(2)旋喷前场地要平整夯实或压实,稳钻杆或下管要双向校正,使垂直
度控制在1%围。
(3)利用侧口式喷头,减小出浆口孔径并提高喷射压力,使压浆量与实
际需要量相当,以减少冒浆量。
(4)回收冒浆量,除去泥土过滤后再用。
(5)采取控制水泥浆配合比(一般为0.6~1.0),控制好提升、
旋转、
注浆等措施。
7.13.3 固结体顶部下凹
1.现象
旋喷后的固结体顶部出现凹穴。
2.原因分析
当采用水泥浆液进行旋喷时,在浆液与土搅拌混合后的凝固过程中,由于浆液析
水作用,一般均有不同程度的收缩,造成在固结体顶部出现凹穴。
凹穴的深度随
土质、浆液的析出性、固结体的直径和全长等因素的不同而异。
3.防治措施
(1)对于新建工程的地基,在旋喷完毕后,挖出固结体顶部,对凹穴灌注混凝土或
直接从旋喷孔中再次注入浆液。
(2)对于构筑物地基,采用两次注浆法较为有效,即旋喷注浆完成后,对固结体顶
部与构筑物基础底部之间的空隙,在原旋喷孔位上,进行第二次注浆,浆液的配
方应用无收缩或具有微膨胀性的材料。
附录高压喷射注浆加固地基质量检验标准
高压喷射注浆加固地基质量检验标准附表7-11
7.14 注浆法加固地基
注浆加固法是根据不同的土层与工程需要,利用不同的浆液,如水泥浆法或其他化学
浆液,通过气压、液压或电化学原理,采用灌注压入,高压喷射,深层搅拌(利用渗
透灌注、挤密灌注、劈裂灌注、电动化学灌注),使浆液与土颗粒胶结起来,以改善
地基土的物理和力学性质的地基处理方法。
采用注浆法加固地基,虽然有着工期短、加卧决等优点,但由于造价昂贵,因此,通
常用在加固围较小,处理已建工程的地基基础工程事故,或对其他加固方法不能解
决的一些特殊工程问题中。
而在新建工程中,特别是需要大面积进行地基处理工程中
很少采用。
7.14.1 冒浆
1.1.现象
注入化学浆液有冒浆现象。
2.原因分析
(1)地质报告不详细,对土质了解不透,不能选择合理的施工方案。
(2)施工前,未作现场工艺试验,因此对化学浆液的浓度、用量、灌入速度、灌注压力、
加固效果、打入(钻入)深度等不清楚。
(3)采用电动硅化加固时,未能做试验,不能提出合理的电压梯度、通电时间和方法。
(4)用于地基加固的化学浆液配方不合理。
(5)需要加固的土层上,覆盖层过薄。
(6)土层上部压力小,下部压力大,浆液就有向上抬高的趋势。
(7)灌注深度大,上拾不明显,而灌注深度浅,浆液上抬较多,甚至会溢到地面上来。
3.防治措施
(1)注浆法加固地基要有详细的地质报告,对需要加固的土层要详细描述,以便作出合理
的施工方案。
(2)注液管宜选用钢管,管路系统的附件和设备以及验收仪器(压力计)应符合规定的压力。
(3)需要加固的土层之上,应有不小于1.0m厚度的土层,否则应采取措施,防止浆液
上冒。
(4)及时调整浆液配方,满足该土层的灌浆要求。
(5)根据具体情况,调整灌浆时间。
(6)注浆管打至设计标高并清理管中的泥砂后,应及时向土中灌注溶液。
(7)打管前检查带有孔眼的注浆管应保持畅通。
(8)采用间隙灌注法,亦即让一定数量的浆液灌入上层孔隙大的土中后,暂停工作,让浆
液凝固,几次反复,就可把上抬的通道堵死。
(9)加快浆液的凝固时间,使浆液出注浆管就凝固,这就缩短了上冒的机会。
7.14.2 注浆管沉入困难,偏差过大
1.现象
注浆管沉入困难,达不到设计深度,且偏斜过大。
2.原因分析
(1)注浆管沉入遇到障碍物,如石块、大混凝土块、树根、地基等物。
(2)采取沉管措施不合理。
(3)打(钻)入的注液管未采用导向装置,注液管底端的距离偏差过大。
(4)放桩位点偏差超过规。
(5)受地层土质和渗透的影响。
3.防治措施
(1)放桩位点时,在地质复杂地区,应用钎探查找障碍物,以便排除。
(2)打(钻)注浆管及电极棒,应采用导向装置,注浆管底端间距的偏差
不得超过20%,超过时,应打补充注浆管或拔出重打。
(3)放桩位偏差应在允许围,一般不大于20mm。
(4)场地要平坦坚实,必要时要铺垫砂或砾石层,稳桩时要双向校正,
保证垂直沉管。
(5)开工前应作工艺试桩,校核设计参数及沉管难易情况,确定出有效
的施工方案。
(6)设置注浆管和电极捧宜用打人法,如土层较深,宜先钻孔至所需加
固区域顶面以上2~3m,然后再用打人法,钻孔的孔径应小于注浆管
和电极捧的外径。
(7)灌浆操作工序包括打管、冲管、试水、灌浆和拔管五道工序,应先
进行试验。
7.14.3桩体不均匀
1.现象
施工中发现桩柱体质量不均匀。
2.原因分析
(1)浆液使用双液化学加固剂时,由于分别注入,在土中出现浆液混合不均匀,影响
加固工程质量。
(2)化学浆液的稠度、浓度、温度、配合比和凝结时间,直接影响灌浆工程州帧利进行。
(3)注浆管孔眼被堵塞。
(4)灌浆不充分。
(5)灌浆材料选择不合理。
3.防治措施
(1)使用新型化学加固剂,达到低浓度混合单液的灌注目的,克服双液分别灌注混合
不均的弊端,提高工程质量。
(2)根据不同的加固土层,选用合适的化学加固剂的浓度、稠
度、配合比和凝固时间,
又根据施工温度,通过试验优选合适的化学加固剂的配方,进行正常施工,确保桩
体的质量。
(3)向土中注入混合浆液时,灌注压力应保持一个定值,一般为0.2~0.23MPa,
这样能使浆液均匀压入土中,使桩柱体得到均匀的强度。
(4)利用电测技术检测化学加固质量,是一种快速有效的办法,它能直观地反映加固
体的空间位置、几何形状和体积大小。
(5)每根桩的灌浆管都由下而下提升灌注,使之强度均匀。
(6)为了防止喷嘴堵塞,必须用高压喷射,压力均匀,边灌边旋转边向上提升,一气
呵成。
(7)注浆管带有子L眼部分,宜加防滤层或其他防护措施,以防土粒堵塞孔眼。
(8)打管前应检查带有孔眼的注浆管,保持孔眼畅通,并进行冲管、试水。
(9)灌注溶液与通电工作须连续进行,不得中断。
(10)灌注溶液的压力,一般不超过30N/cm2(压力),拔出注浆管后,留下的孔洞应用水
泥砂浆或土料堵塞。
附录注浆法加固地基质量检验标准
注浆法加固地基质量检验标准。