高压旋喷桩工艺总结范文

高压旋喷桩工艺总结范文第1篇

旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至预定位置后, 用高压脉冲泵将预先配好的水泥浆液通过钻杆下端的喷嘴, 向四周高速、水平喷入土体, 借助高度集中流体的高能冲击力切削土层, 使喷流射程内的土体受破坏, 与此同时钻杆以一定的速度旋转, 并徐徐提升, 使土体与水泥浆充分搅拌混合, 经一定时间的胶结硬化后即在土体中形成直径比较均匀、具有一定的柱状水泥土固结体, 从而使地层更加密实并得到加固。

旋喷法施工主要机具设备包括:高压泵、钻机、空压机、浆液搅拌器、旋喷管和高压浆管等。根据通过钻杆的喷流介质种类分为单管旋喷、双管旋喷、三管旋喷桩三种类型。施工工艺:测定位孔钻机就位钻机孔至设计深度拌制水泥浆旋喷机就位沉管至预定深度下而上旋喷、注浆至设计标高 (根据要求复喷) 壹根桩完成。

旋喷法施工适用的范围较广, 设备简单管理方便、浆液集中而流失较少、料源广阔价格低廉、施工振动小噪声低、染污小等特点。

2 珠海香洲安居园二期工程基坑止水方案

珠海香洲安居园二期工程项目是由珠海香洲正方控股有限公司开发的安居房。施工中的住宅工程设有一层地下室, 基坑开挖深度为10m, 平面形状为南北长约300米、东西宽60m~75m的不规则矩形, 基坑总面积约2.1万平方米, 周长约730m。

本工程位于在珠海霞光路侧, 为近年填海造成地而成, 由于珠海近年兴建的较大工程, 故基坑支护设计要求非常严格。其支护形式是:混凝土钻孔灌注排桩+双层预应力锚索+单层钢筋混凝土内支撑, 钻孔桩直径1m, 中心间距1.2m, 相邻钻孔桩间缝隙利用水泥搅拌桩或高压旋喷桩封堵会形成该工程基坑防止水体系, 参见图1、图2。

珠海香洲安居园二期工程基坑止水体系原设计用水泥搅拌桩、旋喷桩与钻孔支护排交错叠合形成地下止水帷幕, 在施工完成钻孔桩后即着手施工止水桩。但后来搅拌桩机进场试钻后发现, 搅拌头无法适应本工程地下埋存大量石块的地质情况。要使止水桩深入到基坑底以下若干米的不透水地质层, 必须穿透由于滨海抛填形成的大小不等的块石障碍, 该块石层埋深在地下3m~7m之间, 这对搅拌桩来说十分困难, 于是将止水桩全部改为高压旋喷桩形式, 利用预先钻孔方式解决填石层障碍这一难题。

在基坑外侧钻孔桩间采用三重管旋喷成桩, 桩径800mm, 桩端深入基坑底以下约5m, 要求进入不透水层至少1m, 根据场地内不透水层进埋深情况划分成若干段不同桩底标高, 沿基坑周边旋喷桩与钻孔支护桩一起组成环形防止水屏障。

采用三管旋喷成桩工艺形式, 比单管旋喷或双管旋喷更适合与先期施工完成的钻孔灌注桩结合成一体, 虽然成本有所提高, 但止水效果更可得到保证, 符合本项目追求完美品质的理念与精神。

3 施工工艺流程及技术参数

如表1所示。

工程止水桩施工采用GP1500、GP2000两种型号的三管旋喷钻机, 喷嘴直径1.6mm~2mm出浆管直径10mm, 水泥浆液搅拌采用污水管自循环式的搅拌罐, 空压机采用3m3/min空压机。共投入四台机, 每台三管旋喷桩机每天成桩5~6根, 完成全部836根桩实际占用工期约55天。

4 三管高压旋喷桩施工的重点、难点分析及监控对策

4.1 重点难点分析

本工程三管高压旋喷桩布置于支护桩侧后、每两邻桩之间, 通过高压水对土体进行旋喷切割和用水泥浆掺和形成桩体, 并与相邻的支护桩相互胶结而达到止水效果, 旋喷桩自身的成桩质量及与相邻支护桩的胶结情况, 决定其止水效果。

影响高压旋喷桩成桩质量的关键在于控制好施工参数, 主要包括水压、浆压、气压、浆量、浆液水灰比、旋转速度及提升速度等。旋喷桩与支护桩间的胶结情况, 取决于成桩的垂直度、桩位及喷射半径。

4.2 施工监控对策

(1) 实行旁站监督, 严格按设计要求和施工方案控制各施工参数, 特别是要杜绝因操作工人贪图方便、快捷而擅自减少水泥用量、加快提升速度的现象, 确保成桩质量。

(2) 根据已施工的支护桩 (钻孔桩) 和旋喷桩的成桩影响半径准确测出待施工旋喷桩的桩位, 每桩开孔前, 由专职测量人员和质检员对桩位进行复核, 一般要求相邻位置旋喷桩间隔施工不少于24h。

(3) 旋喷桩的成桩垂直度决定于引孔的垂直度, 旋喷桩机本身具有引孔功能, 但考虑到本工程旋喷桩深度较大, 为确保垂直度, 另外单独采用XY1型钻机施工引孔。引孔施工时, 如遇软硬不均的地层或支护桩局部凸出的混凝土桩身, 容易导致孔斜, 为克服这一缺陷, 工程中采用了3m以上的长钻具施工引孔, 利用长钻具良好的导向性保证引孔的垂直度。引孔钻进的过程中适当控制给进压力和钻进速度, 当遇软硬不均地层或其他硬物, 有偏孔的征兆时, 立即停钻, 采用稀水泥浆对钻孔进行回灌, 在浆体达到一定强度后再重新开孔。

(4) 高压旋喷注浆应自上而下进行, 注意对中粗砂层、粗砂砂层等主要透水层进行复喷。同时观察孔口返浆情况, 返浆过多宜提高喷射压力、减少喷嘴口径、适当加快提升与喷射速度。返浆过少或不冒浆, 应具体分析后采取应对措施。若系土质松软则视为正常现象, 可适当复喷;若附近有空洞、通道, 则应不提升注浆管连续注浆, 直到冒浆为止, 或拔出注浆管, 待浆液凝固后重新注浆, 或可采用添加速凝剂或增大注浆量, 待正常返浆后再继续作业。当注浆管不能一次提升完毕, 须分两次或数次才能完成时, 卸管后的复喷搭接区段高度不得小于200cm, 以保证固结体的完整性。同样的原因当因故中断旋喷后修复好继续施工时也要考虑复喷搭接。

4.3 施工安全和注意事项

(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, 以保证桩垂直度符合要求。

(2) 操作钻机人员要有熟练的技能, 了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能, 严禁违章操作。

(3) 施工用的压力表应定期检查, 保证正常使用;安全阀中的安全销要进行试压检验, 一旦发生故障, 要停泵停机排除。

(4) 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, 防止高管压爆裂伤人。

(5) 高压喷射注浆使用的浆液应过滤, 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。

(6) 在插管工程中, 要防止喷嘴被泥沙堵塞, 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, 再重新插管好旋喷。插管时应采取边射水边插, 水压力控制在1MPa, 高压水喷射嘴要用塑料布包裹, 以防泥土进入管内。

(7) 当发现搅拌机的入土切削和提升搅拌负荷及电动机工作超过额定值时, 应减慢升降速度和补给清水。发生卡转、停转现象时, 切断电源, 并将搅拌机强制提起, 然后再重新启动电动机。

5 质量效果及评价

经对旋喷桩抽芯取样检查, 发现除个别桩外, 桩身完整性及均一性并不理想。高压旋喷桩施工完毕后, 进行了支护结构两层锚索施工。两层锚索均与旋喷桩位于同一平面位置, 如图1、2示。第二层锚索施工时实际需要挖除近3.5m深土层。在两层锚索张拉锁定后, 再次开挖土方至内支撑梁底标高, 待支撑梁施工完成及混凝土强度达到要求的龄期后, 最后将基坑开挖直至设计基底标高。最后成形的支护桩及止水效果。

止水效果评价:总体来看, 珠海香洲安居园二期工程利用三管旋喷桩和基坑支护结构的钻孔灌注桩组成止水帷幕的止水方式是成功的, 基本未发现太大的漏水点, 基坑开挖至设计底标高, 实体结构施工顺利完成。

摘要：旋喷桩兴起于20世纪70年代的高压喷射注浆法, 20世纪80, 90年代在全国得到全面发展和应用。实践证明此法处理加固淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果, 我国已将其列入现行的《地基与基础施工规范》。

关键词：高压旋喷桩,加固,地基

参考文献

[1] 林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 1933.

高压旋喷桩工艺总结范文第2篇

高压旋喷工艺适用于处理淤泥、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, 特别是目前建筑物、地下管线密集, 场地狭小, 高空受限制的情况下, 利用高压旋喷桩形成重力式挡土墙进行基坑挡土、止水, 地基处理等的施工, 不仅可以节约造价而且可以得到稳定的加固效果并具有较好的耐久性。

1 工程概况

南京地铁许府巷过街通道, 横穿中央路, 开挖8.50m, 采用明挖暗埋方式施工, 该工程地质条件十分复杂:主要为0~2.5m是路基, 碎石垫层, 杂填土等;2m~20.0m为粉土, 细砂, 中砂层, 透水性好。在一号出入口T2段通道上方为管线区域, 该段还有一根Φ1500污水管道, 一根Φ200, 10kV玄武遂道新埋电缆, 5根Φ200埋地电缆, 一根路灯埋地电缆, 一根Φ100自来水管, 一根Φ500自来水管, 一根Φ500的煤气管道。数根地下管线跨越在过街通道上方, 地面3.5m以上有10kV、380V架空高压电线, 均不同程度地影响工程施工。管线位置如图1所示。

2 方案的选择与设计

2.1 方案的选择

鉴于基坑上方有大量地下管线穿越地面上有架空高压线影响施工, 采用大型的钻孔灌注桩、深层搅拌桩等施工机械均无法进行。经过多方论证后, 最终确定采用三重管高压旋喷工艺形成重力式挡土墙的支护设计方案, 理由如下。

(1) 高压旋喷工艺主要适用于处理淤泥质土, 粘性土, 粉土, 黄土、砂土、人工填土和碎石土等, 而本工程主要地层为粉土, 砂土和人工填土。

(2) 施工简便, 施工时只需在土层中钻一个Φ50mm或30mm的小孔, 便可在土中喷射成直径为0.4m~4.0m的固结体, 因而施

(3) 设备简单, 高压喷射注浆全套设备紧凑, 体积小, 机动性强, 占地小, 能在狭窄和低矮的空间施工。

(4) 土体经过喷射后土粒重新排列, 水泥浆液和土体搅拌混合, 待固体硬化后即可形成孔隙率及渗透系数小, 强度高的固结体。从而达到防渗, 固结土体之目的。

2.2 方案的设计

2.2.1 设计要求

根据施工场地管线密集, 基坑开挖较深, 施工高度受到限制等特点, 设计要求采用三重管高压旋喷工艺形成重力式挡土墙的支护方式, 旋喷桩直径要求大于Φ1200, 固结体强度大于8MPa。

2.2.2 设计参数的选取

(1) 挡土墙高度及深度。

根据整体稳定性分析, 重力式挡土墙的深度为17.0m, 以抗倾覆条件确定挡土墙宽度为5.0m, 旋喷桩桩位布置图见图1。

(2) 工艺参数。

旋喷固结体直径主要受高压泵的性能 (压力、流量) 及喷嘴直径的影响, 考虑到设计桩径大于Φ1200, 设计采用试验的方法得出所需工艺参数, 试验结果见表1。

根据试验结果优化出设计工艺参数 (采用复喷工艺) 如下。

高压水压力>35MPa, 喷嘴直径2.5mm (单喷嘴) , 气压0.6MPa~0.7MPa, 注浆压力>2MPa, 提升速度8cm/min, 转速12rpm, 水泥用量每米900kg, 浆液水灰比1∶1。

3 施工工艺及其质量控制

3.1 施工流程

旋喷桩施工采用跳孔法, 相邻桩体的作业间隔时间不超过24小时, 其工艺流程如下。

定位钻机预成孔下置旋喷钻具至设计桩底标高旋喷上拔钻具、高压喷射注浆作业至设计顶标高移位至下一孔。

3.2 质量控制

3.2.1 定位

将地下管线全部暴露于地表, 钻头垂直对准桩样, 钻机前后左右垫平, 并用靠直尺和水平尺进行校准, 以确保垂直度<1%, 钻进过程中不断检查校正。

3.2.2 预成孔、下置旋喷钻具

(1) 利用工程地质钻机成孔, 成孔后拔出钻具, 换上旋喷管, 使用不超过1MPa的低压水, 边射水边插入。在易塌孔地段采用优质泥浆护壁, 防止缩径埋钻。

(2) 下置旋喷钻具前、检查钻具是否堵塞、焊点是否有裂纹, 密封圈、丝扣等的磨损情况, 不合格者切忌使用。

3.2.3 高压喷射注浆

当旋喷管插入预定深度时, 及时按设计配合比制备好水泥浆, 按设计转速原地旋转旋喷管, 按设计旋喷方法输入水泥浆液、水和压缩空气, 待泵压和风压升至设计规定值, 按设计的提升速度提升旋喷管, 进行由下而上的旋喷注浆作业, 作业过程中保持连续的供浆、供气、供水, 不能无故中断。

3.2.4 水灰比控制

注浆浆液水灰比为1∶1, 浆液比重为1.5, 采用PO.32.5普硅水泥, 用自主研制的水位自动控制器控制用水量, 用袋装水泥控制水泥用量, 当浆液比重与规定值误差超过0.1时, 立即停止旋喷作业, 重新调整浆液水灰比。

3.2.5 桩头质量控制

当旋喷管提升接近桩顶时, 从桩顶以下1.0m开始, 慢速提升旋喷至桩顶, 旋喷数秒, 再向上慢速提升旋喷一段桩体, 旋喷作业完成后, 不间断地将冒出地面的液回灌到桩孔内, 直到桩孔内的浆液面不再下沉为止。

4 质量效果

(1) 过街通道开挖前, 对旋喷固结体进行了6个孔的取芯验证, 取芯表明, 旋喷桩固结体连续完整, 桩与桩之间搭接连续, 桩身强度达到8MPa以上。

(2) 过街通道开挖后观测表明, 旋喷桩桩体胶结连续, 胶结体强度高, 坑壁无漏水, 涌砂现象, 坑底无管涌、滑移, 坑底部位移值在设计范围内, 达到了挡土止水的目的, 效果良好。

(3) 地下管线底部旋喷桩固结体连成一体, 胶结良好, 位移仅1mm, 无透漏现象, 管线安全。

5 结语

三重管高压旋喷工艺能够适用于场地狭窄, 地质条件如砂层、淤泥质土等复杂地层的施工, 能够解决管线布设密集, 其它施工工艺无法解决的问题, 并可以用三重管高压旋喷桩形成重力式挡土墙进行基坑支护中的挡土兼挡水作用。该工艺在城市特别是老城区基坑支护的应用中具有良好的发展前景。

摘要：应用工程实例, 介绍了三重管高压旋喷工艺在场地条件受限制、地下管线密集地区的施工优越性及其在基坑支护中的应用前景。