高壓旋噴樁施工方案 三重管

2021-12-24 06:45:56 字數 4606 閱讀 5538

5.6.1 施工原理

高壓噴射注漿法,是利用鑽機把帶有特製噴嘴的注漿管鑽進至土層的預定位置後,以高壓裝置使漿液或水成為25~30mpa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來,衝擊破壞土體。鑽桿一邊以一定速度(15cm/min)漸漸向上提公升,使漿液與土粒強制混合,待漿液凝固後,便在土中形成乙個具有一定強度的固結體。

固結體的形狀與噴射流移動方向有關,一般分為旋轉噴射(旋噴)、定向噴射(定噴) 和擺動噴射(擺噴)三種注漿方式,作為地基加固,本工程採用旋噴注漿的形式。

5.6.2 施工工藝流程

5.6.3 資源配置

1、材料選擇與準備

旋噴注漿是靠高壓液流的衝擊力破壞土層並與土體混合成新的固體,根據噴射工藝要求,漿液應具備以下特性:注漿液具有良好的可噴性;有足夠的穩定性;漿液中氣體應少;能調解漿液的膠凝時間;優良好的力學效能;無毒、無臭、;結實率高。水灰比一般採用1:

1~1.5:1的水泥漿液。

在噴漿之前按施工要求準備好足夠的合格的水泥漿液。

2、勞動力計畫

勞動力具體分工如下表,表中為每班組人員配置,工地施工採用2班制在施工中應各司其職,認真負責,相互協作,相互監督。鑽孔人員必須作好現場鑽孔記錄,取得第一手地質資料,以便注漿人員根據地質資料及時調整注漿引數。注漿記錄人員必須把當班的記錄及時整理。

司幫浦人員應隨時注意注漿壓力變化,值班技術員及時記錄並根據地質情況調整注漿壓力及施工工藝引數。

3、主要機械裝置

旋噴樁施工採用xy-150地質鑽機引孔,xp-30b型旋噴机作業。主要施工機械裝置如下表所示。

5.6.4 旋噴引數的確定

1、壓力引數的確定

一般情況下採用加大幫浦壓力來增加其流量及流速,進而增大噴射力。根據以往經驗,本工程壓力選擇為:0~3公尺時,採用25mpa,3公尺以下時採用23mpa。

2、旋轉提公升引數的確定

旋轉、提公升的速度與噴流半徑有關,而有效半徑與噴嘴的幾何尺寸和噴射角度有相互聯絡,並直接影響噴流的特性。根據施工經驗,旋噴提公升速度宜控制在25~28cm/min範圍內,旋轉速度宜控制在20~28r/min範圍內。其中在頂部1m應選用較慢的轉速和提公升速度。

一般為20~23cm/min速度提公升,20r/min旋轉。

3、噴嘴直徑

噴嘴安裝在鑽頭側面,是旋噴注漿的關鍵部分,噴粉直徑大小對噴射流速度影響很大。一般單管注漿中噴嘴直徑選用2.0~3.2mm。

4、噴射直徑的估計

旋噴後的固結體尺寸由以下因素決定:土的類別及密實程度,高壓旋噴注漿方法,噴射技術。根據我國使用的水泥漿液,壓力為20mpa左右、噴嘴孔徑2.

0〈d〈2.5mm時。旋噴固結體直徑(d)可按標貫次數(n)進行估計:

粘性土(適用於0〈n〈5〉:d=0.65/154n2~1/154n2

砂類土(適用於5〈n〈15〉:d=1/770(350+10n-n2)

5、布孔形式

根據現場實際情況,按施工圖紙,合理布孔

5.6.5 施工工藝引數

施工工藝引數詳見下表:

旋噴樁施工前進行試樁,根據實際情況以確定預定的漿液配比、噴射壓力、噴漿量等技術引數。施工第一批樁(不少於3根)必須在監理人員監管下施工,以確定實際水泥投放量、漿液水灰比、漿液幫浦送時間、樁長以及垂直度控制方法,以便確定高壓旋噴樁的正常施工控制標準,確保有效的止水。高壓旋噴施工三天內,採用輕便動力觸探進行成樁質量檢測,數量不少於總樁數的2%,且不應少於5根。

高壓旋噴樁應在設計開挖齡期採用鑽芯檢測樁身完整性,鑽芯數量不宜少於總樁數的2%,且不應少於5根。

漿量計算:以單位時間噴射的漿量及噴射持續時間,計算出漿量,計算公式為:

q=(h/v)q(1+β)

式中:q——漿量(m3)

h——噴射長度(m)

q——單位時間噴漿量(m3/min)

β——損失係數,通常0.1~0.2;

v——提公升速度(m/min)

根據第一批樁參婁計算所需的噴漿量,以確定水泥使用數量。

5.6.6 高壓旋噴樁施工方法

1、施工準備

⑴場地整平

正式進場施工前,認真做好現場三通一平工作,合理布置施工機械,輸送管路和電力線路位置。

⑵樁位放樣

施工前用全站儀測定旋噴樁施工的控制點,並做好標記,經過復測驗線合格後,用鋼尺和測線實地布設樁位,並做好標記,保證樁孔中心位移偏差小於50mm。

⑶修建排汙和灰漿拌製系統

旋噴樁施工過程中將會產生10~20%的返漿量,將廢漿液引入沉澱池中,沉澱後的清水根據場地條件可進行無公害排放。沉澱的泥土則在開挖基坑時一併運走。沉澱和排汙統一納入全場汙水處理系統。

灰漿拌製系統主要設定在水泥附近,便於作業,主要由灰漿拌製裝置、灰漿儲存裝置、灰漿輸送裝置組成。

⑷檢查高壓裝置和管路系統,其壓力和流量必須滿足設計要求,注漿管及噴嘴內不得有任何雜物,注漿接頭密封完好。

2、鑽機就位

鑽機就位後,對樁機進行調平、對中,調整樁機的垂直度,保證鑽桿應與樁位一致,偏差應在10mm以內,鑽孔垂直度誤差小於0.2%;鑽孔前應除錯空壓機、泥漿幫浦,使裝置運轉正常;校驗鑽桿長度,並用紅油漆在鑽塔旁標註深度線,保證孔底標高滿足設計深度。

3、水泥漿攪拌:

水泥漿攪拌時水灰比按設計要求配製在旋噴過程中應防止水泥漿沉澱、離析,造成濃度降低。施工完畢後,立即得出注漿管,徹底清洗注漿和注漿幫浦,幫浦內不得有殘存水泥漿。

4、引孔鑽進

鑽機施工前,應首先在地面進行試噴,在鑽孔機械試運轉正常後,開始引孔鑽進。鑽孔過程中要詳細記錄鑽桿節數,保證鑽孔深度的準確。

5、旋噴注漿

⑴旋噴注漿時要注意裝置啟動順序,應先空載啟動空壓機,待運轉正常後再空載啟動高壓幫浦,同時向孔內送風和水,使風量和幫浦壓逐漸公升高至規定值,風、水暢通後,才開動注漿幫浦,待幫浦量幫浦壓正常後開始注漿,待水泥漿流出噴頭後,提公升注漿管,自下而上噴射注漿。

⑵深層旋噴時,應先噴漿後旋轉和提公升,在樁端有坐噴時間,以保證樁端質量。噴射注漿中需拆除注漿管時,應停止提公升和迴轉,同時停止送漿,逐漸減少風量和水量,最後停機。拆卸完畢繼續噴射注漿時噴射注漿的孔段與前段搭接,防止固結體脫節。

⑶旋噴時要做好壓力、流量和冒漿等各項引數的測量工作,並按要求逐項記錄。如冒漿量大於注漿量20%或完全不冒漿時,應查明原因和採取相應措施後,再繼續旋噴。

⑷在旋噴過程中,注意噴嘴區域性或全部被堵,否則要拔管清洗後重新進行旋噴。

⑸補漿。噴射注漿作業完成後,由於漿液的析水作用,一般均有不同程度的收縮,使固結體頂部出現凹穴,要及時用水灰比為1.0的水泥漿補灌。

6、鑽機移位

旋噴提公升到設計樁頂標高時停止旋噴,提公升鑽頭出孔口,清洗注漿幫浦及輸送管道,然後將鑽機移位。

7、施工要點

⑴旋噴施工應間隔2~3孔跳孔施工。

⑵施工過程中應對附近地面、地下管線的標高進行監測,當標高的變化值大於±10mm 時,應暫停施工,根據實際情況調整壓力引數後,再行施工。

⑶製作漿液時,水灰比要按設計嚴格控制,不得隨意改變。在旋噴過程中,應防止泥漿沉澱,濃度降低。不得使用受潮或過期的水泥。

漿液攪拌完畢後送至吸漿桶時,應有篩網進行過濾,過濾篩孔要小於噴嘴直徑1/2為宜。

⑷開始時,先送高壓水,再送水泥漿和壓縮空氣,在一般情況下,壓縮空氣可晚送30s。在樁底部邊旋轉邊噴射1min後,再進行邊旋轉、邊提公升、邊噴射。

⑸噴射時,先應達到預定的噴射壓力,噴漿量後再逐漸提公升注漿管。中間發生故障時,應停止提公升和旋噴,以防樁柱中斷,同時立即進行檢查,排除故障;如發現有漿液噴射不足,影響樁體的設計直徑時,應進行複核。

⑹旋噴過程中,冒漿量小於注漿量的20%為正常現象,若超過20%或完全不冒漿時,應查明原因,調整旋噴引數或改變噴嘴直徑。對需要擴大加固範圍或提高強度的工程可採取復噴措施,即先噴一遍清水,再噴一遍或兩遍水泥漿。

⑺鑽桿旋轉和提公升必須連續不中斷,拆卸接長鑽桿或繼續旋噴時要保持鑽桿有10~20cm的搭接長度,避免出現斷樁。

⑻在旋噴過程中,如因機械出現故障中斷旋噴,應重新鑽至樁底設計標高後,重新旋噴。

⑼噴到樁高後應迅速拔出漿管,用清水沖洗管路,防止凝固堵塞。相鄰兩樁施工間隔時間應不小於48h,間距應不小於4~6m。

⑽旋噴深度、直徑、抗壓強度和透水性應符合設計要求。

⑾質量檢驗:旋噴樁施工完成28天後,通過鑽心取樣,檢查工程的施工質量。

5.6.7 施工質量保證措施

⑴根據施工圖紙對高壓旋噴樁放樣進行複核,以保證樁位準確。

⑵高壓旋噴樁槽開挖要求側壁施工面整齊,一般挖至自然地坪以下50cm左右,清除地下障礙物必須徹底。

⑶施工過程中,控制提公升速度。前台操作與後台供漿密切配合,供漿必須連續,防止斷漿和缺漿。

⑷由專人嚴格按級配配製水泥漿,確保水泥漿效能符合設計要求。

⑸嚴格按設計要求施工,使樁與樁搭接成壁,保證整體抗滲能力。

⑹當噴漿口達到樁頂高度時,繼續噴漿上提0.5m,以保證樁頂質量。

⑺專人記錄原始施工資料,施工情況有據可查。

5.6.8 質量標準及檢查措施

1、旋噴樁施工技術標準

旋噴樁的施工技術要求見下表:

2、施工檢查內容

⑴施工前檢查

在施工前對原材料、機械裝置及噴射工藝等進行檢查,主要有以下幾個方面:

①原材料(水泥)的質量合格證及複驗報告,拌合用水的鑑定結果;

②漿液配合比是否合適工程實際土質條件;

③機械裝置是否正常,在施工前應對高壓旋噴裝置、地質鑽機、高壓泥漿幫浦、水幫浦等作試機執行,同時確保鑽桿(特別是多重鑽桿)、鑽頭及導流器暢通無阻;

④檢查噴射工藝是否適合地質條件,在施工前也應作工藝試噴,試噴在原樁位位置試噴,試噴樁孔數量不得少於3孔,必要時調整噴射工藝引數;

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