朱坤,高压旋喷桩在施工中的技术和应用.docx

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1、南京工业大学毕业设计(论文)继续教育学院毕业设计(论文)题 目高压旋喷桩在施工中的技术与应用专 业土木工程姓 名朱坤学 号5211215134指导教师童世虎起讫日期2016.12.202017.05.10 2017 年 05 月 10 日II南京工业大学本科生毕业设计(论文)高压旋喷桩在施工中的技术和应用摘 要旋喷桩兴起于二十世纪七十年代的高压喷射注浆法,八、九十年代在全国得到全面发展和应用。实践证明此法对处理淤泥、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。 采用高压旋喷技术, 通过在覆盖层内的钻孔向孔周喷射水泥浆而建成的承重桩。这是

2、地基处理的一种新方法。20世纪70年代初, 日本首先开始应用, 随后, 世界各工业发达国家先后引进。中国于70年代中期开始应用, 至1982年底, 已在30多项工程中, 建成了总长度约2万余米的旋喷桩。旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程,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,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合,在土中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程,即先钻后喷,再下钻喷射,然后提升搅拌,保证每米桩浆液的含量和质量。关键词:施工

3、桩基In the high pressure jet grouting pile construction technology and application AbstractJet grouting pile up in the 1970 s of the high pressure jet grouting method, eight, comprehensive development and application in the country in the ninety s. Practice has proved this method to deal with silt, si

4、lt soil, clay, silt, sand, artificial filled soil and gravel soil has good effect, our country has in its list of the current specification for construction of the foundation and basis. USES the high pressure jet grouting technology, by drilling in the layer to built around jet grout and bearing pil

5、e. This is a new method of ground treatment. First start the application in the early 1970 s, Japan, then has introduced the worlds industrial developed countries. In the mid - 70 - s began to apply in China, by the end of 1982, has been in more than 30 engineering, completed a total length of about

6、 20000 meters from jet grouting pile. Jet grouting pile is to use the drill will be rotary jet grouting pipe and nozzle at the bottom of the pile design elevation, the pre-made good slurry flow through the high voltage generator get huge energy, from high speed jet grouting tube side of the nozzle,

7、the formation of a highly centralized energy flow, the direct damage to the soil, the injection process, the drill pipe rotation while promoted, make the slurry and soil, mixing in the soil to form a certain diameter of columnar concretion body, so that the foundation reinforcement. Construction in

8、general is divided into two working process, namely the first spray after drilling, drilling injection again, and then improve mixing, ensure the quality of the content of serum and per meter. Key Words:Construction project; Cost management; DiscussedIII目 录摘 要IABSTRACTII第一章 前言1第二章 施工工序22.1 施工机具22.2施

9、工前准备22.3施工流程22.3 工程的肢解3第三章 施工工艺要求技术要点93.1 工艺要求93.2 技术要点11第四章 安全规范124.1 注意事项124.2 安全措施13 4.3 正确使用14第五章 质量管理155.1 质量保证措施165.2 压力参数确定175.3 旋喷注浆参数确定185.4 高压旋喷注浆施工工艺的技术要求195.5 主要技术要求21第六章 高压旋喷灌浆施工方法说明226.1 工程概况236.2 工程简要概况236.3 钻孔施工工艺246.4 高喷灌浆施工工艺246.5 材料和浆液制备256.6 质量事故预防25结 语26参考文献30致 谢31V南京工业大学本科生毕业设计

10、(论文)第一章 前言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。高压旋喷桩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。高压旋喷桩施工占地少、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。旋喷桩是指在地表钻孔,通过孔眼将高压浆液和高压风旋转喷射注入强风化岩体或土体,从而达到就地造桩、加固地基的一种施工方法,主要用于路基改良土体、增加地基承载力等方面若在喷射的同时喷嘴以一定的速度旋转、提升则形成喷浆液与上混合的圆柱形桩体通常称为旋喷桩.虽然这种地基

11、加固技术在刀年代初才发展起来但与其他地基加固方法相比由于其在某方面具有明显的优势所以该项技术在国内外发展十分迅速。有一定强度的圆柱体(称为旋喷桩),从而使地基得到加固.根据使用机具设备的不同,旋喷法分为单管法、二重管法和三重管法。结土质成圆柱体称为旋喷桩.它适用于各种软弱土层可提高土的抗剪强度改善土的力学性能也可组成闭合的帷幕截断地下水流可做施工临时防护工程等。系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头,以高速水平喷入土体,借助液体的冲击力切削土层,同时钻杆一面以一定的速度(20r/min)旋转,一面低速(1530cm/min)徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固,形成具有一定强度(0.

12、58.0MPa)的圆柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固。旋喷桩的特点是:可提高地基的抗剪强度;能利用小直径钻孔旋喷成比孔大810 倍的大直径固结体;可用于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体;施工噪声低,振动小;可用于任何软弱土层,可控制加固范围;设备较简单、轻便,机械化程度高;料源广阔,施工简便、粉土、砂、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。单管旋喷注浆法是利用钻机把安装在注浆管(单管)底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深度后,用高压泥浆泵等装置,以20MPa左右的压力,把浆液从喷

13、嘴中喷射出去冲击破坏土体,使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合,经过一定时间凝固,便在土中形成一定形状的固结体,这种方法日本称为CCP工法。第二章 施工工序2.1施工机具(部件构成)施工机具主要由钻机和高压发生设备两大部分组成。由于喷射种类不同,所使用的机器设备和数量均不同,如下:设备名称 型号 功率 数量 单位旋喷钻杆 XY-4 10kW 1 台高压柱塞泵 3D2-S2-85/45 75kW 1 台空压机 6m3 37kW 1 台浆液搅拌机 立式 4kW 1 台灌浆泵 SGB6-10 22kW 1 台排污泵 立式 7.5kW 1 台配套设备 若干(操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及

14、各种管材、阀门接头安全设施等)注:1、钻机的转速和提升速度,根据需要应附设调整装置,或增设慢速卷扬机;2、二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上世纪列规格选用;3、三重管法尚需配备搅拌罐(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。2.2施工前准备材料要求水泥应采用325 号或32.5 强度等级普通水泥,要求新鲜无结块,一般泥浆水灰比为1:11.5。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。1.场地三通一平施工前应保证场地的三通一平,确

15、保用电安全。2.桩位测设桩位应严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm.3.试桩及确定工艺参数为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下:注浆管:提升速度1218cm;旋转速度1020r/min.水:压力2025Mpa;流量85L/min.浆液压力:20Mpa;流量60Lmin.空气:压力0. 50. 9Mpa;流量0. 7m3/min.水灰比:1:14.钻机就位钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%.5.钻孔单管旋喷常使用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30m以上,适用

16、于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层,当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm.6.插管插管是将喷管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时,插管与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地质钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1 MPa,若压力过高,则易将孔壁射塌。7.喷射作业当喷管插入预定深度后,由上而下进行喷射作业,技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程

17、曲线。注:当浆液初凝时间超过20h应及时停止使用该水泥浆液(正常水灰比1: 1,初凝时间为15h左右)8.冲洗喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。9.移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。10.工艺流程图第1步:场地三通一平 第2步:桩位测设 第3步:试桩及确定工艺参数 第4步:钻机就位 第5步:进行钻孔 第6步:插管 第7步:进行喷射作业 第8步:设备冲洗第9步:设备移到新孔位上 第10步:重复以上操作钻机就位引孔(扩孔)到设计标高封堵垂向喷嘴搅浆由下向上旋喷作业到设计顶冲洗移位。施

18、工顺序先打试桩23根,了解施工工艺及旋喷效果,最后确定施工参数。再进行旋喷桩的施工,施工时应先施工内排桩,后施工外排桩,为确保桩与桩间能很好地咬合,宜采用打一跳一法,且间隔时间应大于36小时。1、钻机就位:钻机安置平稳、钻杆垂直、钻头对准孔位中心。2、钻孔插管:采用76型旋转钻机,钻进深度为15米。3、喷射注浆:水泥浆液应在喷注前一小时内搅拌,当喷嘴达到设计高程喷注开始时先送高压力及喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升,以防浆管扭段,钻杆的旋转和提升必须连续不断。4、冲洗及移动机具:当喷射提升到设计高程后,即告旋喷结束,此时应立即拔出注浆管,用清洗包括泥浆泵和高压泵,管内机内不得残存浆和其他杂物,

19、然后将机具设备移动下一个孔位。下图为某gc工艺流程:2.4作业条件1、应具有工程地质勘察报告、基础施工图和施工组织设计。2、施工场地内的地上和地下障碍物已清除或拆迁。3、平整场地,挖好排浆沟、排水沟,设置临时设施。4、测量放线,并设置桩位标志。5、取现场大样,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。6、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。第三章:施工工艺要求及技术要点3.1工艺要求1、 旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法、二重管法和三重管法三种,工程应用较多的为单管法和三重管法。2、 旋喷桩和施工

20、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。3、 单管法和三重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后,再一边提升一边喷射注浆。三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150200mm 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。4、 在插入旋时节管前,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(0.12Mpa)水冲孔喷下,但须把高压水喷嘴用塑料布包裹,以免泥土堵塞。5、 喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋

21、喷参数见表3-17或根据现场试验确定。旋喷施工主要机具和参数 表3-17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/min)2322020025023121010023251550150高压泵 压力(Mpa)流量(L/min)204060120204060120204060120机具性能空压机压力(Mpa)流量(L/min)0.7130.713泥浆泵 压力(Mpa)流量(L/min)35100150浆液配比水水泥陶土碱=(11.5)10.030.0009注:高压泵喷射的(单管法、二证明管野)是浆液或(三管法)水。附:某施工参数选

22、择泵压:20Mpa喷嘴直径及数量:2.3mmx12.4mmx1流量:3740L/min钻杆升速:粘性土30min 砂性土15min钻杆转速:粘性土30rmin 砂性土15rmin水灰比:1.11.2水泥:普32.5,每米水泥用量125Kg/m附加剂:氯化钠1.5%,三乙醇胺0.03%或水玻璃1.5%,水玻璃模数2.43.4,浓度3040波美度。注意:三乙醇胺与水玻璃不能共同使用,否则会发生化学反应。3.2技术要点6、三重管法旋喷法工艺流程为:(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;(2)安放钻机和慢速卷扬机,用以旋转

23、和提升旋喷管;(3)将旋喷管通过钻机盘插入孔内;(4)接通高压管、水泥浆管、空压管,开动高压泵、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;(5)继续旋喷和提升直至预定的旋喷高度为止;(6)拔出旋喷管和套管。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。在桩底部边喷射1min 后,再进行边旋转、边提升、边喷射。8、喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆量后,再逐渐提升注浆管。中间发生故障时,应停止提升和旋喷,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

24、核。9、当处理既有建筑地基时,应采取速凝浆液或大间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。10、桩喷浆量Q(J/根)可按下式计算:式中 H旋喷长度(m);v旋喷管提升速度(m/min);q泵的排浆量(L/min);浆液损失系数,一般取0.10.2。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。11、喷到桩高后应迅速拔出注浆管,用清水冲洗和路,防止凝固堵塞。相H Q = v q(1+) 注:邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距应不得小于46

25、m。第四章:安全规范4.1注意事项1.在旋喷桩施工区最外围的一排桩采用1, 5, 9,间隔跳打的方法进行施工,围内部采用不跳桩按次序施工。2.钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘要与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.5。3.喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求,管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物。4.喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,使固结体顶部出现凹穴,所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌,并要预防其它钻孔排出的泥上或杂物进入。5.为了加人固结体尺寸,或对深层硬上,为了避免固结体尺寸减小,可以采用提高喷射压

26、力、泵量或降低回转与提升速度等措施,也可以采用复喷工艺:第一次喷射(初喷)时,不注水泥浆液,初喷完毕后,将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深,再抽送水泥浆,自下而上进行第一次喷射(复喷)。6.在喷射注浆过程中,应观察冒浆的情况,以及时了解土层情况,喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或一重管喷射注浆时,冒浆量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆,可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量,如冒浆过大,可减少注浆量或加快提升和回转速度,也可缩小喷嘴直径,提高喷射压力。7.对冒浆应妥善处理,及时清除沉淀的泥渣。在砂层

27、中用单管或二重管注浆旋喷时,可以利用冒浆进行补灌已施工过的桩孔。但在粘土层、淤泥层旋喷时,因冒浆中掺入粘上或清水,故不宜利用冒浆回灌8.在软弱地层旋喷时,固结体强度低。可以在旋喷后用砂浆泵注入M15砂浆来提高固结体的强度。9.在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时,如用清水或普通泥浆作冲洗液,会加剧沉降,此时宜用空气洗孔。10.在砂层尤其是干砂层中旋喷时,喷头的外径不宜大于注浆管,否则易夹钻。11、旋喷桩施工完成后,不能随意堆放重物,防止桩变形。12.在开钻前根据管线图摸清管线位置及走向,遇有不明管线应及时向上级汇报。3.2安全措施1、施工时,对高压泥浆要全面检查和清洗干净,防止泵体的残渣和铁屑存

28、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。确保能在额定量高压力时断销卸压;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。2、高压胶管不能超过压力范围使用,使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径,防止高压管爆裂伤人。3、高压喷射旋喷注浆是在高压下进行,高压射流的破坏较强,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,施工完了应及时浆泵和管路内的积水排出,以防结冰,造成爆管。 4、操纵钻机人员要有熟练的操作技能,

29、了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能严禁违章操作。另: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10mm以内,以保证桩垂直度正确。2、在旋喷过期作废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,超过者划出现不冒浆时,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,缩智固结时间或增大注浆量,填满空隙,再继续正常旋喷。3、在插管旋喷过程中,要防止喷嘴被泥砂堵

30、截塞,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。4、钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断;下拆卸钻杆伸入下节有100mm 以上的搭设长度,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;为提高桩的承截力,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。5、相邻桩施工间距宜大于4m,相邻两桩间距较小(D), 施工间隔时间表,应不小于48h。6、当处理既有建筑地基时,应采取速度凝浆液或大间距离孔旋喷和冒浆回灌等措施,

31、以防旋喷过程中在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;司时应对建筑物进行沉降观测。7、桩的质量检验应在旋喷施工结束4 周后进行4.3正确使用1.采用门架式维护结构坑内范围内无支撑,对于基坑开挖施工带来很大方便。 2.结合高压旋喷桩在砂质层中起到固结桩脚和阻隔水流的作用,在旋喷桩施工过程中应严格控制桩位、水泥浆的水灰比以及桩位提升速度。 3.三排桩门架式刚架围护结构体系具有很大的抗侧刚度,受力合理位移变形少,适用于深基坑开挖支护。 4.本支护系统在本工程整个施工过程中起到很好的防护作用,没有出现位移变形等情况,说明门架式刚架围护体系在技术上是可行的。某例:1.桩孔测

32、量定位(1) 依据规划红线图,总平面图及桩位布置图等资料,测量放出控制点轴线,请业主及监理复测验收。(2) 在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线,根据总平面布置图及桩位布置图建立测量控制网。(3) 用经纬仪及水准仪测量定位,并经二次检测确认无误后方可确定旋喷孔位,并在孔位之上做上明显和稳定的标记。2.钻孔施工钻进成孔:先采用工程钻机引孔。钻孔直径和深度:钻孔时,其引孔口径为110mm130mm,终孔直径不小于91mm。终孔深度为设计要求深度以下500mm。引孔钻进时,原则上采用清水钻进,若出现垮孔,采用优质膨润土作为制浆用主要材料,新制泥浆配合比拟为:水750L,粘土650kg,

33、碳酸钠68kg,如采用双重管引孔旋喷一体机,则引孔由旋喷台车自身完成。施工时,分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统,防止串浆、混浆。3.水泥浆液制备(1)浆液和水泥材料:高喷灌浆采用32.5 普通硅酸盐水泥或复合水泥,浆液水灰比为111.51,水泥掺量为18,采用高速搅拌机搅拌,纯拌合时间不少于1 min,且应连续制浆。(2)浆液搅拌及浆液质量控制:选用ZJ-400型高速搅拌机,进行浆液搅拌,由送浆工对浆液浓度、密度、温度和时间等进行检测和记录,据此控制浆液质量。4.高压旋喷灌浆施工(1)地面试喷:钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后,为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求,首先应进行

34、地面试喷。(2)开喷:喷管先至指定深度后,拌制水泥浆液,即可供浆、供风、供水开喷。待各压力参数和流量参数均达到要求,且孔口已返出浆液时,即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。(3)高喷灌浆保持全孔连续一次作业,作业中因拆卸喷射管而停顿后,重复高喷灌浆长度不小于0.3m。(4)在高喷灌浆过程中,出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常,甚至不返浆等情况时,查明原因后即使处理。(5)当孔内出现严重漏浆,拟采取以下措施进行处理:A降低喷射管提升速度或停止提升;B降低喷水压力、流量进行原地灌浆;C喷射水流中掺加速凝剂;D加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆;E向孔内冲填砂、土等堵漏材料。(6)在高喷

35、灌浆过程中,水泥用量根据现场土层情况确定,保证180250kg/m(180度摆喷)。(7)供浆正常情况下,孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时,拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。(8)装、卸喷射管时,采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。(9)高喷灌浆结束后,充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌,直至浆液面不下降为止。(10)施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。第5章 :质量管理5.1质量保证措施(1) 设备安装平稳对正,开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控制好高喷桩的标高。(2) 保持引孔泥浆性能,孔壁完整,不坍孔,确保高喷管顺

36、利下至孔底。(3) 高喷管下井前需在井口试验检查,防止喷嘴堵塞。(4) 高喷管下至距孔底0.5m时,应先启动浆泵送浆,同时旋转下放,下至于孔底(开喷深度)后,再启动高压泵和空压机,各项参数达到要求后方可提升,提升速度控制在815cm/min。(5)高压旋喷作业时各压力参数如下:三重管:浆压:0.23 MPa水压:2030 MPa 气压:0.40.7 MPa两重管:浆压:20 MPa气压:0.40.7 MPa直径达到1300mm的旋喷桩采用三重管,小于1300mm的旋喷桩可采用双重管。(6) 浆液配制必须严格按照配比均匀上料,经常检查测定浆液比重,并做好记录。(7) 高喷作业中,必须注意观察水、

37、气、浆(两重管为气、浆压)压力和流量达到设计要求,发现异常,要立即停止提升,查明原因,及时处理。(8) 分节拆卸高喷管时,动作要快,尽量缩短停机时间。(9) 因故停机(卸管或处理故障)时,需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.10.5 m处,重新开机作业,以避免回灌体出现新层。(10) 遇到较硬地层时应降低提升速度,高喷参数达不到要求孔段应进行复喷。(11) 采用两序施工(间隔一个)防止串孔。(12) 为确保回灌体强度,冒浆不得回收和利用。(13) 遇漏水孔段,应停止提升,继续注浆,冒浆后再提升;漏失严重时应采取堵漏措施,并做好记录。(14) 高喷作业时,各岗位要明确分工,统一指挥,协调一致。(

38、15) 高喷结束后,要立即清洗管路设施。(16) 各种记录资料及时整理上报。某例:施工要点及注意事项1、喷注中途发生机械故障时,应停止提升和喷射以防桩体中断,同时立即排除故障。如泵压增高也不出浆,则是喷嘴堵塞,泵压达不到要求值则可能是高压部分密封性能不好,连接处或旋转处漏浆、漏水。2、冒浆的处理在旋喷过程中,往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沾着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,旋喷的大致效果和旋喷合理性等。根据经验。冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量20%者为正常现象,超过20%或完全不冒浆时应查明原因并采取相应措施:1)若地层中有较大空隙引起的不冒浆,则可能在

39、浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定范围内凝固。另外还可以在空隙地段增大注浆量,填满空隙后再继续正常施工。2)冒浆过大的原因,一般是有效喷射范围与注浆量不相应,注浆量大大的超过旋喷固结所需的浆量所致,减少冒浆的措施有三种:提高喷射压力。适当缩小喷嘴孔径。加快提高和旋转速度。3、由于浆液析水、收缩,固接体顶部有可能出现凹穴,一般深0.3m-1.0m,必须采取措施予以消除。对于新建地基可以直接再次注入浆液填满凹穴。 某例;旋喷参数的确定5.2压力参数的确定一般情况下采用加大泵压力来增加其流量及流速,进而增大喷射力。根据以往经验,本工程压力选择为:03米时,采用25Mpa,3米以下时采

40、用23Mpa。2、旋转提升参数的确定旋转、提升的速度与喷流半径有关,而有效半径与喷嘴的几何尺寸和喷射角度有相互联系,并直接影响喷流的特性。根据施工经验,旋喷提升速度宜控制在2528cm/min范围内,旋转速度宜控制在2028r/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升速度。一般为2023cm/min速度提升,20r/min旋转。3、喷嘴直径喷嘴安装在钻头侧面,是旋喷注浆的关键部分,喷粉直径大小对喷射流速度影响很大。一般单管注浆中喷嘴直径选用2.03.2mm。5.3旋喷注浆参数确定1、喷射直径的估计旋喷后的固结体尺寸由以下因素决定:土的类别及密实程度,高压旋喷注浆方法,喷射技术。根据我

41、国使用的水泥浆液,压力为20Mpa左右、喷嘴孔径2.0d2.5mm时。旋喷固结体直径(D)可按标贯次数(N)进行估计:粘性土(适用于0N5:D=0.65/154N21/154N2砂类土(适用于5N15:D=1/770(350+10N-N2)2、布孔形式根据现场实际情况,本工程采用三角形布孔。矩形布孔5.4高压旋喷注浆施工工艺的技术要求1、施工工艺1.1钻机就位钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许偏斜不得大于1.5%。1.2钻孔单管旋喷常使用76型旋转振动钻机,钻进厚度达30m以上,适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层。当遇到比较坚硬的地层时宜用地址钻机钻孔。钻孔位置与设计

42、位置的偏差不得大于50mm。1.3插管插管是将喷管插入地层预定深度。使用76型振动钻机钻孔时,插孔与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地址钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管,并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中。为了防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水边插管,水压力不超过1Mpa。若压力过高易将空壁射塌。1.4、喷射作业当喷管插入预定深度后。由下而上进行喷射作业,值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。1.5、冲洗喷射施工完毕后,应把注浆管等机具冲洗干净,管内、机内不得残存水泥浆,通常把浆液换成水,

43、在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。1.6、移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。5.5主要技术要求1.钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.52、喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物。3、喷射注浆时要注意准备,开动注浆泵,待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后,才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。4、喷射注浆时,开机顺序也要遵守第3条的规定。同时开始喷射注浆孔的孔段要与前段搭接0.1m防止固结体脱节。5、喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同

44、程度的收缩,使固体体顶部出现凹穴,所以应及时用水灰比为0.61的水泥浆进行补灌,并要预防其他钻孔排除的泥土或杂物进入。6、为了加大固结体尺寸,或深层硬土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。7、冒浆的处理,在旋喷处理中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据实验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量的20%为正常。超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。若是地层中有较大空隙引起的不冒浆,则可以在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固。另外,还可以在空隙地段增加注浆量,填充空隙后再继续正常旋喷施工。冒浆量无穷大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。减小冒浆的措施有三种:提高喷射压力;适当缩小喷嘴直径;控制固结体形状。在正常情况下的冒浆可沿公路横向方向,在相邻两个孔之间开挖排浆沟,形成桩与桩之间的系梁,以便提高复合地基总体承载力。 第六章:高压旋喷灌浆施工方法说明6.1工程简要概况本工程砂砾石层截渗采用旋喷桩,施工轴线长

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