高压旋喷桩讲义
四、施工方案
工序
1.场地三通一平 (水通、电通、路通、施工场地平) 2.桩位测设 3.钻机就位 4.钻孔 5.插管 6.喷射作业 7.冲洗 8.移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。 9.流程图
流程图
测量放线定位
引孔钻机就位
钻进成孔
开孔检查
清孔
启动高压机送风 启动高压泵送水 浆液配置泵送 高喷作业 回灌 搬迁 移钻
4. 严格实行自检、互检和专检 “三检”制,定 期或不定期进行质量检查、开展工程质量评比。
5 .建立开工前技术交底制度,同时工程开工前应 按规范要求编制分项工程施工方案,经监理工 程师审批后实施。
6.施工测量由专职的测量人员进行放样测量,并 有监理工程师在场且认可后再施工。
7.原材进购必须有出厂质量证明书方可进购,进 场后必须进行质量检验合格后方可使用。
5、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。 6、 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 。
旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先 设定的要求加以控制,并随时做好关于旋喷时间、 用浆量,冒浆情况、压力变化等的记录。 喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转 30秒,水泥浆与桩端土充分搅拌后,再边喷浆边 反向匀速旋转提升注浆管,提升速度为 260mm/min,直至距桩顶1米时,放慢搅拌速度 和提升速度 。保证桩顶密实均匀。中间发生故障 时,应停止提升和旋喷,以防桩体中断,同时立 即检查排除故障,重新开始喷射注浆的孔段与前 段搭接不小于1m,防止固结体脱节。
二、高压旋喷桩发展过程及施工原理
高压旋喷注浆法始创于日本,它是在化学注浆法的基础上, 采用高压水射流切割技术而发展起来的。 高压喷射注浆,就 是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定的深度后, 以20-40Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射 流冲击破坏土层。当能量大、速度和脉动状的射流动压大于 土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗 粒随浆液或水冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力 和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比 例和质量大小,有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土层 中形成一个固结体。由多个高压喷射注浆固结体形一个整体, 可以用来作为地基加固。这种施工方法可以使被加固区域形 成一个整体提高地基的抗剪强度改善土体的变形性质,从而 保证了原有建筑物基础下土体的稳定性,亦保证了基础的稳 定。
三、高压旋喷桩种类
注浆管移动方式示意图
注浆管基本种类
1、单管旋喷法 通过单根管路,利 用高压泥浆 (20MPa-30MPa) 喷射冲切破坏土体, 成桩直径40-50cm。 其加固质量好,施 工速度快和成本低, 但固结体较小。
二重管旋喷注浆示意图
二重管旋喷 在单管法的基础上又 加以压缩空气,并使用双 通道管的二重灌浆管。在 管的底部侧面有一个双重 喷嘴,高压浆液以20MPa 左右的压力从内喷嘴中高 速喷出,在射流的外围加 以0.7MPa左右的压缩空气 喷出。在土体中形成直径 明显增加的柱状固结体, 达80-150cm。
主要特征及适用范围
主要特点: 1、使用的范围较广 6、材料广阔,价格低廉 2、施工简便 7、浆液集中,流失较少 3、固结体形状可以控制 8、设备简单,便于管理 4、确保固结体的强度 9、生产安全 5、有较好的耐久性 10、无公害 适用范围: 适用于淤泥、粘性土、粉土、砂类土、黄土、人 工填土等土层的地基处理或旧房地基加固。对于 地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段、永 冻土和对水泥有严重腐蚀的土质均不宜采用该法。
换浆清渣
试喷检查 插入高喷管 观察高喷参数 孔内保持满浆
高压水泵 泥浆泵
气 量 计
水箱 管涌 搅拌机
钻机
空压机
水泥仓
引孔钻机就位
钻进成孔
高喷作业
旋喷固结体
三重管法施工机具布置示意图
各道工序
1、定孔位 在定孔位时,一定严格按照设计放样定孔位, 其误差不大于2cm,并用木桩固定。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。 2、造孔 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。
地层加固
1.地层加固方法:
车站端头井位置地层主要是砂层,采取φ800三管高 压旋喷桩咬合200mm进行地层加固。加固后的土体,应 有良好的均匀性、自立性、止水性,其无侧限抗压强度 qu≥1.2MPa,渗透系数≤1.0×10-7cm/sce。
2.地层加固范围:
经计算和地铁施工经验,加固范围为:盾构始发端、 到达端地层加固长度为8m,宽度为盾构外径水平两侧各 3m,上部至少3m,底部3m。
介 绍
一、工程概况
目
录
二、高压旋喷桩发展过程及施工原理 三、高压旋喷桩种类及主要设备组成 四、施工方案
一、工程概况
南昌地铁1号线七标段包括三站三区间,三站分别为上海路站、 青山湖大道站、高新大道站;三区间包括北京东路站~上海路站,上 海路站~青山湖大道站,青山湖大道站~高新大道站。上海路站位于 北京东路和上海路的交叉十字路口处,沿北京东路下方设置,呈东西 走向。车站站台中心里程CK19+176.744,地面标高为19.8米,顶板 覆土厚度3.0米。车站从地面到基坑底穿越较厚的砂层,基坑底位于 ③5砺砂层中,开挖深度16.11米,侧端头井基坑开挖深度均为17.61 米,车站主体结构内包尺寸总长196.8米,标准段车站跨度17.6米。 青山湖大道站位于北京东路和青山湖大道的交叉十字路口处,沿北京 东路下方设置,呈东西走向。车站站台中心里程CK19+974.482,地 面标高为19.8米,顶板覆土厚度3.2米。车站从地面到基坑底主要穿 越较厚的砂层,基坑底位于③5砺砂层中,开挖深度17.31米,车站两 端井基坑深度为18.81米,主体结构内包尺寸长191.8米,标准段车站 跨度17.6米。高新大道站位于北京东路、高新大道交叉口中央绿岛下, 与规划5号线“十字”换乘车。车站设计起点里程是CK20+902.504, 车站设计终点里程是CK21+175.790。1号线车站主体呈东西向布置, 车站为地下两层12.0米岛式站台车站,站前设单渡线;5号线车站主 体南北向布置,车站为地下三层12.0米岛式车站。1、5号车站通过中 部换乘楼梯实现台对台换乘。5号线为远期站,本次设计只预留5号线 换乘节点处围护结构。
施工注意事项
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0.5° 2、 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、喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有 不同程度的收缩,使固体体顶部出现凹穴,所以应 及时用水灰比为0.6~1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。
施工中若干问题的处理
1)喷射中途发生机械故障时,应停止提升和喷射以防柱 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不 好,连接处或旋转处漏浆、漏水。 2)当发现浆液喷射不足影响固结质量,可进行重复喷射。 原位重复喷射时,冲击破坏的浆土混合液体,所受阻力较 小,因此有增加固结体直径的效果,增大的数值主要随土 质密度而异。 3)当发现浆液初凝时间超过20h(正常初凝时间应为15h 左右),应及时停止使用该水泥。在喷射过程中有一定数 量的土粒,随部分浆液(小于注浆量的20%)沿注浆管管 壁冒出地面属正常现象。如果出现超过20%或完全不冒浆 等异常情况,应查明原因并采取相应措施。 4)按地质剖面图及地下水等质料,在不同深度,针对不 同地层土质情况,选用合适的喷射参数;对深层、硬土, 应增加压力和流量或适当降低旋转和提升速度。 5)由于浆液析水、收缩,固结体顶部有可能出现凹穴, 一般深0.3m~1.0m,采取在原旋喷孔位进行两次注浆的 方法进行处理,第二次所注浆液应具有一定的膨胀性。
3、下喷射管 将喷射台车移至成孔处,先在地面进行浆、气 试喷,检查各项工艺参数符合设计要求后将喷射 管下至设计深度,经现场质检人员检查认可后方 可进行高喷灌浆施工,喷射过程中如遇特殊情况, 如浆压过高或喷嘴堵塞等,应将喷射管提出地面 进行处理,处理好后再进行施工。 4、喷浆材料 采用425号普通硅酸盐水泥搅制同,水泥应为 新鲜无结块,通过0.08mm方孔筛的筛余量为≤5%, 每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证,并 根据有关规定进行抽查检验。制浆用水必须保证 清洁无污染,符合拌制水工砼的要求。一般采用1: 0.8-1:1.1的水灰比,并掺入少量孔内进行静压充填灌 浆,直到浆面不再下沉为止,保证高喷防渗墙固 结后墙顶标高,回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆 静压充填。 8、记录 施工中钻孔、高喷灌浆的各道工序应详细、及 时、准确记录,所有记录需按要求使用统一表格。
质量保证体系
成立以项目经理为首的质量保证体系,项目总工 具体负责工程质量的日常管理工作、工程创优、持 续改进,由质检工程师负责日常质量检查工作,工 序验收工作,做到责任分明、奖罚分明,有章可循, 有据可依。 1.制定各部门的岗位质量责任制,执行工程质量奖 惩条例。 2 .认真理解和执行本合同的技术规范和合同指定的 标准,熟悉设计图纸,领会设计图纸意图,严格按 照设计要求、技术规范和质量标准进行施工和检验 评定。 3 .建立工地试验室,工程所用的水泥在使用前,必 须通过试验室验确定,并有监理工程师在场且认可 后再投入使用。