高压旋喷桩施工工艺要点是什么?
(1)旋喷前须检查高压设备和管路系统,其压力和流量表必须满足设计要求。下管前必须检查注浆管路是否畅通,接头密封是否良好。
(2)在插管过程中,为防止泥沙堵塞喷嘴,可边射水边插管。
(3)当喷管插入预定深度后,由下而上进行喷射作业,喷射注浆时要注意,待估算水泥浆的前锋已流入喷头后方可开始提升注浆管。值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间,注浆流量等技术参数,控制转速、提速。拆卸钻杆继续喷射时,保持钻杆有0.3m的搭接长度,不得使喷射固结体脱节。深层旋喷时,先喷浆后旋转和提速,以防注浆管扭断。
(4)重复喷射:在不改变喷射技术参数的条件下,对同一孔位做重复喷射,既能增加土体破坏的有效长度,从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度,复喷时全部喷浆,复喷的次数愈多,固结体直径加长的效果愈好。
(5)施工时,加强前台与后场供浆配合密切,后场停止供应时,应及时通知前台,防止断桩和缺浆。再次供浆时,喷头需插入到停浆点0.5m以下,待恢复供浆时再提升。如停止时间超过3小时,需将输浆管卸下进行清洗。
(6)所用水泥浆,水灰比不得随意更改,要保证水泥质量,水泥要过筛,其细度应在标准上的筛余量不大于15%,禁止使用受潮,过期的水泥。
(7)喷射注浆孔与高压泵距离不能过长,防止高压软管过长,沿程压力损失增大,造成实际喷射压力降低。
(8)为保证桩头的施工质量,旋转提杆至标高以下1m喷射提升时,采用慢速,控制在10cm/s以内。
(9)喷射结束后,若发现浆面下降应立即在喷射孔内进行静压充填,直至浆液面不再下流为止。
高压旋喷桩施工方法—高压旋喷桩施工流程
高压旋喷桩施工方法 高压旋喷桩施工流程
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。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。
高压旋喷桩应用范围
1、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
2、当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时,对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。
3、高压喷射注浆法,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。
4、高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。
配备智能桩基引导系统
本项目施工中采用三管高压旋喷桩作为钻孔灌注桩与地下连续墙连接处的止水帷幕,并采用三管高压旋喷桩作为止水帷幕,以达到止水效果。
施工前处理,主要施工设备和设备准备就绪,高压喷射灌浆施工工艺, 在施工过程中,水泥按每200T检验一批进行检验。
三轴高压旋喷桩施工过程中,测放桩位:根据图纸要求,确定桩位时应准确复核,桩位打入木桩或短钢筋进行标记。
高压旋喷桩施工工艺,即高压旋喷桩,使用高压旋转喷嘴将水泥浆喷射到土壤中,并与土壤混合,形成连续重叠的水泥和固体。
高压旋喷桩施工步骤:场地平整、测量定位:放出施工轴线,确认孔位偏差不大于50mm。钻机就位:钻机稳定牢固。
高压旋喷桩采用高压旋转喷嘴将水泥浆喷入土壤中,与土壤混合,形成连续重叠的水泥和固体。
高压旋喷桩施工方案
旋喷桩施工工艺、施工工艺、高压旋喷桩施工技术参数表、施工技术措施、测量定位、先破坏路面混凝土、,然后根据控制桩和设计图纸准确放出旋喷桩孔位。
高压喷射灌浆桩的特殊施工方案,即高压喷射灌浆桩,使用高压旋转喷嘴将水泥浆喷射到土壤中,并与土壤混合,形成水泥和固体的连续重叠。
高压旋喷桩的灌浆固结有许多质量因素。当采用某种形式的高压喷射注浆管法时,注浆过程是影响固结的重要因素之一。
高压喷射灌浆法适用于处理淤泥、粉土、流塑性、软塑性或塑性粘性土、淤泥、砂、黄土、素填土和砾石土等地基。
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高压旋喷桩的施工工艺要点有哪些?
高压旋喷桩是高压喷射注浆法的一种,是将带有特殊喷嘴的注浆管插入到设计的土层深度,然后将水泥浆以高压射流的形式从喷嘴内射出,冲击切削土体。土体与水泥浆搅拌形成混合浆液,进而形成连续搭接的水泥加固体。
高压旋喷桩的基本工艺类型有:单管法、二重管法、三重管法和多重管法四种方法。
超高压旋喷桩机具能提供30Mpa以上的喷浆压力,切割和加固地层形成的桩径达2m以上。
微扰动旋喷桩:利用控制旋喷施工中地层的压力,通过传感器监控压力和回吸浆嘴的配合作用,将旋喷过程产生的废浆和泥浆排出,控制地层压力在设计允许值之内,从而减少了对地层的扰动,同时也提高了旋喷桩的直径和桩体强度。
高压旋喷桩施工工艺及要点,超全!
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。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体,使土体出现空穴,土体裂隙扩张。
2.混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中,在射流后部形成空隙,在喷射压力下,迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向(即阻力小的方向)移动位置,与浆液搅拌混合形成新的结构。
3.升扬置换作用(三重管法)。高速水射流切割土体的同时,由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上,土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。
4.充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙,析水固结,还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。
5.压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中,在破碎部位边缘还有剩余压力,并对土层可产生一定压密作用,使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
三、操作要点
1.施工前准备工作
(1)在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探,进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。
(2)准备充足的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。水要干净,酸碱度适中,pH值在5~10之间。
(3)根据补充勘探资料,在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室,对取得的土样在进行试验之前应妥善保存,使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。
(4)室内配合比试验。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况,按不同含水量设计并调整几种配合比,通过在室内将现场采取的土样进行风(烘)干、碾碎,过2~5mm筛的粉状土样,按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验,确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.0~1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度,可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化,应调整为天然含水量。
(5)试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩,并根据试桩结果,调整加固料的喷浆量,确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。
(6)推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土,杂物,并将原地面按设计要求整平,填出路拱。根据施工现场实际情况,施作临时排、截水设施,并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
(7)按设计要求完成施工放样,用木桩定出桩位,用白石灰作出明显标识。
2.施工工艺
(1)钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位,将钻头对准孔位中心,同时整平钻机,放置平稳、水平,钻杆的垂直度偏差不大于1%~1.5%。就位后,首先进行低压(0.5MPa)射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。
(2)制备水泥浆。桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中,再将水泥和外掺剂倒入,开动搅拌机搅拌10~20分钟,而后拧开搅拌桶底部阀门,放入第一道筛网(孔径为0.8mm),过滤后流入浆液池,然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网(孔径为0.8mm),第二次过滤后流入浆液桶中,待压浆时备用。
(3)钻孔(三重管法)。当采用地质钻机钻孔时,钻头在预定桩位钻孔至设计标高(预钻孔孔径为15cm)。
(4)插管(单重管法、二重管法)。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时,钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为:启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液,使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉;直到桩底设计标高,观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后,拔出钻杆,再插入旋喷管。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可用较小压力(0.5~1.0MPa)边下管边射水。
(5)提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后,停止钻进,旋转不停,高压泥浆泵压力增到施工设计值(20~40MPa),坐底喷浆30s后,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工,在达到设计深度后,接通高压水管、空压管,开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转,并用仪表控制压力、流量和风量,分别达到预定数值时开始提升,继续旋喷和提升,直至达到预期的加固高度后停止。
(6)桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1.0m开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升0.5m,直至桩顶停浆面。
(7)若遇砾石地层,为保证桩径,可重复喷浆、搅拌:按上述4~6步骤重复喷浆、搅拌,直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵(清水泵、空压机),停止水泥浆(水、风)的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。
(8)清洗。向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
(9)移位。移动桩机进行下一根桩的施工。
(10)补浆。喷射注浆作业完成后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
3.推荐的主要施工技术参数
(1)单重管法。浆液压力20~40MPa,浆液比重1.30~1.49,旋喷速度20rmin,提升速度0.2~0.25m/min,喷嘴直径2~3mm,浆液流量80~100L/min(视桩径流量可加大)。
(2)二重管。法浆液压力20~40MPa,压缩空气压力0.7~0.8MPa。
(3)三重管。法浆液压力0.2~0.8MPa,浆液比重1.60~1.80,压缩空气压力0.5~0.8MPa,高压水压力30~50MPa。
4.推荐主要机具设备,见表2。
5.劳动力组织
单机作业每班人员组织分工,见表3。
四、质量要求及质量控制要点
1.施工质量要求
旋喷桩施工质量要求应满足表4要求。
2.质量控制要点
(1)正式开工前应认真作好试桩工作,确定合理的施工技术参数和浆液配比。
(2)旋喷过程中,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,若超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
(3)钻杆旋转和提升必须连续不中断,拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10~20cm的搭接长度,避免出现断桩。
(4)在旋喷过程中,如因机械出现故障中断旋喷,应重新钻至桩底设计标高后,重新旋喷。
(5)制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意改变。在旋喷过程中,应防止泥浆沉淀,浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时,应有筛网进行过滤,过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。
(6)在旋喷过程中,若遇到孤石或大漂石,桩可适当移动位置(根据受力情况,必要时可加桩),避免畸形桩或断桩。
3.质量通病处理
(1)不冒浆或冒浆量少: 通常原因是加固土层粒径过大,孔隙较多,可采取以下措施。
1)加大浆液浓度,可以从1.1加大到1.3左右继续喷射。
2)灌注粘土浆或加细砂、中砂,待孔隙填满后再继续正常喷射。
3)在浆液中掺加骨料。
4)加泥球封闭后继续正常喷射。
5)灌注水泥砂浆后,再将孔内水泥浆置换成粘土浆,待孔隙填满后继续正常喷射。
(2)冒浆量过大:通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关,可采取以下措施。
1)提高喷射压力。
2)适当缩小喷嘴直径。
3)适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体,目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法,在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
(3)凹穴处理。
1)在喷射灌浆完毕时,即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液,直至孔内混合液凝固不在下沉。
2)在喷射灌浆完成后,向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆,浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料,如采用水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3的浆液。
五、安全措施
1.高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作,压力表应定期检修检定,以保证正常工作。
2.钻机操作人员应具有熟练操作技能。
3.施工前应检查高压设备和管路系统,其压力和流量(风量)需满足设计要求,应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠,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,否则接头断开、软管破裂,将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验(试压检验到当地压力容器检验所检验),必须确保在达到规定压力时能断销卸压,绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
4.喷射浆自喷嘴喷出时,具有很高的能量,因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm。
5.喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主,但有时也加入其他化学填加剂,一般说浆液硬化后对人畜均无害,但硬化前的液体进到眼睛里时,必须立即进行充分清洗,并及时到医院治疗。
6.吊、放喷射管路时,严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中,防止漏电伤人。
六、环境保护
1.水泥、石灰细颗粒散体材料,应遮盖存放;运输时必须必须封闭覆盖,不得沿途撒落。
2.制定洒水防尘措施,指定专人负责现场洒水降尘。
3.采取有效降噪措施。
4.不得随意排放废弃的加固料。
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