二、高压旋喷桩施工方案 1、高压旋喷桩工艺流程
平整场地 设备安装调试
测放桩
引孔钻机就位 水泥浆搅拌、制备
启动空气压缩机 启动高压泵 启动引孔钻机
主机钻进引孔 输送高压气流 钻孔引孔至设计标高
二重管旋喷注浆
自桩底匀速旋转提速高压喷浆至桩顶 停喷、停气 单桩施工完毕
图 旋喷注浆施工工艺流程
2、双重管高压旋喷桩施工要求:
旋喷桩施工过程中一般先钻孔至设计深度,再下注浆管,用高压泵(一般为25~35MPa)将水泥浆液通过特殊注浆管端头的喷嘴(ф1.8),以高速喷入土层,喷嘴在喷浆液时,一面缓慢旋转(10rpm)、一面徐徐提升(10~15cm/min),高压喷出的浆液不断切削土层,并使强制切削下来的土体与浆液充分混合,最后在喷射力的有效射程范围内形成一个混合物圆形凝柱体,依据实际地质情况旋喷法采用的二重管法,即:同时压入水泥浆和压缩空气,使用φ73钢管为注浆管,喷射
流为浆液,以30MPa 压力从喷嘴中喷出,直接冲击切削土体,达到水泥浆置换土体颗粒,满足设计要求。施工流程详见旋喷注浆施工工艺流程。 3、双重管高压旋喷桩施工方法:
施工时首先钻孔,再用旋喷机喷射,即先把浆液管下到预定加固范围最深点,然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体,将开孔和灌注桩体同时进行,一次成桩,其工作步骤为:
(1)钻机就位:钻机需平置于牢固坚实的地方,钻杆对准孔位中心,偏差不超过5cm。
(2)钻孔下管:钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置,在下管过程中,需防止管外泥砂堵塞喷嘴,确保下管顺利,下管过程中同时输送压缩气流,当注浆喷头下到预定位置(预定加固范围最深点)。
(3)制浆:不同地层选取不同注浆材料,本项目旋喷桩喷射注浆材料采用普通硅酸盐水泥(42.5#),水泥掺量为50%,由于粉细砂渗透系数大,依据施工实际情况,可建议适量掺加水玻璃(水玻璃参量为水泥重量的1.364%)和木质素磺酸钙(木质素磺酸钙参量为水泥重量的0.2%),加快沉淀凝结。
(4)试管:当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压,若注浆设备和高压管路安全正常,则可搅拌制作水泥浆,开始高压注浆作业。
5)高压注浆作业:高压射浆自下而上连续进行,注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数,应符合操作规程要求。启动高压注浆泵,开始注浆,当注浆压力和电机转速稳定并达到施工设计参数后,再按施工设计提升速度开始提升钻杆,边旋转边喷浆边提升。
(6)喷浆结束与拔管:喷浆由下而上至设计高度后,停止喷浆,拔出喷浆管,喷浆即告结束,把浆液填入注浆孔中,多余的清除掉,但需防止浆液凝固时产生收缩的影响,拔管要及时,切不可久留孔中,否则浆液凝固后将难以拔出。
(7)注浆设备清洗:当喷浆结束后,立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。
4、旋喷桩质量标准及保障措施 4.1质量标准 (1)保证项目
旋喷桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比符合设计要求。 检验方法:检查出厂证明、合格证、试验报告。
(2)基本项目
高压旋喷桩桩体深度、直径和桩体强度等符合设计要求。 检验方法:钻孔取芯检验、标准贯入试验等。
检查桩体均匀性:可采取钻孔取芯的方法,该方法也可用来检验桩体的抗压强度。依据设计要求,一般高压旋喷桩桩体强度通过钻孔取芯满足28d的无侧限抗压强度大于0.8MPa即可判定为合格。 (3)允许偏差
旋喷桩的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。 项 目 允许偏差 检验方法 桩体中心位置 50mm 拉线及尺量检查 钻孔垂直度 1H/200 吊线和尺量检查 4.2施工注意事项
(1)钻机就位后应进行水平、垂直校正,钻杆应与桩位吻合,偏差控制在10mm内。 (2)旋喷桩施工前必须确定旋喷施工参数:旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。 (3)旋喷桩管达到预定深度后,应进行高压射水试验,合格后方可喷射浆液,待达到预定压力排量后,再逐渐提升旋喷管,深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升,防止注浆管扭断。 (4)旋喷冒浆处理
冒浆:旋喷时高压喷射流在地基中切削土体,其施工范围就是喷射距离加上渗透部分长度为半径的圆柱体。一部分细小的土粒被喷射浆液所置换,随着液流被带到地面上(俗称冒浆),其余与浆液搅拌混合。在旋喷过程中往往有一定数量土粒随着一部分浆液沿着注浆管冒出地面,通过对冒浆观察,冒浆量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆者,应查明原因,采取相应的措施。地层中有较大的空隙而引起不冒浆,则可在浆液中掺加适量的外加剂(水玻璃和木质素磺酸钙),使浆液在一定范围内凝固。
(5)在插管旋喷过程中,要注意防止喷嘴被堵,压力和流量必须符合设计值,否则要拔管清洗,再重新进行插管和旋喷。插管过程中,为防止泥砂堵塞,可边射水边插管,以免泥砂堵塞。
(6)选用水泥应经试验及过筛,其细度应在标准筛(孔径0.08mm)的筛余量不大于15%,浆液搅拌后不得超过1小时。
(7)钻杆的旋转和提升必须连续不中断,拆卸钻杆要保持钻杆有0.1m 以上搭接
长度,以免旋喷固结体脱节。为提高旋喷桩桩体质量,在桩底部1m 范围内应采取较长持续时间的措施。
(8)旋喷桩体的施工质量是保证施工期间基坑底稳定的关键,旋喷桩施工时,应严格按照施工规范进行施工。其施工要点如下:
①高压喷射注浆的施工参数应根据地质条件,通过现场施工经验调整,并在施工中严格加以控制。
②施工时应保证钻孔的垂直偏差不应超过0.5%,桩位偏差不应大于50mm。 ③喷射压力,提升速度对成桩直径有较大影响,根据桩径(桩径为ф800)进行调整。
4.3施工质量保证措施
(1)、在施工全过程中,自始至终坚持由项目经理、项目技术负责人、质检员组成的质量检查领导小组,由领导小组领导开展各项生产质量活动,建立质量责任制,实行奖罚制度,狠抓质量教育,提高职工的质量意识和素质,把质量隐患消灭在施工过程中。
(2)、工地配备专职质检员,确保各工序都有质量控制和监督。
(3)、实行“三检制”,对各单元工程进行分级检查,质检员均持证上岗,并有多个工程质检的施工经验。
(4)、施工各工序要认真复核,经验收合格后方可进行下道工序施工,并严格执行单元工程质量等级评定制度。
(5)、认真接受业主、监理工程师监督检查工程质量。按照要求进行施工。 (6)、坚持对材料按规范进行试验、复检制度,外购的钢筋、水泥等材料的质量必须经检验合格后方能使用。
(7)、坚持质量奖罚制度,并定期对工程质量进行全面检查、总结。
(8)、健全和完善工程技术档案,做好原始资料记录和整理工作,及时完成竣工资料整理。
5、旋喷桩安全保证措施
旋喷施工采用高压喷射为主的手段,尤应注意安全措施。
(1) 高压泥浆泵应全面检查和清洗干净,防止泵体的残渣和铁屑存在,各密封圈完整无泄漏。
(2) 压力表应定期检查,保证正常使用。 (3)一旦发生故障,要停泵停机排除故障。