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旋噴樁施工

旋噴樁這是在建筑加固工程中經(jīng)常運(yùn)用到的,據(jù)了解它興起于20世紀(jì)80年代的高壓噴射注漿法,在當(dāng)時(shí)這種技術(shù)比較……

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旋噴樁這是在建筑加固工程中經(jīng)常運(yùn)用到的,據(jù)了解它興起于20世紀(jì)80年代的高壓噴射注漿法,在當(dāng)時(shí)這種技術(shù)比較流行。不過事實(shí)證明這種方法對(duì)處理淤泥、粘性土、淤泥質(zhì)土、人工填土、沙土、粉土和碎石土等有良好的效果,因此被列入現(xiàn)行的《地基與基礎(chǔ)施工規(guī)范》。
說到旋噴樁主要是通過鉆機(jī)將旋噴注漿管和噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程,將預(yù)先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后,從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來,形成一股能量高度集中的液流,直接破壞土體,噴射過程中,鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升,使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌?,在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體,從而使地基得到加固。施工中一般分為兩個(gè)工作流程,即先鉆后噴,再下鉆噴射,然后提升攪拌,**每米樁漿土比例和質(zhì)量。

一、施工要求
施工前整平場(chǎng)地,路基填料采用素土(兩側(cè)路堤、人行道及非機(jī)動(dòng)行車道范圍填筑粘土)。
施工前**行成樁實(shí)驗(yàn)性施工,以確定合適的水泥漿濃度、噴漿量、噴漿壓力、噴漿提升速度等施工工藝參數(shù),為正式施工提供依據(jù),試樁數(shù)量不得少于5根。
二、工作步驟
1.高壓旋噴由于高壓空氣和高壓水切割、置換,將會(huì)產(chǎn)生大量的水泥土漿,應(yīng)就地設(shè)置泥漿沉淀地。
2.布置好高壓泵,泥漿泵攪拌機(jī),制漿材料堆場(chǎng)和水、電、輸漿管路等,并進(jìn)行機(jī)具設(shè)備的檢修和調(diào)試。
3.布孔放樣
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和說明書進(jìn)行孔位放樣,采用跳孔噴漿的方法。
4.鉆孔將鉆機(jī)就位
鉆頭準(zhǔn)確定位居中,鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置偏差小于10cm。鉆架矯正擺平,鉆桿垂直,傾斜度小于等于1.5%,開始鉆孔,鉆孔過程中要經(jīng)常注意鉆桿偏斜情況,及時(shí)矯正。鉆孔孔口采用套管保護(hù)。
5.制備漿液
利用攪拌機(jī),將水與42.5普通硅酸鹽水泥按1:1的水灰比充分?jǐn)嚢杈鶆?,制備水泥漿液,隨時(shí)拌制隨時(shí)噴注。
6.插管噴漿
旋噴機(jī)具就位,校正機(jī)架水平度和噴主管的垂直度,灌注管插入高噴孔前采用中等壓力試噴,以檢查噴射和灌漿系統(tǒng)是否暢通,然后用卷揚(yáng)機(jī)將灌注管插入鉆孔設(shè)計(jì)深度,開始噴射灌漿作業(yè),按成樁實(shí)驗(yàn)確定提升速度,和旋轉(zhuǎn)速度,邊提升噴灌管邊旋轉(zhuǎn),待噴管達(dá)到設(shè)計(jì)長度范圍內(nèi)停止噴漿,將灌注管提出孔口,在鉆孔內(nèi)進(jìn)行靜壓灌漿,防止固結(jié)體形成凹形。
7.移動(dòng)機(jī)架和沖洗管路
灌注完畢,移動(dòng)機(jī)架,沖洗管路器具,開始下一個(gè)孔的施工。
三、施工注意事項(xiàng)
為防止?jié){液凝固收縮影響施工樁頂標(biāo)高,可在原孔位采用冒漿回灌或二次注漿措施.
擋土墻位置待高壓旋噴樁施工完畢28天并檢測(cè)合格后,開挖基坑,敲掉上部樁頭,施工擋土墻.
其他未盡事宜請(qǐng)嚴(yán)格按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTGF10-2006執(zhí)行。
四、操作工藝
1.測(cè)量放線:根據(jù)設(shè)計(jì)的施工圖和坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)測(cè)量放出施工軸線。
2.確定孔位:在施工軸線上確定孔位,編上樁號(hào)、孔號(hào)、序號(hào),依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量各孔口地面高程。
3.鉆機(jī)造孔:可采用泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊套管鉆進(jìn)和沖擊回轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)等方法。
1)鉆機(jī)主鉆桿對(duì)準(zhǔn)孔位,用水平尺測(cè)量機(jī)體水平、立軸垂直,鉆機(jī)要墊平穩(wěn)牢固。
2)鉆孔口徑應(yīng)大于噴射管外徑20~50mm,以**噴射時(shí)正常返漿、冒漿。
3)開鉆前由項(xiàng)目部技術(shù)組下達(dá)造孔通知書,報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后開鉆。
4)造孔每鉆進(jìn)5m用水平尺測(cè)量機(jī)身水平和立軸垂直1次,以**鉆孔垂直。
5)鉆進(jìn)過程中為防止塌孔采用泥漿護(hù)壁,黏土泥漿容重一般為1.1~1.25g/cm3。
6)鉆進(jìn)過程中隨時(shí)注意地層變化,對(duì)孔深、塌孔、漏漿等情況,要詳細(xì)記錄。
7)施工場(chǎng)地勘察資料不詳時(shí),每間隔20m布置一先導(dǎo)孔,查看終孔時(shí)地層變化。
8)鉆孔終孔深度應(yīng)大于開噴深度0.5~1.0m,以滿足少量巖粉沉淀和噴嘴前端距離。
9)終孔后將孔內(nèi)殘留巖芯和巖粉撈取置換干凈,換入新的泥漿,**高噴順利下管。
10)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,進(jìn)行孔內(nèi)測(cè)斜,孔深小于30m時(shí),孔斜率不大于1%。
11)鉆孔完成后及時(shí)將孔口蓋好,以防雜物掉入孔內(nèi)。12)鉆孔記錄要填寫清楚、整潔,經(jīng)監(jiān)理、質(zhì)檢員、施工員簽字后當(dāng)天交技術(shù)組。
13)采取套管跟管鉆進(jìn)方法時(shí),在起拔套管前應(yīng)向孔內(nèi)注滿**護(hù)壁泥漿。
14)當(dāng)采用振沖沉管時(shí),應(yīng)**機(jī)架和沉管(噴射管)的垂直度,滿足設(shè)計(jì)要求。
4.測(cè)量孔深:鉆孔終孔時(shí)測(cè)量鉆桿鉆具長度,孔深大于20m時(shí),進(jìn)行孔內(nèi)測(cè)斜。
5.下噴射管:鉆孔經(jīng)驗(yàn)收合格后,方可進(jìn)行高壓噴射注漿,下噴射管前檢查以下事項(xiàng)。
1)測(cè)量噴射管長度,測(cè)量噴嘴中心線是否與噴射管方向箭一致,噴射管應(yīng)標(biāo)識(shí)尺度。
2)將噴頭置于高壓水泵附近,試壓管路應(yīng)小于20m,試噴調(diào)為設(shè)計(jì)噴射壓力。
3)施工時(shí)下噴射管前進(jìn)行地面水、氣、漿試噴,即設(shè)計(jì)噴射壓力+管路壓力。
4)設(shè)計(jì)噴射壓力+管路壓力為施工用的標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力,更換噴嘴時(shí)重新調(diào)試。
5)擺噴施工下噴射管前,應(yīng)進(jìn)行地面試噴并調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動(dòng)角度。
6)地面試噴經(jīng)驗(yàn)收合格后,下入噴射管時(shí),應(yīng)采取措施防止噴嘴堵塞。
7)孔內(nèi)沉淀物較多時(shí),應(yīng)事先準(zhǔn)備黏土泥漿,下噴射管時(shí)邊沖入泥漿邊下管。
8)鉆孔當(dāng)采用套管護(hù)壁時(shí),下入噴射管后,拔出護(hù)壁套管。
9)當(dāng)采用振沖沉管時(shí),必須滿足以上要求。
10)當(dāng)噴射管下至設(shè)計(jì)深度時(shí),經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后,準(zhǔn)備開噴。
6.攪拌制漿:攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng),并應(yīng)能**均勻、連續(xù)地拌制漿液。**高壓噴射注漿連續(xù)供漿需量。
1)按設(shè)計(jì)的水灰比拌制水泥漿液,常用水灰比為1。
2)水泥漿的攪拌時(shí)間,使用高速攪拌機(jī)不少于60s;使用普通攪拌機(jī)不少于180s。
3)純水泥漿的攪拌存放時(shí)間,自制備至用完的時(shí)間應(yīng)少于2.5h。
4)漿液應(yīng)在過篩后使用,并定時(shí)檢測(cè)其密度。
5)制漿材料稱量可采用質(zhì)量或體積計(jì)量法,其誤差應(yīng)不大于5%。
6)炎熱夏季施工應(yīng)采取防熱和防曬措施,漿液溫度應(yīng)保持在5~40℃。
7)寒冷季節(jié)施工應(yīng)做好機(jī)房和高壓噴射注漿管路的防寒保暖工作。
8)若用熱水制漿,水溫不得超過40℃。
9)漿液使用前,檢查輸漿管路和壓力表,**漿液順利通過輸漿管路噴入地層。
10)水泥漿液中需要加入適量的外加劑及摻合料構(gòu)成復(fù)合漿液,應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
7.供水供氣:施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求。
1)單管法,施工用高壓水泥漿的密度、流量、壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
2)兩管法,施工用高壓水泥漿和壓縮氣的流量、壓力要符合設(shè)計(jì)要求。
3)三管法,施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力要符合設(shè)計(jì)要求。
8.噴射注漿:高壓噴射注漿法為自下而上連續(xù)作業(yè)。噴頭可分單嘴、雙嘴和多嘴。
1)當(dāng)注漿管下至設(shè)計(jì)深度,噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,即可噴射注漿。
2)開噴送入符合設(shè)計(jì)要求的水、氣、漿,待漿液返出孔口正常后,開始提升。
3)高壓噴射注漿噴射過程中出現(xiàn)壓力突降或驟增,必須查明原因,及時(shí)處理。
4)噴射過程中拆卸噴射管時(shí),應(yīng)進(jìn)行下落搭接復(fù)噴,搭接長度不小于0.2m。
5)噴射過程中因故中斷后,恢復(fù)噴射時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴,搭接長度不小于0.5m。
6)噴射中斷超過漿液初凝時(shí)間,應(yīng)進(jìn)行掃孔,恢復(fù)噴射時(shí),復(fù)噴搭接長度不小于1m。
7)噴射過程中孔內(nèi)漏漿,停止提升,直至不漏漿為止,繼續(xù)提升。
8)噴射過程中孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿,停止噴射,提出噴射管,采取堵漏措施。
9)對(duì)有特殊要求的注漿孔,可采用復(fù)噴來增加噴射長度和強(qiáng)度。
10)噴射過程中,要記錄每個(gè)高壓噴射注漿孔施工時(shí)間全過程。
9.冒漿:高壓噴射注漿孔口冒漿量的大小,能反映被噴射切割地層的注漿效果??卓诿俺龅臐{液能否回收利用,取決于工程設(shè)計(jì)和冒漿質(zhì)量的好與差,工程中盡可能利用回漿。
1)單管法、兩管法,孔口冒出的漿液不回收利用。
2)單管法、兩管法,注漿過程中,冒漿量小于注漿量的20%時(shí)為正?,F(xiàn)象,冒漿量超過20%或完全不冒漿時(shí),應(yīng)采取下列措施:a.當(dāng)?shù)貙又杏休^大空隙引起不冒漿時(shí),可在漿液中摻合適量的速凝劑,縮短固結(jié)時(shí)間,使?jié){液在一定的土層范圍內(nèi)凝固,也可在空隙地段增大注漿量,填滿空隙后再繼續(xù)噴射。b.當(dāng)冒漿量過大時(shí),可通過提高噴射壓力,或加快噴射的提升速度,減少冒漿量。
3)三管法,注漿過程中不冒漿,孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿,可采取以下措施處理:a.孔口少量返漿時(shí),應(yīng)降低提升速度,孔口不返漿時(shí),應(yīng)立即停止提升。b.加大漿液濃度或水泥砂漿,摻入少量速凝劑。c.降低噴射壓力、流量,進(jìn)行原位注漿。
4)三管法,根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求,可回收利用孔口冒出的漿液。a.在含黏粒較少的地層中進(jìn)行高壓噴射注漿,孔口冒漿經(jīng)沉淀處理后方可利用。b.在黏性土或軟塑至流塑狀淤泥質(zhì)土層中注漿,其孔口冒漿不宜回收利用。
10.旋擺提升:單嘴噴頭擺360°為旋噴;小于360°為弧噴;小于等于180°為拱噴;小于等于90°為擺噴;擺角為0°時(shí)為單向定噴。同軸雙嘴噴頭擺180°為旋噴;小于180°為雙向拱噴;小于等于90°為雙向擺噴;擺角為0°時(shí)為雙向定噴。非同軸雙嘴噴頭有90°夾角、120°夾角、150°夾角,可用于擺噴和定噴。多嘴噴頭目前國內(nèi)使用的不多。旋擺為機(jī)械旋擺和特殊環(huán)境下人工旋擺。
1)高壓旋噴切割土體一周,旋擺和提升速度慢,噴射半徑長,形成樁徑大。
2)高壓擺噴切割土體,擺動(dòng)和提升速度慢,噴射半徑長,形成凝固體積大。
3)高壓定噴切割土體,提升速度慢,噴射半徑長,形成凝固體板長。
4)提升速度應(yīng)與注漿量匹配,供漿量應(yīng)滿足提速,提速應(yīng)滿足噴射半徑長度。
5)高壓噴射注漿機(jī)械旋擺,形成凝固體積規(guī)則,人工旋擺,形成凝固體積不規(guī)則。
6)旋擺定噴射過程中要固定噴方向樁,以便隨時(shí)檢查和防止噴方向位移。
7)噴射過程中接卸換管時(shí)要檢查噴方向,防止噴射方向位移。
8)按設(shè)計(jì)要求旋擺定噴射提升,自下而上至設(shè)計(jì)標(biāo)高,停止噴射,提出噴射管。
9)旋噴注漿適用于細(xì)顆粒和粗顆粒松散地層,定噴注漿適用于細(xì)顆粒松散地層。a.定噴:適用于黏性土、粉土、砂土細(xì)顆粒松散地層。b.擺噴:適用于黏性土、粉土、砂土、礫石中顆粒松散地層。c.旋噴:適用于黏性土、粉土、砂土、礫石、卵石粗顆粒松散地層。
11.成樁成墻:高壓噴射注漿凝固體可形成設(shè)計(jì)所需要的形狀,如旋噴形成圓柱狀、盤形狀,擺噴形成扇形狀、亞鈴狀、梯形狀、錐形狀和墻壁狀,定噴形成板狀。
12.充填回灌:每一孔的高壓噴射注漿完成后,孔內(nèi)的水泥漿很快會(huì)產(chǎn)生析水沉淀,應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)充填灌漿,直到飽滿,孔口漿面不再下沉為止。終噴后,充填灌漿是一項(xiàng)非常重要的工作,回灌的好與差將直接影響工程的質(zhì)量,必須做好充填回灌工作。
1)將輸漿管插入孔內(nèi)漿面以下2m,輸入注漿時(shí)用的漿液進(jìn)行充填灌漿。
2)充填灌漿需多次反復(fù)進(jìn)行,回灌標(biāo)準(zhǔn)是:直到飽滿,孔口漿面不再下沉為止。
3)對(duì)高壓噴射注漿凝固體有較高強(qiáng)度要求時(shí),嚴(yán)禁使用冒漿和回漿進(jìn)行充填回灌。
4)對(duì)高壓噴射注漿凝固體只有抗?jié)B要求時(shí),可以使用冒漿和回漿進(jìn)行充填回灌。
5)應(yīng)記錄回灌時(shí)間、次數(shù)、灌漿量、水泥用量和回灌質(zhì)量。
13.清洗結(jié)束:每一孔的高壓噴射注漿完成后,應(yīng)及時(shí)清洗灌漿泵和輸漿管路,防止清洗不及時(shí)不徹底漿液在輸漿管路中沉淀結(jié)塊,堵塞輸漿管路和噴嘴,影響下一孔的施工。

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