高压旋喷桩施工工艺改

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高压旋喷桩施工方案(改)

高压旋喷桩施工方案(改)

柏树桥地块旧村改造安置项目桩基工程高压旋喷桩施工方案编制人:职务(称):审核人:职务(称):批准人:职务(称):福建省第九建筑工程有限公司二0 0 八年八月高压旋喷桩施工方案一、工程概况柏树桥地块旧村改造安置项目桩基工程位于宁波市翠柏路以东、范江岸路以北,基坑采用钻孔灌注桩进行支护,采用高压旋喷桩作止水帷幕,加深部分除注明外采用木桩临时支护。

位于工程南、西侧的单管高压旋喷桩为双排,前排Φ800@600,后排Φ800@1000,前后搭接200,桩顶标高-0.200,桩长9.8m,共845根,其中上部5m水泥掺量为25%,下部4.8m水泥掺量为15%,水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥。

二、工程地质情况1.工程环境及地质条件详见宁波市联城岩土工程有限公司提供的勘察报告。

2.施工依据旋喷施工依据:1、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)2、«建筑基础处理技术规范»( GB5007-2002)3、《宁波市建筑桩基设计与施工细则》(2001甬DBJ02-12)4、宁波市联城岩土工程有限公司设计的基坑支护施工图三、旋喷桩施工工艺及参数设计1、施工程序:清理作业面——施工旋喷桩清理作业面使用小型挖机,旋喷桩的施工采用1台SJB-Ⅱ型旋喷钻机施工。

2.旋喷桩施工a、工作原理本工程采用单管旋喷法。

其原理是利用钻机等设备,把安装在注浆管(单管)底部侧面的特殊喷咀,置入岩土层预定深度后,使用高压注浆泵,以20MPa以上的压力,把浆液(水泥浆)从喷咀中喷射出去切割破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动,使浆液与切割下来的土体搅拌混合,经过一定时间凝固后,在土层中形成圆柱状的水泥土固结体,达到设计止水帷幕目的。

浆液采用P.O32.5普通硅酸盐水泥水泥浆(水灰比0.8 : 1)。

b、高压旋喷施工工艺设计1.设计要求1.1桩型及标高、桩长。

现地面标高 2.700m(本工程±0.000相当于黄海高程2.900m),防渗桩桩长9.8m。

高压旋喷桩施工工艺工法

高压旋喷桩施工工艺工法

高压旋喷桩施工工艺工法1前言1.1工艺工法概况高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出,它是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。

70年代初期,日本最先把高压喷射技术用于地基加固和防水帷幕,形成一种特殊的地基加固技术,即所谓CCP工法(Chemical Churning Pile)。

此后,70年代中期又开发了同时喷射高压浆液和压缩空气的二重管法,最后形成喷射高压清水、压缩空气和低压浆液的三重管法。

目前,高压旋喷桩施工在世界各地得到广泛应用。

1.2工艺原理1.2.1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。

1.2.2根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

1.单管法:单层喷射管,仅喷射水泥浆。

2.二重管法: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、冲切土体形成固结体。

3.三重管法: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、破碎的土体中,喷嘴作旋转和提升运动,使水泥浆与土混合,形成较大的固结体。

4.单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。

5.本工法以三重管法为例。

水箱2工艺工法特点施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。

高压旋喷桩施工及技术措施

高压旋喷桩施工及技术措施

高压旋喷桩施工及技术措施(一)施工流程高压旋喷桩施工工艺流程图(二)施工方法、步骤及施工质量控制措施1.标定桩位首先测量定出需施做旋喷桩的部位,桩位确定后要插上木桩,并标明桩号。

2.钻机就位旋喷桩的钻机选用XY-2型(重探300型)地质钻机,钻机安装时钻杆中心正对旋喷桩钻孔部位,要保证机身水平、立轴垂直、机架平整、稳定,保证钻进过程中钻机不发生倾斜和移动。

3.钻孔在钻孔之前必须先制备护壁泥浆,建立泥浆循环系统,泥浆制备好之后,再进行钻孔,钻进过程中根据地质情况要适当调整泥浆的稠度。

对于人工填土和淤泥层要重点防护,适当的增大泥浆的比重,钻进速度要先慢后快,保证成孔中心位移小于50毫米,钻孔垂直度小于1.5H/100(H为钻孔深度,即孔斜率小于1.5%)。

在钻进过程中要及时做好钻进记录,记录内容包括孔位、孔口高程、开钻时间、钻进速度、累计钻进深度,加钻杆时间及长度、地质情况的描述等参数以备喷射时查验参考。

特别是地质情况一定要描述得较为详细,以便喷射过程中根据地层的土性及软硬程度随时调整喷射参数,以保证桩体的均匀性4.高喷台车的选型及就位根据工程地质条件,本工程拟准备采用单管喷射工艺,所用设备为GS500-4型高喷台车。

钻孔至设计高程后,高喷台车立即就位,高喷台车就位要准确、安装要水平,并将喷射管下至始喷高程。

下管之前在地面上要进行试喷,为避免喷嘴在下管过程中堵塞,下管时可用胶布先将浆嘴和气嘴缠住。

5.旋转喷射先拌制水泥浆液,水泥用42.5MPa以上普通硅酸盐水泥,水泥要过筛,其细度控制在标准筛(4900孔/m2)的筛余量不大于15%。

根据规范,施工参数应符合表1-5-9规定,部分参数的具体取值应根据试桩确定。

下好喷射管送入符合上述要求的气和浆,且待注入浆液冒出孔口后,即开始旋转提升,自下而上边喷射边提升,喷射过程中要随时检查和记录各个参数,发现问题及时解决。

直至达到设计高程后停送气和浆,停止喷射,提出喷射管。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺一、工艺概述高压旋喷桩是利用钻机,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,高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转、边徐徐提升,从而使浆液与土体充分搅拌混合,便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体,使地基的到加固。

由于高压旋喷射流是高能高速集中和连续作用于土体中,具有冲击切削破坏土体并使浆液与土搅拌混合功能。

其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。

高压旋喷桩具有应用范围广、工艺简单、固结体形状易控制等特点。

高压旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等各种软土地基的加固;加固地基范围广,不受土的粒度、密度、硬化剂黏性及硬化时间的影响。

二、作业内容1、成孔;2、水泥浆拌制;3、喷射,钻杆提升;4、复喷;5、泥浆清理三、质量标准及检验方法1、高压旋喷桩质量标准及检验方法(表1)四、高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法(1-2)五、施工准备1、施工前应编制施工工艺设计、工序质量控制设计,进行成桩工艺性试验(不少于2根),确定各项工艺参数并报监理单位确认后,方可进行施工。

2、高压旋喷桩施工开始后应及时进行复合地基承载力试验,以确认施工图设计参数。

3、施工前,应做好场地准备,设置回浆池,浆液应回收处理,防止污染环境。

六、施工机械及工艺装备1、高压喷射灌浆的施工机具设备有高压发生装置、钻机灌浆、特种钻杆和高压管路4部分组成,主要包括钻机、高压泵、空气压缩机、灌浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。

七、施工工艺及质量控制流程高压旋喷桩施工工艺及质量控制流程开始-原地面处理-测量放样-钻机就位-钻进-泥浆排泄处理-钻进桩底深度不够-钻进至桩底深度-插入灌浆至桩深度-高压喷射灌浆-灌浆量检查-停止喷浆-拔管-钻机移位-成桩质量检验-旁位补桩-结束八、工艺歩序说明1、机械就位机械就位应平稳,立轴、转盘与孔位对正,高压设备与管路系统应符合施工图集安全要求,防止管路堵塞,密封良好。

高压旋喷桩介绍及施工流程

高压旋喷桩介绍及施工流程

高压旋喷桩介绍及施工流程1.高压旋喷桩介绍高压旋喷桩施工技术是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗水的目的。

1.1.加固原理利用钻机或驱动密封良好的喷射管,采用钻进或振动方式成孔,将加固剂(常为水泥浆或其他硬化剂)以1.5MPa以上的压力,通过射管进入喷射头上的横向喷嘴.向十中喷射高压细密的喷射流,与此同时钻杆一边旋转一边向上提升,喷射的水泥浆一边切削四周土体,一边与之搅拌混合,形成圆柱状的水泥和土混合的“旋喷桩”,这种加固方法称为高压旋喷桩加固法,又称“旋喷法”。

旋喷桩直径大小与喷射压力、喷嘴直径成正比,与提升速度、土的抗剪强度、浆液稠度成反比;加固后强度与单位加固体中水泥浆含量、浆液稠度、强度、搅拌的均匀性、喷射压力等有关。

1.2.分类喷射注浆虽然在喷嘴处具有很大的喷射压力,但四周均为土体,故衰减较快,切削范围较小。

为了扩大桩径,由单管喷射发展为二重管喷射法、三重管喷射法。

三种喷射方法分别采用压力为15~20MPa的浆液、15~20MPa浆液和空气20~40MPa空气和水以及0.3~0.5MPa液的喷射注方式。

后两者可在浆液周围形成气体保护膜,以减少喷射压力的衰减,使之尽可能接近在空气中喷射时的压力衰减率,从而扩大喷射直径;形成的桩径分别达到30~60cm,60~150cm,80~200cm;搅拌旋转速度分别为16 ~20,5~16,5~16r/min;提升速度分别为15~25,7~20,5~20cm/min。

1/4(1)单管法用一根单管喷射高压水泥浆作为喷射流,破碎土的射程较短,成桩直,单管法一般用于软土地基加固以增加软土地基承载力。

径在0.3~0.8m(2)二重管法二重管法,又称浆液、气体喷射法,用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气横向喷射,在水泥浆液射流外面包裹一层高压空气同时喷射,来破坏土层结构,同时完成置换、填充;成桩直径1.0m左右。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

⾼压旋喷桩施⼯⼯艺⼀、引⾔⾼压旋喷桩施⼯技术,作为现代建筑⼯程中常⽤的⼀种基础处理⽅法,具有施⼯速度快、基础承载能⼒强、适⽤范围⼴等特点。

此项技术通过⾼压旋喷的⽅式,将⽔泥浆与地基⼟混合,形成⾼强度的桩体,从⽽达到提⾼地基承载⼒的⽬的。

⼆、施⼯前准备1.地质勘察:在施⼯前,必须对施⼯现场进⾏详细的地质勘察,了解地基的⼟层分布、厚度、地下⽔位等基础信息,为后续的施⼯参数确定提供依据。

2.材料准备:准备旋喷桩施⼯所需的⽔泥、砂、⽯等材料,确保材料质量符合设计要求。

3.设备检查:检查旋喷桩机、注浆泵、发电机组等设备是否完好,确保施⼯过程中设备能够正常运⾏。

三、施⼯⼯艺流程⾼压旋喷桩施⼯⼯艺主要包括以下⼏个步骤:1.定位与钻孔:根据设计图纸,确定桩位,并使⽤钻孔机进⾏钻孔。

钻孔过程中,要注意控制钻孔的深度和垂直度,确保桩身的垂直度和稳定性。

2.旋喷注浆:将旋喷管插⼊钻孔中,通过⾼压注浆泵将⽔泥浆⾼压旋喷⼊⼟中。

旋喷过程中,要控制注浆压⼒、注浆速度和提升速度,确保注浆均匀、密实。

3.提升与复喷:在旋喷注浆完成后,将旋喷管缓慢提升,并进⾏复喷,确保桩身与周围⼟体的紧密结合。

4.养护与检测:完成旋喷桩施⼯后,需进⾏⼀定的养护期,确保桩身强度达到设计要求。

同时,要对桩身进⾏质量检测,包括桩身强度、垂直度、完整性等指标,确保施⼯质量。

四、施⼯质量控制1.参数控制:在旋喷桩施⼯过程中,要严格控制注浆压⼒、注浆速度、提升速度等参数,确保注浆均匀、密实。

2.材料质量控制:对使⽤的⽔泥、砂、⽯等材料进⾏严格的质量检测,确保材料质量符合设计要求。

3.施⼯过程监控:对施⼯过程进⾏全程监控,及时发现并解决施⼯过程中出现的问题,确保施⼯质量。

五、施⼯安全与管理1.安全教育培训:对施⼯⼈员进⾏安全教育培训,提⾼施⼯⼈员的安全意识和安全操作技能。

2.施⼯现场管理:对施⼯现场进⾏规范管理,确保施⼯现场整洁、有序,防⽌安全事故的发⽣。

3.应急预案制定:制定完善的应急预案,对可能发⽣的安全事故进⾏预防和应对,确保施⼯过程中的安全。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺1.工艺原理1.1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。

1.2根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

本工程采用二重管法施工。

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、冲切土体形成固结体。

施工示意参见图1。

2工艺工法特点施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。

采用不同的钻机,不仅可以形成垂直的桩,也可以形成倾斜的桩。

可以只对指定区域进行加固,加固体的强度较高,加固深度可自由调节。

可以形成一定间距的桩或相互咬合形成止水帷幕或挡土墙。

3适用范围广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、(亚粘土)、粉土(亚砂土)、浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图1 二重管旋喷注浆示意图空压机高压泥浆泵砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。

可作为既有建筑和新建建筑的地基加固、基础防渗之用;也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,在动水地层中施工时,首先要消除动水的影响。

4工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程二重管高压旋喷桩施工工艺流程见图2所示。

图4 高压旋喷桩施工工艺流程图4.2操作要点4.2.1施工准备1.施工前对施工场地进行清理、平整,应保证场地的三通一平,确保用电安全。

2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置,挖出探坑并作好详细的标示标记。

钻孔旋喷高压泵输送浆液成桩钻机移位终孔检查沉淀处理钻机就位废浆排放浆液制备废水渣土排放桩位测设试桩及工艺参数确施工准备空压机供风不合格3.挖好排浆沟,设置排浆等临时设施。

高压旋喷桩施工工艺及质量控制措施

高压旋喷桩施工工艺及质量控制措施

高压旋喷桩施工工艺及质量控制措施摘要:高压旋喷桩是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。

即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射,并切割地基土体,借空气的上升力把被破碎的土由地表排除;于此同时,另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中,使水泥浆与土混合达到加固目的,其加固直径为800mm。

关键词:施工高压措施结构1施工原理及施工方法采用三重管法旋喷,应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气;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,注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm;当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时,应立即停止当前桩的旋喷工作,并将旋喷管拔出并清洗管路。

三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射,除可延长喷射距离、增大切削能力外,也可促进废土的排除,减轻加固体单位体积的重量。

1 施工流程(1)场地平整、桩位放样正式进场施工前,应先清理障碍物,不能清除的做好保护措施,然后整平、夯实;同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置。

施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,埋石标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位。

(2)钻机就位钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于0.3%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证孔底标高满足设计深度。

(3)拔出岩芯管、插入注浆管引孔至设计深度后,拔出岩芯管,并换上喷射注浆管插入预定深度。

在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,要边射水边插管,水压不得超过1Mpa,以免压力过高,将孔壁射穿,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以防泥土进入管内。

(4)旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后,接通泥浆泵,然后由下向上旋喷,同时将泥浆清理排出。

喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管,以防扭断旋喷管。

为保证桩底端的质量,喷嘴下沉到设计深度时,在原位置旋转10秒钟左右,待孔口冒浆正常后再旋喷提升。

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高压旋喷桩施工工艺西铭矿刘巴足风井工程压风机房地基处理采用高压旋喷桩施工方法,该技术是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。

本工程南侧外围两排旋喷桩采用插入工字钢的工艺,钢材与水泥浆相结合,大大提高了普通旋喷桩工艺的抗滑、抗剪功能。

1工艺特点(1)施工机具设备简单,施工简便。

(2)具有较好的耐久性,且料源广阔,价格低廉。

(3)噪声小,无污染。

2适用范围(1)受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小,可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、(亚粘土)、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。

3使用的主要机具设备主要机具设备见表2。

4工艺原理及设计要求4.1加固原理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。

根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、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,破坏土体的能量显着增大,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。

单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。

4.2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。

喷射流动压以脉裂隙扩张。

(2拌机泥仓图3 三重管旋喷注浆示意图用。

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。

旋喷桩固结体情况图4所示。

4.3工艺设计要求4.3.1 加固体直径的确定旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关,应通过现场试验确定。

当无试验资料时可参考表1选用。

4.3.2 布置形式桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑,分离布置的单桩可用于基础的承重,排桩、板墙可用作防水帷幕,整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性,水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层。

图5为一般桩的平面布置形式。

铁路、公路路基基底一般采用梅花形加固地基的分离桩形式。

桩间距一般采用1.2~1.5m 。

公路设计规范规定,相邻桩的净距不应大于4倍桩径。

表1 旋喷桩直径参考值(m )注:表中N 为标准贯入实测锤击数。

渗透部分搅拌混合部分硬化剂主体部分图4 旋喷桩体固结情况图压缩部分4.3.3设计承载力(1)按桩身强度计算容许承载力。

[P ]= a [σ]A式中 [P ]——桩的容许承载力(kN );a ——桩体材料的强度折减系数,a=0.4~0.5;[σ]——桩体材料7cm×7cm×7cm 试件的室内平均抗压强度(kPa ); A ——桩的横断面积。

(2)按土体强度计算桩身容许承载力。

[P ]= uΣf i l i + A [R ]式中 [P ]——桩的容许承载力(kN );u——桩身截面周长,按桩的直径计算(m );f i ——各土层的容许摩阻力(kPa ); l i ——各土层的厚度(m );A ——桩底支承面积,按桩的直径计算(m ); [R ]——桩尖处的地基容许承载力(kPa )。

(3)复合地基承载力。

式中 com P ——复合地基的容许承载力(kPa );[P ] ——单桩承载力(kPa );[R ] ——桩间土天然地基承载力(kPa );A e ——一根桩分担的荷载面积; A p ——一根桩的断面积;A ——天然地基承载力折减系数,当不考虑桩间土作用时为0。

4.3.4浆量计算浆量计算有两种方法,即体积法和喷量法,取大者作为设计喷射浆量。

图5 一般桩的平面布置形式图体积法:喷量法:式中Q——需要的喷浆量(m3);De——旋喷固结体直径(m);D0——注浆管直径(m);K1——填充率,0.75~0.9;h1——旋喷长度(m);K2——未旋喷范围土的填充率,0.5~0.75;h2——未旋喷长度(m);β——损失系数,0.1~0.2;ν——提升速度(m/min);H——喷射长度(m);q——单位喷浆量(m3/m)。

根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比,即可确定水泥的使用数量。

4.3.5强度要求旋喷桩设计要求,成桩28天后抽芯取样进行无侧限抗压强度试验,抽检数为2%,并不小于2根,其无侧限抗压强度不得小于设计要求;地基加固后,复合地基承载力不得小于设计要求。

5工艺流程Array高压旋喷桩施工工艺流程图见图6。

6操作要点6.1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号普图6施工工艺流程图通硅酸盐水泥。

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。

6.2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。

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