高压旋喷桩在铁路软基处理中的应用

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高压旋喷桩在软基处理中的应用

高压旋喷桩在软基处理中的应用

工程施工Engineering Construction– 152 –引言在道路软基处理中,高压旋喷桩是一种很重要的方法,而且应用范围广泛。

不过,在应用的过程中会存在一些问题,这是因为软基处理工作难度大,施工人员技术水平有待提升,因此,就会影响到工程质量。

在应用高压旋喷桩时,需要结合工程的实际情况,明确施工目的,才能保证软基得到有效处理。

一、高压旋喷桩技术及其机理概述高压旋喷桩主要是利用水泥、水玻璃的特点,将这些材料以固化剂的方式喷射到被破坏的土体之中,其目的在于保证土体顺利凝固,从而形成具有足够强度的固结体,同时还会有良好的防渗漏效果,便于提高地基的承载力。

高压旋喷桩技术的应用比较方便,成本比较低,在软基处理工作中应用广泛。

高压旋喷桩可以在许多土质中得到利用,通过有效的加工处理后就可以保证地基更加稳固。

高压旋喷桩的优点主要体现在四方面:①能有效地减少地基的总沉降量,这对控制路堤的工后沉降具有明显的效果,具体表现在地基加固深度内沉降量的大幅度减少。

②加固后路基在填筑过程中侧向位移可减少。

侧向位移的减少,不仅能增加路基的稳定,而且也减少地基的沉降。

③高压旋喷注浆复合地基能提高地基土的承载力,适应快速填筑施工,与排水固结法相比,可以允许有较高的填土速率。

该法加固水泥土与周围土体形成复合地基,不需预压即可获得较高的复合地基承载力及复合变形模量。

④本法可以根据不同土质条件及设计要求。

分别选择加固料种类及合理配比。

旋喷桩能够对地基进行有效加固,提高地基的抗剪强度,尽管地基会面临较大的荷载,也不会出现较为明显的变形。

当地基稳固后,道路工程的质量就会更有保障,在投入使用后也会更加安全。

因此,探讨高压旋喷桩技术在软基处理中的应用很有必要。

首先,分析一下高压旋喷桩的成桩机理。

在高压喷嘴连续喷出注浆水泥后,就会有强大压力的喷射流形成,最重要的是软土地基结构都很松散,经受不住喷射流强大的压力,这些水泥浆会快速进入软土里,并在混合后产生反应,混合凝结。

铁路路基工程旋喷桩应用

铁路路基工程旋喷桩应用

浅谈铁路路基工程旋喷桩应用摘要:本文通过结合某铁路工程路基施工实例,针对该工程情况而采取旋喷桩施工,从旋喷桩的应用机理出发,进一步探讨旋喷桩的施工技术,为同类工程提供参考借鉴。

关键词:路基施工;旋喷桩;喷射施工;钻孔施工中图分类号: tu74文献标识码:a 文章编号:项目概况工程地质及水文地质概况;本段线路属侵蚀段低中山区,线路离既有公路较远,交通不便。

覆盖土层为第四系洪积粘性土,下伏基岩、松软土主要由粉质粘粒组成,土质均匀,粘性较好,局部夹杂少量碎块石,属于ⅱ级普土,弱风化层属于ⅴ级次坚石。

地震动峰值加速度为0.05g,地震烈度为6度。

地下水不具有化学侵蚀性,对混凝土无腐蚀性。

旋喷桩在路基中的应用机理在铁路路基中采用旋喷桩进行处理,旋喷桩的承载力取决于桩体的强度和地基土对桩的承载力,基于以上机理,对于旋喷桩的破坏形式则主要分成两种类型,即桩—土体系破坏类型及其桩身破坏类型。

对于旋喷桩来说,其桩身强度成为决定桩承载力的决定因素。

通过采取不同水泥含量形成的土-水泥校做试验,从试验结果表明,对于水泥含量低(5%、10%、15%)的桩的强度是桩承载力的控制条件,而对于水泥含量高(25%、30%)的桩,其承载力是由桩土体系的强度决定的,即取决于桩侧摩擦力和桩端反力。

鉴于考虑到旋喷桩的桩身较易破坏,因此除桩身强度低之外,桩身强度不均是一个主要因素。

在加载过程中,局部应力超过桩体剪切强度或抗压强度,开始出现破坏,从而使得破坏扩大化。

根据模型试验和有限元分析结果也表明,桩头的剪切破坏区在桩头的3倍直径范围内。

因此,为了应当确保这个范围内桩的强度及其均匀性对桩的承载力提供较大帮助。

鉴于旋喷桩的桩身强度是承载力的决定因素时,显然通过增加桩的长度并不能提高承载力;当桩身强度较高时,增加长度则可有效地提高桩的承裁力。

基于以上旋喷桩对于加固铁路路基的机理考虑,本段路基基地采用高压旋喷桩加固。

旋喷桩桩直径φ50cm,正三角形布置,正线桩间距1.2m,场坪桩间距1.4m,加固范围见横断面、平面布置图,加固深度3.6~4.6m,(并打穿软弱层置于弱风化基岩面上)。

高压旋喷桩在铁路施工中应用

高压旋喷桩在铁路施工中应用

浅谈高压旋喷桩在铁路施工中的应用[摘要]本文将以六盘水枢纽内某隧道为例,对高压旋喷桩在铁路施工中的应用进行分析,首先以工程概况作为切入点,对旋喷桩施工中所要用到的材料设备,施工原理和施工方式,以及施工过程中可能出现的问题及相应对策,施工检验等进行分析。

[关键词]高压旋喷桩施工技术技术特点中图分类号:u213.1 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)07-0214-011.前言高压喷射注浆法是在化学注浆法的基础之上,从高压水射流切割技术发展而成的。

其将携带喷嘴的注浆管运用钻机将其钻至土层内预定位置之后,将浆液形成的高压流自喷嘴中喷出,并利用该高压流将土体毁坏。

当土体结构弱于喷射流动压时,土体上即会落下土粒并与浆液混合。

按一定规律对浆土质量与比例进行排列,待浆液凝固之后即会在土体里变成固结体,该固结体不仅可改善泥土变形性、使地基的抗剪强度得到有效提高,还可通过上部结构荷载的作用不发生损坏或明显变形现象。

2.工程概况2.1 工程说明以六盘水枢纽内某隧道为例,该隧道位于溶蚀峰丛地貌区,岩溶强烈发育,拱顶上最多埋深为52厘米左右。

利用高压旋喷桩对隧底进行加固,而后将旋喷桩参数确认为间距90厘米、桩径50厘米,以保证加固后的复合地基承载力特征值达到fspk≥250kpa。

旋喷桩加固深度为5至20米。

注浆压力应大于25兆帕斯卡,水灰配比为w:c=1:1至1:1.5,同时使用加入2%左右速凝剂cacl2的硅酸盐水泥。

此外,桩顶应复喷2米,以确保旋喷质量。

开设直径为90毫米的钻孔于隐伏溶洞上部基岩。

单桩长6至20米,桩产距为0.9米,布置为正方形。

钻孔回灌水泥浆2912立方米,旋喷长度14860米,设计总根数1292根。

[1][2]2.2 质量要求严格遵循铁道部现行的《铁路隧道施工规范》与《铁路工程施工质量验收标准》。

确保工程一次验收合格率达到100%。

3.旋喷桩施工方式3.1 旋喷桩施工原理及材料设备采用3.1.1 地质情况旋喷桩施工段内从地表向下开始,其主要地质状况如下:(1)黏土:棕黄、褐黄色,硬塑状;(2)黏土:棕黄、棕红色,硬塑状;(3)灰岩夹白云岩:浅灰、灰色,隐晶、致密结构,厚层块状结构。

刍议高铁施工中高压旋喷桩技术的应用

刍议高铁施工中高压旋喷桩技术的应用

刍议高铁施工中高压旋喷桩技术的应用摘要:近年来,随着我国国民经济的高速增长,高铁的迎来蓬勃发展时期。

高速铁路运行需要高度平顺的轨面结构和稳定的轨下基础。

路基的沉降变形控制关系到高铁列车能否安全、平稳运行。

高速铁路路基的沉降要求十分严格,沉降控制难度大,地基处理是路基的重中之重,是高速铁路成败的关键,而地基处理又是路基成败的关键。

基于此可选用高压旋喷桩技术实施地基加固,旨在确保铁路稳定安全可靠运行。

在此,本文将针对高压旋喷桩技术在高铁施工中应用进行简要探讨。

关键词:高铁施工;高压旋喷桩;应用引言通常而言,在实际的铁路施工进程当中需各类型施工技术参与配合,由填筑路基开始直至最后建设完成,均需投入使用各类型施工技术方可最终完成工程建设,确保铁路工程高质获取。

高压旋喷桩技术因为施工占地少、振动小、噪音较低优势在地形条件比较特殊的地段,如邻近营业线、建筑附近等地方具有明显的优势。

一、高压旋喷桩技术概述高压旋喷桩技术也被称为高压喷射注浆法。

高压旋喷桩技术是利用钻杆机将土层钻到设计所需要的一定深度,并把带有特殊喷嘴的注浆管带入所钻到的土层中,然后利用高压泵将浆液从特殊喷嘴喷出来冲击破坏土体结构。

一般来说,在进行高压旋喷桩时,钻杆机的速度要匀速钻入土体,这样才能对土体结构带来最大的破坏力,有利于化学浆液与土体充分均匀的混合,使周围土体形成均匀坚固的圆柱形地基体。

施工中,可以根据设计要求来调整钻杆机的转速和喷嘴喷射浆液的流量来改变地基体的具体形状。

高压旋喷桩技术可根据注浆管的多少分为:单管、二重管、三重管和多重管。

二、高压旋喷桩的加固机理利用工业钻杆机并把带有特殊喷嘴的注浆管带入所钻到设计所需要的一定深度的土层中,然后再利用高压泵将浆液从特殊喷嘴喷出来冲击破坏土体结构。

这时土壤就会从土体脱离,并形成颗粒状,颗粒状土壤与化学浆液充分混合,从而形成了强度较高具有抗渗能力的地基体,如果喷嘴的喷射角度是360度旋转喷射,那么最终就形成圆柱形的固结体,因此被称为高压旋转桩技术。

浅谈高压旋喷桩在高速公路软基处理的应用

浅谈高压旋喷桩在高速公路软基处理的应用

浅谈高压旋喷桩在高速公路软基处理的应用
高压旋喷桩是一种利用高压水流冲击土壤,在冲击的同时向土层中喷射水泥浆的技术。

水流冲击能够使土壤颗粒紊乱破碎,而水泥浆喷射可以形成一个复合材料,增加了土层的
强度和稳定性。

高压旋喷桩的优点在于施工快捷、节约成本、施工效果显著等。

在高速公路施工中,高压旋喷桩的施工需要遵循以下步骤:首先进行场地勘测,确定
软基处理的范围和深度。

然后进行土壤试验,包括抗压强度、抗拉强度等参数的测试。

最后,在确定了处理方案之后进行高压旋喷桩的施工。

1. 提高土壤的强度:高压旋喷桩在向土壤中喷射水泥浆的同时也起到了固化土壤的
作用,这样可以使土壤的强度大大提高。

2. 提高土层的稳定性:土层的稳定性受到土壤的强度影响,所以高压旋喷桩对土壤
的强度提高也使得土层的稳定性得到了加强。

3. 施工便捷、快速:高压旋喷桩的施工速度非常快,可以迅速地完成现场施工,这
样可以降低施工成本。

4. 经济高效:高压旋喷桩的成本较低,与传统的地基工程相比更加经济高效。

综上所述,高压旋喷桩在高速公路软基处理中具有非常重要的应用价值。

在实际工程中,应根据路基下土层的特性和工程需求等因素,合理选用高压旋喷桩处理技术,以确保
软基处理的效果和工程质量。

高压旋喷桩施工技术在软土地基处理中的应用

高压旋喷桩施工技术在软土地基处理中的应用

高压旋喷桩施工技术在软土地基处理中的应用
张雪鹏
【期刊名称】《建材发展导向》
【年(卷),期】2024(22)12
【摘要】该文探讨了高压旋喷桩施工技术在软土地基处理中的应用,高压旋喷桩技术具有快速提高软土地基承载力和稳定性、经济、环保等优点。

高压旋喷桩施工过程包括检查地面状态、钻孔、旋喷、停止喷射、保持压力和整平地面等步骤。

高压旋喷桩施工参数包括旋喷管的直径和长度、旋喷深度、注浆压力等。

实际案例分析表明,高压旋喷桩技术在软土地基处理中具有较好的应用效果,可以有效提高地基的承载力和稳定性。

【总页数】3页(P82-84)
【作者】张雪鹏
【作者单位】黑龙江省政府投资项目建设管理中心
【正文语种】中文
【中图分类】U416.1
【相关文献】
1.既有道路下软土地基深层处治的一种新方法——高压旋喷桩在泥炭质软土层(俗称草煤土)中的成桩方法和应用
2.深长高压旋喷桩加固处理软土地基施工技术
3.高压旋喷桩复合地基在软土地基处理中的应用
4.固结灌浆及高压旋喷桩地基软基处理施工关键技术浅析
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旋喷桩在软土地基中的应用实践

旋喷桩在软土地基中的应用实践针对软土地基的特殊工程地质条件,探讨了旋喷桩处理软土地基的施工工艺及技术措施。

进行了水泥土试块抗压强度试验,成桩后通过钻芯抗压和载荷试验进行检测,结果表明:经旋喷桩处理过的软土地基,提高了复合地基的承载力特征值,提高了土体的抗剪强度,满足了边坡整体稳定性的要求。

标签:旋喷桩;软土地基;抗压强度引言在岩土工程中,当遇到有淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的软弱土地基时,一般不能直接作为天然地基,必须经过有效的加固处理才能使用[1,2]。

常用处理软土地基的几种方法有:换填法、强夯法、挤密法、排水固结法、高压喷射注浆法、深层搅拌法等[3,4]。

本文主要介绍旋喷桩在软土地基处理中的应用。

高压旋喷桩的基本原理是利用钻机把注浆管钻进至预定土层深度后,以20~40MPa压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流,致使土体结构破坏,并与浆液混合,形成水泥土桩体[5]。

1 工程概况及采用方案重庆南山某工程为坡地建筑,拟建场区属浅丘剥蚀岩溶地貌区,斜坡地形。

结合建筑总图及地勘报告,对边坡整体稳定性不满足规范要求的18~24地质剖面范围内的土体进行地基处理。

经比选,拟采用旋喷桩进行软基加固,形成复合地基,使边坡稳定性满足规范要求。

旋喷桩布置直径800mm,31#楼、32#楼及相关范围(边坡第一阶)的旋喷桩间距为2m。

2 施工参数及施工工艺2.1 施工参数该工程采用42.5级普通硅酸盐水泥,复合地基承载力特征值要求?芏250kPa;旋喷桩按三角形布置;施工参数:水泥浆液的水灰比为1.0;采用双管法的高压水泥浆压力?芏30MPa,流量?芏60L/min,气流压力0.7MPa,提升速度为0.1~0.2m/min,上述参数均可根据现场实际情况在合理范围内调整。

2.2 施工工艺高压喷射注浆在施工的各个环节中,需密切配合,才能达到质量要求。

施工顺序分两步进行,该工程先进行引孔施工,再进行注浆作业。

高喷注浆作业流程如下:3 水泥土试块抗压强度试验依据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2016及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015,针对不同使用部位的水泥土立方体试块进行抗压强度试验。

高压旋喷桩与袖阀管注浆技术在高铁软土路基加固中的应用

力 的 作 用 下 ,通 过 钻杆 将 孔 内泥 浆 置 换成 套 壳
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 。
料 。套壳料 在压 力的作用下 ,通过钻杆进入 钻
孔 底 部 ,随 着 套壳 料 的进 入 ,泥 浆 从 地面 孔 口
间。为 保 证 钻 孔 质 量 , 应注 意 : ①在 钻 孔 时 , 保
和测线实地布设桩位 ,并用竹签钉紧 ,一桩一
签 ,保证 桩 孔 中心 移位 偏差 小于 5 0 am。 r
3 . 2 . 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 与 桩 位一 致 ,偏 差 应在l 0 mm以 内 ,钻 孔垂 直 度 误 差小 于 0 . 3 %;
时, 由于 泥 浆稠 度 达 不 到 护壁 的要 求 , 现 场 采 用
膨 润 土 进行 调 试 , 护 壁 泥浆 比 重 为 1 . 0 5 ~1 . 1 2 。
定 时间凝 固, 便在 土中形成一定 形状 的固结 体。
泥 浆 的 循 环通 过 皮 管 和 钻 杆 连 接 完 成 , 在 泥浆 循 环 的过 程 中, 会 把 大 量 的 粘 土 和 砂 砾 带 到 地
注 浆 效果 。
3 . 2 高压旋喷桩止水帷幕 单管旋喷注浆法是利用钻机把安装在注浆管 ( 单管 ) 底部 侧 面 的特 殊 喷嘴 , 置入 土 层预 定 深
度后, 用高 压 泥浆 泵等 装 置 , 以2 0 MP a 左 右 的压 力, 把 浆 液 从喷 嘴 中喷 射 出去 冲 击破 坏土体 , 使
2 0 c m, 再用套头 套 牢 , 防止杂 物 进入管 内。 3 . 1 . 4 注 浆 套壳料养护5 ~7 d , 强度达 No . 3 MP a -0 . 5 MP a

高压旋喷装在道路软基处理中的应用

高压旋喷装在道路软基处理中的应用摘要:本文结合工程实例,分别从工作机理、施工流程、和质量检验三个方面对高压旋喷桩做了阐述。

关键词:软土地基;高压旋喷桩;质量控制1、高压旋喷桩概述1.1 概念:高压旋喷桩是高压喷射注浆法处理地基中的一种,是利用钻孔设备,把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深度后,用高压泥浆泵等装置,以20Mpa左右的压力把预先制备好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动,使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合,经一定时间的凝固,便在土中形成圆柱状的具有一定强度和抗渗能力的固结体,从而使地基承载力得到加强的一种工程方法。

1.2 加固机理:高压喷射注浆是利用工程钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置,以高压设备使浆液成为20Mpa左右的高压流从喷嘴里喷射出来,冲击破坏土体,当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时,土料便从土体剥落下来,高压流切割搅碎的土层,呈颗粒状分散,一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液的凝固,组成具有一定强度和抗渗能力的固结体,当喷射流以360°旋转、自下而上喷射提升时,固结体的截面形状为圆形即称为旋喷。

在钻机的钻杆最前端设置一个高压液体喷射装置,当钻机把该高压喷射装置送到土层预定深度时,通过高压泵向钻杆中心孔连续输送高压水泥浆液,高压水泥浆液即通过喷射装置中的喷嘴小孔喷入钻杆周围的砂层、土层及砂土层,与此同时钻机带动钻杆缓慢旋转并提升使喷嘴缓慢螺旋上升,从而使高压水泥浆不断切割搅拌土层,形成水泥、砂、土及速凝剂的混合搅拌浆体,通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应,生成水化物,然后水化物胶结形成凝胶体,将土颗粒凝结在一起形成具有整体性、水稳定性和较高强度的结构整体,从而提高其复合地基承载力及改变地基土物理化学性能,达到提高地基承载力、减少地基沉降、阻止水体流动、增强地基稳定性的目的。

谈高压旋喷桩在道路软基处理中的应用

2 7、 旋 喷和 复 搅
将注浆 管下 到预定深 度后 , 调整 回流 阀门, 使旋 喷罐 内的压 强达到规 定值 , 水 泥浆 到达 喷嘴 后 , 检验 喷射 方向 、 摆动 角度 , 一切合 格后 , 调 整工 作 台和油 泵
阀 门, 使 旋转 速度 控 制在 2 O 一2 5 r/ mi n  ̄ 提升 速度 达 到2 0 — 2 5 c m/ mi n 的范
使其在上部结构荷载作用下, 不至破坏或产生过大的变形。
2 施 工流 程 旋喷 注 浆施 工流 程可 大致 分 为 : 施 工准 备 , 试桩、 技术 参 数确 定 一测 量放 样, 桩 机就 位 , 钻孔, 水泥浆 制备 , 旋 喷和 复搅 , 提 管 冲洗 , 移动 设备 一桩 基工 后
建 筑 与工 程
C hi na s c i e n c e a nd T e c h n o l o g y R e v i e w
谈 高 压 旋 喷桩 在 道 路 软 基 处 理 中 的 应 用
郑 少 红
( 黑 龙江省 北 龙交 通工 程有 限 公司)
[ 摘 要】 本 文结 合工 程实 例 , 分 别从 工作 机理 、 施工 流程 , 和质 量检 验三 个 方面 对 高压旋 喷 桩做 了 阐述 中图分 类号 : U 4 1 文献 标识 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 l 4 x( 2 0 l 3 ) l 2 一 O l 3 O 一 0 2
旋摆 角度 、 喷射 方法 等参数 是否符合 设计 要求 , 井随 时作好记 录 , 如遇故 障应及 时 排除 2 . 8 、 提 管 冲洗
钻机 进场 之前 首先 进行场 地布 置 , 清除施 工 区域 的杂物 , 平 整场地 施 工段
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高压旋喷桩在铁路软基处理中的应用摘要结合罗岑铁路涵洞工程地基处理高压旋喷桩的施工实践,介绍旋喷桩的施工工艺和施工方法,及质量控制要点。

关键词高压旋喷桩铁路软基处理应用Abstract: combining the ROM cen railway tunnels engineering foundation treatment of high pressure jet grouting pile construction practice, this paper introduces the construction technology of the jet grouting pile and construction method, and quality control points.Keywords: high pressure jet grouting pile railway soft foundation treatment application1.概述高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出的,近年来,在我国公路、铁路、水利、建筑等领域中已得到广泛应用。

实践证明,高压旋喷桩对于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、(亚粘土)、粉土(亚砂土)、砂土、黄土及人工填土等多种土层有良好效果。

高压旋喷桩是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进地层的预定位置后,将预先配制好的浆液通过高压设备从喷嘴中喷射出来,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。

高压旋喷桩施工机具设备简单,工艺简便,具有施工占地少、振动小、噪音低,污染少等优点。

现就结合以下工程实例阐述高压旋喷桩在铁路软基的应用。

2.工程概况罗岑铁路九标段工程,位于广西岑溪市,起迄里程:DK62+800~DK68+500,全长5.7km。

本标段线路经过地区属山前洪积平原地貌、山麓地貌,线路左侧为低山地貌,右侧为冲积平原。

线路经过地区地形起伏较大,大多为软土地基,厚度1~8米,局部14米,表层软土、松软土厚度1-4米采用换填措施,厚度大于4米者采用复合地基加固措施。

DK65+155涵洞基础软基采用旋喷桩加固处理,是旋喷桩软基施工中的重点难点工程。

本涵设计桩径0.5m,采用间距1.0m的正方形布置,桩长为17米,共380根,总长6460米。

加固后复合地基应力fspk≥ 0.2Ma , 桩体无侧限抗压强度fcu≥2.5 Ma。

本涵软基加固施工重点如下:(1)涵洞基础位于低洼河道上,需提前做好改沟排水,以方便施工。

(2)雨季即将来临,为不影响后续工程,需加快施工进度,赶在雨季到来前将地基加固施工完。

(3)施工机具设备和材料要安排在合理位置,做好防洪等安全预案。

(4)旋喷桩施工过程的质量控制。

3.工艺原理及相关要求3.1加固原理高压旋喷桩是利用高压旋转喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状有一定强度的固结体。

高压旋喷注浆法的注浆形式可分旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆3中类型。

根据注浆管类型的不同,可分为单管法、二管法和三管法。

加固体形状可分为圆柱状、扇形块状、壁状和板状。

在地基加固中主要采用单管法施工,本文中重点介绍单管法施工工艺。

单管法:通过单根喷射管利用高压泥浆喷射冲切破坏土体,成桩直径40-50cm的固结体,其加固质量好,施工速度快和成本低。

如图11:水箱2:搅拌机3:水泥台4:浆筒5:高压泥浆泵6:钻机7:注浆管8:喷头9:旋喷固结体3.2承载力验算(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)复合地基承载力。

式中——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);Ae ——一根桩分担的荷载面积;Ap ——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。

3.3喷浆量计算设计喷射浆量采用喷量法计算,其计算公式为:式中Q ——需要的喷浆量(m3);H——喷射长度(m);ν——提升速度(m/min);q——单位喷浆量(m3/m)。

β——损失系数,0.1~0.2;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。

3.4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%,每个基坑不小于5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。

4.施工工艺4.1工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程图见图2。

4.2施工工艺(1)钻机定位。

严格按照设计放样定孔位,桩位中心打入小木桩,并撒白灰标记。

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1.5%。

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)制浆。

桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。

采用32.3普通硅酸盐水泥拌制,水灰比1:1。

通过筛网过滤后流入浆液桶中,待压浆时备用。

(3)钻孔。

启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送清水,使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉;直到桩底设计标高。

(4)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(20~30MPa),在桩底喷浆30s后,开始自下而上旋喷作业,边喷浆,边旋转,严格控制旋转和提升速度。

拆卸旋喷管时动作要快,并保持不小于0.12m的搭接长度。

直至达到预期的加固高度后停止。

(5)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。

(6)若遇砾石地层,为保证桩径,可重复喷浆、搅拌,直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵,停止水泥浆的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。

(7)清洗。

用清水清洗旋喷管及机具,机内管内不得残存水泥浆。

(8)移位。

移动桩机进行下一根桩的施工。

4.3主要施工技术参数单重管法。

喷射注浆压力20~30MPa,浆液比重 1.30~1.49,旋喷速度20r/min,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)。

4.4主要机具设备施工机具主要有:钻机、高压泵、旋喷管、浆液搅拌机、输液管。

5.质量控制5.1.质量要求旋喷桩施工处理涵洞软基质量要求应满足表1要求。

表1旋喷桩施工质量标准表序号项目允许偏差检查数量检查方法及说明1 桩位中心50mm 抽检2%,但不少于5根用全站仪检查(或钢尺丈量)2 桩身垂直度 1.5% 检查喷浆管3 桩身直径±50mm 开挖0.5~1m深后尺量4 桩身无侧限抗压强度不小于设计规定钻芯取样,做无侧限抗压强度试验5 复合地基承载力不小于设计规定抽检2‰,但不少于1处平板荷载试验5.2 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。

水泥采用32.5普通硅酸盐水泥,用水要干净无污染,使用前取水样化验合格后才能使用。

(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,如因机械出现故障应停止提升和旋喷,以防止断桩。

恢复喷射时,要多下0.5m,以保证桩体的连续性。

若遇特殊情况停机时间超过12小时,应采取补桩或其他补强措施。

(5)制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意改变。

在制浆过程中要随时测量浆液比重。

在旋喷过程中,浆液要不停搅拌,防止水泥浆沉淀,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)旋喷桩施工过程中,应按要求作好施工记录。

5.3冒浆处理措施⑴如因地层中空隙较大而引起不冒浆,则可在浆液中掺加适量速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定范围内凝固。

另外加大浆液浓度、增大注浆量,待孔隙填满后再继续正常喷射。

⑵冒浆量过大,通常是有效喷射范围与喷浆量不适应,注浆量超过旋喷固结所需的浆液量,可采取以下措施:提高喷射压力,适当缩小喷嘴直径,适当加快提升和旋转速度。

6. 施工机具配置及施工效果6.1施工机械选择根据罗岑铁路设计工程量、工期及现场的施工条件,采用单管法施工能满足设计要求,故选定施工设备如下:MDJ50-XP型旋喷桩钻机2台;SNS-H800型高压泵两台;柴油发电机2台;泥浆搅拌机2台;潜水泵2台;电焊机2台。

6.2施工参数⑴固化剂。

中材32 . 5普通硅酸盐水泥;外掺剂:改性高效减水剂和早强剂,每米桩长水泥用量155kg,水泥浆液水灰比W/C=1.0,⑵钻杆的转速控制在50r/min左右,提升速度为0.22~0.24m/min,高压泵压力控制在20~30MPa,高压泵流量为80L/min,成桩60m/台班。

6.3施工效果。

DK65+155涵洞旋喷桩施工采用两套设备,每套设备两班人,分别在涵洞进口和出口两个工作面进行作业,施工工期20天,抢在了雨季来临前将软基加固施工完。

罗岑铁路涵洞复合地基旋喷桩加固工点共14个,检测14个,合格14个,一次检测合格率100%。

静载荷试验检测工点14个,根据复合地基平板载荷试验检测结果,旋喷桩复合地基承载力均大于设计要求的标准值150kPa。

取芯80根,其中I类桩77根,II类桩3根,均为合格桩;桩身均完整、桩径均超过设计桩身直径;根据钻探取芯检测结果,28天无侧限抗压强度在2.85~4.90MPa,均满足罗岑铁路涵洞设计不小于2.5MPa的要求。

参考文献:1、JGJ79-2002建筑地基处理技术规范2、TZ203-2008客货共线铁路桥涵工程施工技术指南3、TB10415-2003 铁路桥涵工程施工质量验收标准注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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