软土地层旋喷注浆路基施工工法
软土地基高压旋喷桩施工技术

软土地基高压旋喷桩施工技术随着我国科学技术的迅速发展,各种新科技、新技术以及新方法在公路建设中也已得到了广泛的应用。
然而,在公路建设中,软土地基的处理是公路修建中常常会遇见的问题。
针对这种问题目前常用的处理方法就是利用高压旋喷桩技术。
这种技术不仅操作方便、设备简单,还具有效率高、质量较高、加固效果好的优点。
要想充分发挥高压旋喷桩的效益,就需要在修建过程中严控技术的各个要点。
标签:软土地基;高压旋喷桩;施工技术引言:高压旋喷桩方法由于具有设备简单;施工简便;耐久性好;料源广阔;价格低廉;噪声小;无污染等特点,是很多工程的首选。
由于其技术相对比较成熟,因此工作人员在工作过程中,容易忽视细节问题,造成不必要的隐患。
一、高压旋喷桩作业内容高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。
本标段设计均采用双管法注浆。
双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。
1、施工准备1.1技术准备。
根据设计要求配方试验在室内进行。
室内配方试验配制试样时,其配合比必须与实际施工的配合比相符。
因此,根据实际采用的喷射参数计算单位时间中水泥浆用量及水的用量,并根据单位时间内被处理土量,计算出水泥土混合液中各种成分即水泥、外加剂、土粒和水的比例。
用这样的方法在室内制作试件,其配合比相当于某一特定的喷射注浆施工条件,可以判断不同喷射条件下的加固强度,以及选用适当的参数,以满足预期的设计要求。
配合比试验结束后,形成完整的试验报告,并递交监理工程师审核,经监理工程师认可后,方可用于施工。
每工点施工前按照室内配合比进行成桩工艺性试验(不少于2根),以复核地质资料以及设备、工艺、是否适宜,开挖检查固结体尺寸及连续性,验证喷射注浆方法对地层的适应性和可靠性;取样制作标准试件进行各种力学物理性能试验,验证试验结果是否与理论配合比一致;进行载荷试验和透水试驗等,验证试验结果是否满足设计要求,最终通过试喷结果合理选择喷射技术参数。
并报监理单位确认后,进行大面积施工。
高压单管喷射注浆处理软土地基工法

高压单管喷射注浆处理软土地基工法一、前言高压喷射注浆,利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定位置,以高压泵通过特制的注浆管和喷头产生高压喷射流,以脉冲方式不断冲击破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动使浆液与土体上崩落下来的土搅拌混合,经过一定时间凝固,使在土体中形成圆柱状的固节体,从而提高地基土的抗剪强度,改善土的变形性质,使其在上部结构荷载直接作用下不产生破坏或过大的变形。
中铁十七局集团电务工程有限公司运用单管旋喷注浆法施工遂渝铁路第六标段DK61+566 1—3.0M盖板箱涵基底处理,处理效果符合设计要求,取得较好的经济效益。
二、工法特点1、设备简便,工效高,材料来源广,缩短工期,节约工程造价。
2、机具振动小,噪音低,无污染水或毒化饮用水源问题。
3、经高压注浆处理地基,其地基强度、变形、防渗水都能满足地基的设计要求。
三、适用范围本工法主要适用于软弱土层,对砂类土、黏性土、粉土、黄土和淤泥、人工填土等都能进行喷射加固,宜作为地基加固和基础防渗之用。
四、施工工艺(一)、施工设计确定施工参数需进行实施性调查,调查内容有:1、工程地质勘测和土质调查。
2、水文地质情况。
3、环境调查。
4、室内配方与现场实验。
设计内容有:1、加固范围:依基础形式而定。
2、桩位布置及间距:桩位布置及间距决定于采用何种工程。
如用于堵水防渗工程,最好按双排或三排布孔旋喷桩形成帐幕。
孔距应为0.866R(R为旋喷桩设计半径)排距为0.75R最经济。
如用于地基加固工程,旋喷桩之间的距离可适当加大,其孔距L以旋喷桩直径的2~3倍为易,部孔形式按工程需要而定。
3、注浆材料及配方:对一般无特殊要求的工程采用P.O.32.5硅酸盐水泥,不加任何外加剂,即纯水泥浆,水泥比为1:1~1.5:1,固节体28天的抗压强度达到1.0~20Mpa。
4、桩的直径:与加固地基后,复合地基所需达到的强度而定。
5、桩长:旋喷体作端桩时,钻至持力层下2~3m,作摩擦桩时不小于设计强度。
RJP高压旋喷桩软基加固施工工法(2)

RJP高压旋喷桩软基加固施工工法一、前言RJP高压旋喷桩软基加固施工工法是一种常用于软弱土地基处理的增稳技术。
在工程施工和实际应用中,该工法通过采用一系列的技术措施和机械设备,能够有效加固软基,提高地基的承载力和稳定性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点RJP高压旋喷桩软基加固施工工法具有如下特点:1. 适用范围广:适用于各种类型的软弱土地基,如黏土、淤泥和砂土等。
2. 能够提高地基的承载力:通过旋喷桩的形成,可以增加土体的层间摩阻力和内摩阻力,提高土体的抗剪强度和抗压强度。
3. 增加土体的稳定性:通过形成旋喷桩来增加土体的整体稳定性,减少土体的沉降和变形。
4. 工程效果可靠:工程施工实践证明,RJP高压旋喷桩软基加固施工工法具有较高的可靠性和稳定性,能够有效地提升地基的承载能力和稳定性。
三、适应范围RJP高压旋喷桩软基加固施工工法适用于以下情况:1. 软弱土地基:适用于土质软弱、含水量较高的土地基,如黏土、淤泥和砂土等。
2. 承载力要求增加:适用于承载力要求较高的工程,如厂房、桥梁以及重要的公共设施等。
3. 土体稳定性改善:适用于土体稳定性较差,需要进行处理和加固的情况。
四、工艺原理RJP高压旋喷桩软基加固施工工法通过以下技术措施实现土基加固:1. 钻孔准备:根据设计要求,在软弱土地基上钻孔,形成旋喷桩的孔洞。
2. 加固注浆:在钻孔过程中,通过高压注浆机将特定比例的水泥浆注入钻孔中,与土体发生化学反应,形成旋喷桩。
3. 旋喷桩形成:在注浆过程中,搅拌旋喷机将注浆与钻孔中的土体充分混合,形成旋喷桩,并利用旋喷机的旋转和喷射力将土浆均匀喷射到孔洞中。
4. 填充加固:形成的旋喷桩充分充实孔隙,并与周围土体充分结合,提高地基的整体稳定性和承载能力。
五、施工工艺1. 钻孔准备:根据地基设计要求,在软弱土地基上钻孔,钻孔深度根据承载要求确定。
软土地基喷浆施工方案(3篇)

第1篇一、项目背景随着城市化进程的加快,越来越多的工程项目需要在软土地基上进行建设。
软土地基具有压缩性高、强度低、稳定性差等特点,给工程建设带来诸多挑战。
喷浆加固技术作为一种有效的软土地基处理方法,能够提高地基承载力,保证工程结构的稳定性和安全性。
本方案旨在为软土地基喷浆施工提供一套科学、合理、可行的施工方案。
二、工程概况1. 工程名称:XX项目地基处理工程2. 工程地点:XX市XX区3. 地基类型:软土地基4. 施工内容:软土地基喷浆加固5. 施工期限:60天三、施工工艺及设备1. 施工工艺:- 预处理:清除地表杂物,进行测量放样,设置施工标志。
- 钻孔:采用旋转钻机进行钻孔,孔径不小于150mm,孔深根据设计要求确定。
- 注浆:采用喷射泵将水泥浆液注入孔内,注浆压力根据地质条件和设计要求确定。
- 养护:注浆完成后进行养护,养护时间根据水泥浆液的性质和地质条件确定。
2. 主要设备:- 钻机:旋转钻机、冲击钻机- 喷浆设备:喷射泵、注浆管、高压胶管- 测量设备:全站仪、水准仪- 养护设备:养护膜、养护液四、施工流程1. 准备工作:- 搭建施工平台,确保施工安全。
- 准备施工材料,包括水泥、水、注浆泵、钻机等。
- 制定施工方案,进行技术交底。
2. 钻孔:- 根据设计图纸,确定钻孔位置和深度。
- 使用钻机进行钻孔,确保钻孔质量。
3. 注浆:- 将水泥浆液搅拌均匀,根据设计要求确定浆液配比。
- 使用喷射泵将水泥浆液注入孔内,注浆压力控制在设计范围内。
- 注浆过程中,观察注浆压力、流量和孔口冒浆情况,及时调整。
4. 养护:- 注浆完成后,覆盖养护膜,进行养护。
- 养护期间,定期检查地基稳定性,确保施工质量。
5. 验收:- 施工完成后,进行质量验收,包括地基承载力、稳定性等指标。
- 验收合格后,方可进行后续施工。
五、质量控制措施1. 材料质量控制:- 严格筛选水泥、水等原材料,确保质量符合国家标准。
- 定期检查材料存储条件,防止材料受潮、变质。
软基处理方法-高压旋喷(高压喷射注浆)

柱状加固地基
单桩竖向承载力设计计算 按照以下两式计算,取小值:
设计计算
Rkd qsUplApqp Rkd fcu,kAp
R
d k
--单桩竖向承载力标准值(kN) ;
Ap—桩的截面积(m2);
η—强度折减系数,0.35~0.5;
fcu,k—与搅拌桩桩身加固土配比相同的室内加固土试块(边长 70.7mm的立方体) 的90天龄期无侧限抗压强度(kPa) ;
A—地基被加固面积(m2); Ap—桩的截面积(m2);
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5.7 高压喷射注浆法
5.7.1 高压喷射注浆法概况 5.7.2 高压喷射注浆法概念及适用性 5.7.3 高压喷射注浆法的分类 5.7.4 高压喷射注浆法的特征 5.7.5 加固机理 5.7.6 设计要点
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5.7 高压喷射注浆法
二、粘土与水泥的作用
1、离子交换与团粒化作用; 2、硬凝反应,生成不溶于水的稳定化合物: SiO2+Ca(OH)2+nH2O→CaO·SiO2·(n+1)H2O↓ Al2O3+Ca(OH)2+nH2O→CaO·Al2O3·(n+1)H2O↓
三、碳酸化作用
水泥中游离出的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用 Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O 精选ppt
1.根据喷射流的移动方式: 高压喷射注浆法可分为旋转喷射(简称旋喷)、
定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)三种类 别。
高压喷射注浆法所形成的加固体形状与喷射流 的移动方式有关。
旋喷法施工时:喷嘴一边喷射一边提升并旋转,加固 体呈圆柱状或圆盘状。 定喷法施工时:喷嘴一边喷射一边提升,喷射的方向 固定不变,加固体呈板状或壁状。 摆喷法施工时:喷嘴一边喷射一边提升,喷射的方向 呈较小角度来回摆动,加固体呈较厚墙状。
软土地基处理高压喷射注浆法施工工艺

根据喷射流移动的分向,高压喷射注浆法分为旋喷注浆、定喷注 浆和摆喷注浆三种。
高压喷射注浆法施工
软土地基处理
高压喷射注浆法
(1)加固原理
高压喷射注浆的关键是通过高压泵等装置,使液体获得巨大压能 后,用特定的流体运动方式,以很高的速度从一定形状的喷嘴中连 续不断地喷射出来,携带着高速集中的动能,直接冲击切削破坏土 体。高压喷射流集中和连续地作用在土体上,其喷射作用力有:
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挤压力以及气流搅动。
上述7种作用力对土体同时产生作用,当这些外力超过土体结构临 界值后,土体便遭到破坏,由整体变成松散状。松散的土颗粒在喷 射流的搅拌混合作用下,形成水泥与土的混合浆液。随着喷射流的 连续冲切和移动,土体破坏的范围不断扩大,水泥土混合浆液的体 积也不断增大,经一定时间的固化后,形成具有一定形状和尺寸的 固结体。
高压喷射注浆法施工
软土地基处理
高压喷射注浆法
(1)加固原理
喷射流动压力:高压喷射流具有很高的流速,向土体喷射时会在 一个很小的冲击面上产生很大的压应力作用。当压应力超过土颗粒 结构的临界破坏压力时,土体便发生破坏,一般要求高压泵的压力 在20MPa以上。
高压喷射注浆法施工
软土地基处理
(1)加固原理
高压喷射注浆法施工
(3)施工工艺
(3)单管法为例介绍施工工艺。
软土地基处理
喷射作业:当喷管插入预定深度后,由下而上进行喷射作业。 值班人员必须时刻注意浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转 提升速度等参数是否符合设计要求。
冲洗:喷射施工完毕后,应将注浆管等机具设备冲洗干净。
高压喷射注浆法施工
软土地基处理
高压喷射流集中和连续地作用在土体上,其喷射作用力有:
旋喷注浆法加固地基施工
旋喷注浆法加固地基施工摘要:旋喷注浆法是一种在软弱地基上进行基础加固的有效方法。
本文通过对旋喷注浆法的加固原理和在岳普湖县风口闸工程施工中应用情况的介绍,以工程实例说明单管旋喷法的施工工艺、施工质量检测方法,旨在推广旋喷注浆法在地下工程中的应用关键词高压旋喷法施工1 加固原理旋喷注浆法是把底部带有特殊喷嘴的注浆管置人土层中预定深度,利用高压水泥浆切割原状土后,借助注浆管的旋转和提升运动,使高压水泥浆与崩落下来的土充分搅拌,经过一段时间凝固在土体中形成圆柱状固结体,从而加固地基的方法。
根据注浆的方法,分为单管法、双管法和多重法,这里介绍的是最简便实用的单管旋喷注浆法,其形成的固结体称为旋喷桩,此法对于含有粗糙土、砂砾土、砂土的软弱地基加固具有其他方法所不及的优越性,在水利枢纽等工程的基础加固施工中得到了广泛应用。
2 工程概况岳普湖县风口闸工程位于色也克乡11村,据设计文件及地质补勘,该工程表层为砂土,其下主要以细砂、粉砂为主,地质情况:自地面0~4m为砂土,呈黄色,软塑状态为粉砂,灰色处于潮湿中密状态,其中4.5m PA下饱和性粉砂土层,根据基础的地质条件,决定采用旋喷桩放身体进行基础处理,强化地基,降低水力坡度,增大土的摩擦力和粘聚力,增强基础的承载力。
3 施工准备3.1 施工机具旋喷注浆的主要机具:SH-30型地质钻机及SNH-H30高压灰浆泵和配用的小型机具,详见下表:3.2主要材料1)水泥:喀什地区飞龙水泥厂生产的普硅42.5#装装水泥,经试验各项指标满足注浆要求。
2)水采用地表水,经检验符合施工用水标准。
3)早强剂:山西省武鹏化工厂生产的WP高效早强减水剂。
4)所有材料由现场值班技术人员采用配备的计量器具量取投入使用。
4施工工艺4.1工艺流程图4.1.1钻机就位将场地清理平整达到施工条件,根据桩位布置图在场地上布孔,把钻机安装到施工位置,使钻头对正桩位中心,对点误差不大于50mm,并检查钻机的垂直度。
例谈路基加固高压旋喷注浆施工技术
例谈路基加固高压旋喷注浆施工技术一、工程概况某高速公路K0+000~K2+320地段属丘陵区山间洼地。
根据勘察资料可知,地层主要由耕植土、亚粘土、弱有机质土(淤泥)、亚砂土组成。
自上而下,亚粘土层和淤泥层厚度变化较大,达3-5.8m,土体承载力低、软、硬极不均匀,而且淤泥中含有有机质,由于该段没有设计袋装砂井,结果路基成型后纵向开裂,因此需对该路段进行加固处理。
经岩土工程专家研讨会研究,决定采取高压旋喷技术进行加固处理。
二、高压旋喷成桩原理高压喷射注浆是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后,以20~40MPa压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。
当能量大、速度快呈脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细颗粒随浆液或水冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列,浆液凝固后,便在土层中形成一个一定强度的固结体,这就是旋喷桩。
三、高压旋喷技术加固高速公路路基施工技术要点分析2)施工工序。
①钻机就位:钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜不得大于1.5% 。
②钻孔:单管旋喷常使用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30m以上,适用于标准贯人度小于40的砂土和粘性土层。
当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔,钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
③插管:插管是将喷管插入地层预定的深度。
使用76型振动钻机钻孔时,插管与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。
在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MPa。
若压力过高,则易将孔壁射塌。
④喷射作业:喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足设计要求。
管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物。
当喷管插入预定深度后.先在孔底旋喷3~5转后由下而上进行喷射,喷至顶高程时也应重复喷射3~5转。
钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法(2)
钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法一、前言在土木工程中,软土地基是一种常见的问题,其具有荷载变形大、液化和沉降等特点,需要采取一定的加固措施,以确保工程的安全与稳定。
钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法就是一种有效解决软基问题的方法。
二、工法特点钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法具有以下特点:1. 采用旋喷桩与注浆桩结合,形成注浆旋喷桩,同时具备承载和固结作用。
2. 高压旋喷桩的质量可控性好,充分利用土体自身的胶结性能,能有效提高桩体的承载能力。
3. 与传统工法相比,施工速度快、质量稳定、成本低、环境友好。
4. 适用范围广,可用于各类软土地基加固工程。
三、适应范围钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法可以广泛应用于以下工程:1. 桥梁、高架、地铁、隧道等土木工程的软土地基处理。
2. 港口、码头、堤防等海洋工程的软土地基加固。
3. 大型厂房、仓库等工业用地的软土地基加固。
四、工艺原理钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法的基本原理是:1. 钻孔:通过钻机进行钻孔,形成孔洞。
根据设计要求选择适当的孔径和孔深。
2. 注浆:利用注浆设备将浆液注入孔洞中,同时利用注浆杆和螺旋桨进行搅拌和切断土体。
3. 旋喷桩:在注浆过程中,利用旋喷桩设备形成桩体,并将注浆与土体充分混合,形成固结体。
4. 土体固结:经过一定时间的养护,注浆旋喷桩与土体形成稳定的复合体系,具有较大的承载能力和抗沉降能力。
五、施工工艺钻扰注一体化高压旋喷桩软基加固施工工法的主要施工阶段包括:1. 前期准备:确定施工范围和工程要求,组织施工人员和机械设备。
2. 钻孔施工:选择合适的钻机设备,根据设计要求进行钻孔,控制钻孔的直径和深度。
3. 注浆施工:使用注浆设备和材料,按照设计要求进行注浆,保证注浆质量和注浆压力。
4. 旋喷桩施工:通过旋喷桩设备形成桩体,控制旋喷桩的直径和长度,保证桩体的质量和稳定性。
建筑工程施工作业地基与基础工程软土地基处理高压喷射注浆法
建筑工程施工作业地基与基础工程软土地基处理高压喷射注浆法1、适用范围1.1本作业指导书适用于工业与民用建筑(包括构筑物)软土地基采用高压喷射注浆法处理的施工。
1.2高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。
2、作业条件2.1场地做好三通(路通、水通、电通)一平(清除施工现场的障碍物),查清地下管线的位置及确定架空电线的位置、高度。
2.2做好施工准备,包括供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等。
2.3设置容量足够的泥浆池。
2.4测量放线,定出每一个桩位。
3、主要材料和设备3.1宜选用32.5 级以上普通硅酸盐水泥作为固化剂。
3.2为了改善水泥土性质,以及桩(墙)体强度,可选用木质硫酸钙、石膏、氯化钠、硫酸钠等外加剂,还可掺入不同比例的粉煤灰。
3.3机械设备:钻机、旋喷桩机、定喷桩机及相应辅助设备(灰浆机、灰浆搅拌机、集料斗等)。
4、操作方法4.1高压喷射注浆施工暂定选用下列参数:射水压力:35Mpa;流量:80~120L/min;喷嘴个数:2 个;喷浆压力:0.8 Mpa 以上;气流压力:0.7 Mpa;提管速度:0.1~0.25m/min;旋转速度:10~20 min;喷射摆角:450;施工开始时,宜做工艺试桩(也可用工程桩做实验桩),以标定各项施工技术参数。
4.2用钻机做引孔,调整好钻机的平稳和立轴的垂直。
先用开孔钻头开空,然后换上岩芯管钻具进行凿孔,以保证收孔的垂直度,钻置设计深度。
4.3成孔后,注浆管插入孔中,喷嘴达到设计标高时,方可喷射注浆。
在喷射注浆参数达到规定值后,随即按旋喷、定喷或者摆喷的工艺要求,由上而下喷射注浆。
注浆管分段提升的搭接长度不得小于100 ㎜。
4.4施工中应认真记录实际孔位、孔深和钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况,并采用相应的措施。
若出现不反浆或反浆较少时,可采用添加还凝剂或增大注浆量,待正常反浆后再继续工作;若反浆过多,宜提高喷射压力、适当加快提升与旋转(摆动)速度;4.5当高压喷射施工毗邻已有建筑物时,应采用速凝浆液或大间距隔孔喷射和反浆回灌待措施;4.6喷射压力、提升速度对成桩直径(喷射板墙的有效长度)由角度影响,应根据深度及土质条件进行调控。
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软土地层旋喷注浆路基施工工法1.前言随着我国交通基础设施建设的迅速发展,旋喷注浆作为一种基础形式以其多用途,加固地基的质量可靠,可以不影响既有建筑物正常使用功能,能在狭窄和较低矮的现场贴近建筑物施工,逐渐成为我国常用的地基处理方法之一。
南京振搞建设有限公司承建的新城东路,XD0+400~XD0+481.9段软土地基处理施工区域由纵四河东侧开始施工。
结合现场实际情况与以往基地加固的经验,我们对高压旋喷桩的施工工艺进行了一定的探索和改进,满足了施工质量的要求,取得了很好的社会效益和经济效益。
2.工程特点2.1高压喷射注浆法可适用多种地质,如填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、以及含有部分卵石、碎石的地层。
2.2旋喷钻机拥有自行底盘,可以自主移动机位,施工连贯性好。
2.3施工作业范围小,可多台机械在工作面狭窄地域同时施工。
2.4可通过调整设备施工参数来满足不同施工区域、不同施工要求的目的。
3.适用范围地质复杂,作业面狭窄的地域。
适用于公路、铁路、及房建结构物的基础施工,是处理软土地基的一种行之有效的方法。
4.工艺原理高压喷射注浆法又称旋喷法,是利用钻机把带有喷嘴的注浆管置入预定土层深度,通过高压设备使浆液或水成为20~40Mpa的高压流从喷嘴中喷射出来,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,土颗粒被切开,一部分细小的土颗粒随着浆液冒出地面,其余土颗粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列。
浆液凝固后,便在土中形成一个固结体(如图4.1)。
其成桩机理包括射流的冲动掺搅、升扬置换、充填挤压和渗透凝结四个过程。
该方法主要用于加固地基,提高地基承载力和抗剪强度,改善土体的变形性质,使其在上构荷载直接作用下不产生破坏或过大的变形。
图4.1 复合地基示意图5.施工工艺流程及操作要点5.1图5.1 旋喷桩施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1高压旋喷桩施工方法1.施工准备⑴.技术准备:按照施工设计图纸的要求,核算工程量,编制施工方案。
对参与施工的人员进行安全教育及施工技术交底。
对施工区域进行技术摸底,包括:原地面标高;邻近建筑物、线路与施工区域的位置关系。
⑵.场地平整和施工便道:平整施工场地,清除杂草、浮土。
合理布置施工便道,可及时的供应物资和保持场地平整干净。
⑶.试验检验:完成原材料的检验和泥浆配比的实验,初步确定施工设备参数。
2.桩位放样首先结合图纸及现场情况进行布桩,分区,编号。
然后测量放样出旋喷桩施工区域边界桩,根据边界桩以及图纸放出其他桩位,并用短竹棍和白灰标示。
3.钻机就位钻机就位后,钻头对准桩位中心,用水平尺校正钻机使钻杆垂直;然后将钻机调整稳定,防止钻机移位,偏离桩位中心。
4.开启高压水泵钻进钻机校正固定,钻头对中后,开启空压机,低压水泵,高压水泵,待正常运转后,向孔内送气送水,同时缓缓下沉钻杆钻进成孔,直至设计深度。
钻杆长度需提前确定,以保证桩顶标和桩底标高。
5.制备水泥浆液水泥浆液制备与钻孔同时进行,随配随用,浆液的水泥、水及掺加剂必须按室内试验和现场试桩确定的配合比严格计量,采用制浆机均匀拌制。
浆液在搅拌机内搅拌时间不小于五分钟。
单桩水泥浆液用量按下面两个公式计算: ⑴.按体积法计算: )1(42B KH D Q +=π (式 5.2.1-1) ⑵.按喷量法计算: )1(B q V H Q += (式 5.2.1-2)式中:Q —旋喷浆液用量(m 3);D—桩体直径(m);K —填充率,取0.75~0.90; H —桩长(m),从地面计算; B —损失系数,可选用0.1~0.3; V —提升速度(m/min);q —单位时间喷射浆液量(m 3/min);拌制好的水泥浆液必须经过严格过滤,除去硬块、砂石等,以免堵塞管路和喷嘴。
制备好的浆液在旋喷过程中必须连续不停的搅拌,防止沉淀。
6.提升钻杆、旋转喷浆待成孔到设计深度,浆拌制好水泥浆液倾入集料斗,将低压泵由送水改为送浆开启送浆泵送浆,为保证桩低有足够的水泥浆量,应停喷30秒种,然后边旋转边提升,旋转速度和提升速度都按照设计规范要求进行,直至设计桩顶标高为止。
7.清洗、移位喷浆成桩结束后,提出钻杆,同时用清水清洗送浆泵,钻杆及输浆管道等,然后移位至新孔位作业。
8.泥浆处理:现场砌筑或开挖泥浆池,泥浆外运。
5.2.2技术参数的确定通过试验桩的施工,在各施工参数设计范围内进行调试,最终确定在现场土质情况下的正式施工参数。
通常各主要技术参数范围如下:1.旋喷桩注浆压力一般软土地基加固按注浆管类型分为单管法、二重管法、三管管法及多重管法。
其压力常用20~40Mpa。
2.喷射提升速度⑴对软土地基进行加固处理,采用20~25cm·min-1。
⑵在既有建筑物地基加固注浆时采用20cm·min-1。
⑶在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10~15cm·min-1。
3.喷射旋转速度:20~30r·min-1。
4.浆液水灰比:旋喷注浆时采用1:1~1.5:1。
5.2.3施工异常处理1.钻入过程中,由于钻杆遇到地下硬物而导致机身有明显的移位,需停止施工,重新调整机身确保钻杆垂直,位置准确,然后恢复施工。
2.成桩过程中因故停止,应将注浆管下沉至断浆面以下0.5m处,待恢复喷浆时再喷浆提升。
若停机超过3小时,应拆卸输浆管路,清洗干净,在原桩位旁边补桩。
3.再注浆过程中出现压力骤然上升或下降、大量冒浆等异常情况时,应及时停止提升和注浆,以防段桩。
4.提升过程中,如出现钻杆或钻头脱落,应及时将剩于部分提出,再旁边进行补桩。
5.2.4施工中难点问题的分析和解决1.浆液质量控制与成桩质量的相关性1).质量控制要因分析①.高压旋喷桩质量指标主要有2项,一是桩体无侧限抗压强度,二是桩径保证设计要求值。
要想确保两项主要指标合格,对于不同的桩体强度值和桩径,根据地层松散度采用相适应的操作参数是必要的,而水泥浆液的浓度与旋喷桩地层力学性质对成桩桩体强度相关密切,只有选择与不同地层相适应的浆液浓度才能确保桩体强度。
2).施工要点①.对于单管旋喷小直径桩和双管旋喷(气、浆)中等桩径的旋喷而言,一般来说水泥浆液的水灰比为0.8~1.5范围即可,旋喷土层含砂率愈低,浆液水灰比愈小,并通过室内水泥试块试验和试桩试验确定不同地层用水泥浆液的水灰比为宜。
②.对于三管(水、浆、气)喷较大旋喷桩而言,要考虑到高压水流对浆液的稀释作用,现场制作的原浆水灰比应比单、双管喷桩用浆水灰比小的多,原则是经高压水稀释后的水泥浆的水灰比相同于同样地层单、双管喷桩采用的水泥浆的水灰比。
其计算过程为:n1=G w1 / G c1(1)n2=G w1+G w2/G c1(2) 得:n1= n2- G w2/ G c1 (3)G c1=Q L1ρL1/( n1+1) (4)ρL1=( n1+1)/( n1/ρw+1/ρc) (5)由(3)、(4)、(5)式得:n1=(n2+ G w2/ρc)/(Q L1+ G w2/ρw)(6)式中:n1—制浆用水灰比;n2—经高压水稀释后的水泥浆水灰比即设计用水灰比;G w2—单位时间高压水注入孔内质量,kg/min;ρc—水泥密度,kg/dm3;Q L1—单位时间浆管注入原浆体积,dm3/min;ρw—水的密度,kg/dm3;G w1—原浆用水量,kg;G c1—原浆用水泥量,kg;ρL1—原浆密度,kg/dm3。
显然在不同地层下,确定使用的水泥浆水灰比n2,并校准了高压泵在工作压力下的流量G w2和注浆泵流量Q L1,即可得出制浆用水灰比n1。
5.2.5劳动力组织(见表5.2.5)表5.2.5 劳动力组织表6.材料与设备本工法无需特别说明的材料,采用的机具设备见表6.1。
表6.1 施工主要机具设备表7.质量控制7.1质量保证措施7.1.1材料控制:主剂以水泥浆为主剂,对既有建筑物地基加固或软土地基加固注浆时水泥一般采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
如地质有特殊要求,可适当掺入外加剂,如石膏、三乙醇胺、木质素磺酸钙等。
7.1.2施工实际使用的水泥和外掺剂的掺入量必须通过加固土室内配合比实验,确定合理的水泥配合比。
制作浆液时要求做到干灰过筛,浆液过滤。
准确掌握水灰,严格控制喷射浆液泵量,以保证桩体的内在质量。
制备好的水泥浆不得停止时间过长,浆液在搅拌机中要不断搅拌,直到送浆前。
室内加固土试块的平均无侧限抗压强度不小于2.0mpa(龄期90天)。
7.1.3在施工过程中除严格按设计平面尺寸要求外,对钻杆长度以及因施工所引起的地表标高变化认真核测,并做记录分析,必要时适当调整钻杆长度以保证有效桩长。
7.1.4严格按设计配合比例率拌制水泥浆液,拌制好的水泥浆液开启送浆泵旋转提升喷浆,超过2小时不能使用;7.1.5旋喷桩施工中,严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度,高压喷射注浆压力不得小于20mpa。
7.1.6提升过程中,拆卸钻杆后,继续旋喷施工时,保持钻杆有不小于10cm 的搭接长度;7.1.7经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求;7.1.8在旋喷过程中,若遇到孤石或大的漂石,桩位可适当调整,避免畸行桩和断桩。
每次可向不同方向调整30cm,两次之后仍然无法下探,进行下一个桩位的施工。
如果连续数颗桩位因此而无法施工,需开挖基坑后进行补桩。
7.1.9旋喷过程中,冒浆量略小于注浆液量的20%为正常,若超过20%或者完全不冒浆时应查明原因及时处理。
若出现不返浆或返浆较少时,可采取添加速凝剂或增大注浆量,待正常返浆时再继续作业;若返浆过多,宜适当提高喷射压力,适当加快提升和旋转速度。
7.1.10做好信息化施工,边喷浆边观测记录,根据观测结果,及时调整有关施工参数,抓好信息化施工,保证旋喷桩质量。
旋喷桩施工记录见表7.1.10。
表7.1.10 旋喷桩施工记录表工地负责人:记录人:7.2工程质量控制标准成桩28天后抽芯取样进行无侧限抗压强度实验,抽检数为2‰,并少于3根,其无侧限抗压强度不得小于2.2MPa。
并采取平板荷载试验检验复合地基承载力,按总桩数2‰抽检且每批次不少于3根,要求处理后的复合地基承载力:一般填方地段,σ0≥0.15MPa;支挡结构地段,需满足支挡结构设计基地承载力要求。
复合地基承载力不得小于150Kpa。
检测由专业检测机构进行。
7.2.1检验内容1.施工前应检查水泥的质量、桩位的准确性、压力表、流量表的精度和灵敏度,设备的性能等。
2.施工中应检查施工参数(压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等)的应用情况、施工程序。
3.施工结束后4个星期,对施工质量进行检查,内容为桩体强度,平均桩径,桩体均匀性等。