高压旋喷桩施工工艺

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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。

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工艺原理及设计要求3.1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 。

高压旋喷桩施工工艺三篇

高压旋喷桩施工工艺三篇

高压旋喷桩施工工艺三篇篇一:高压旋喷桩施工工艺一、工程概况三重管高压旋喷桩就是利用XP-30三重管高压旋喷桩机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液),同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋转边提升,高压射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

三重管高压旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形,地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。

开挖沟槽、清除表层障碍物 二、工艺流程平整场地 桩位放样 钻机 就位 钻孔至设计深度 旋喷提升 冲洗钻具高 压 水 压缩空气 钻 机 移 位 水 泥 浆高压旋喷桩施工流程图1、施工准备清理施工现场的地下、地面障碍物,场地平整度基本要求±100mm ,对地下障碍物尽量清除,以免影响施工效率,场地平整标高应比设计确定的桩头标高再高出不少于1000mm 。

依据施工总平面图、设计图纸编制施工方案,确定施工工艺,安排好打桩施工流水。

2、参数确定 浆桶 水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管 钻机 喷头 图2 三重管旋喷注浆示意图空压机 高压泥浆泵 高压清水泵设计要求采用三重管高压旋喷桩,设计桩径800Mm,桩中心距600mm,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,施工主要技术参数如下:①空气压力0.7Mpa;②高压清水压力25Mpa;③水泥浆压力3.0Mpa;④水灰比0.8;⑤提升速度10cm/min。

施工时根据设计要求,结合地层情况,会同设计、监理一起根据试桩情况选择合适的施工参数,确保成桩质量达到设计要求。

3、操作要点(1)测量定位由公司专业测量员承担测量定位工作,使用全站仪和水准仪,钢卷尺定位,桩位用钢筋标出,施工定位时要重新复测桩位,保证桩位误差不大于50mm。

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流程

高压旋喷桩施工工艺流程

高压旋喷桩施工工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程高压旋喷桩是一种常用的地基处理技术,适用于各种地质条件下的桩基建设。

下面将介绍高压旋喷桩施工工艺流程。

1. 前期准备:在施工前,首先需要确定施工图纸,明确桩的位置和数量。

然后准备好所需的设备和材料,如旋喷桩设备、高压水泥喷铁管、水泥、砂石等。

2. 施工现场布置:确定施工现场布置,挖掘好桩位和桩孔。

同时,要确保施工现场的安全,设置好标志和警示牌,做好施工安全措施。

3. 材料配比:将水泥、砂石等材料按一定比例进行配比。

配比要求根据工程要求和地质条件确定,确保混凝土的强度和稳定性。

4. 设备调试:将旋喷桩设备安装好,进行设备调试,确保设备的正常运行。

检查设备各部件是否完好,确保设备的安全和稳定性。

5. 现浇混凝土桩身施工:在桩孔内放入高压水泥喷铁管,通过喷射高压水泥将管道填充,形成桩身。

喷射过程中要掌握合适的喷射压力和喷射速度,保证桩身的密实度和均匀性。

6. 钢筋加固:在混凝土桩身中加入钢筋,增强桩身的抗弯和抗拉能力。

钢筋的选择和布置要符合设计要求,并注意保持一定的混凝土保护层厚度。

7. 桩顶加固:对桩顶进行加固处理,以提高桩顶的承载能力和抗震能力。

通常采用加设混凝土顶盖、加固钢板等方式来进行桩顶加固。

8. 成品验收:完成桩身和桩顶的施工后,对成品进行验收。

检查桩的质量和尺寸是否符合设计要求,是否达到规定的强度和稳定性要求。

以上就是高压旋喷桩施工工艺流程的大致内容。

在实际施工中,应根据具体情况和工程要求进行调整和优化。

同时,施工过程中要注意安全,确保施工人员的人身安全和设备的安全运行。

高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点

高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点

高压旋喷桩施工工艺及质量控制要点高压旋喷桩是一种常用的地基处理方法,广泛应用于建筑工程、水利工程以及交通工程等领域。

它具有施工速度快、成本低、施工过程中对周围环境影响小等优点。

本文将从高压旋喷桩的施工工艺和质量控制方面进行详细介绍。

一、高压旋喷桩的施工工艺1.备选施工现场:在进行高压旋喷桩施工前,首先需要对施工现场进行勘察和备选,选择适合施工的场地。

施工现场应该平整、无明显障碍物,并且方便材料运输和机械进出。

2.确定桩位:根据工程设计要求,确定高压旋喷桩的桩位和数量,并在施工现场标明桩位的位置和深度。

3.桩孔开挖:在确定的桩位上用挖掘机或挖孔机进行桩孔的开挖。

桩孔的直径和深度应符合设计要求,孔壁应平整、无裂缝。

4.钢筋加固:在桩孔开挖完毕后,需要对桩孔进行钢筋加固。

根据设计要求在桩孔中放置钢筋笼,并保证笼筒与孔壁之间有一定的间隙。

5.灌浆:在钢筋笼加固完毕后,需要对桩孔进行灌浆。

灌浆材料应符合设计要求,并且灌浆应均匀,填充孔隙。

6.旋喷桩施工:选择适当的旋喷桩机进行桩体的喷射,将混凝土和水泥浆喷射到桩孔中形成桩体。

在施工过程中,应注意喷射的均匀性和连续性,保证桩体的质量。

7.后续处理:桩喷浆固化后要在桩头打成预制桩模,整根桩高度摸线并检查层理外观。

检查固化砸实情况,必要时调整喷浆机参数调整喷混水泥比例,确保桩内混凝土质量。

二、高压旋喷桩的质量控制要点1.施工质量检验:在桩体喷注结束后,需要对桩体进行质量检验。

主要包括对桩体的强度、密实度和成型质量的检查。

2.灌浆质量控制:灌浆是影响桩体质量的重要环节,需要对灌浆材料、灌浆工艺和灌浆过程进行严格控制和检验。

3.混凝土质量控制:在喷注的混凝土中需要保证配合比严格执行,搅拌均匀,确保混凝土的质量。

4.竖直度和质量检查:高压旋喷桩的竖直度和质量直接影响到地基的承载力和稳定性,需要进行严格的检查和控制。

5.施工记录和手续:对高压旋喷桩的施工过程和质量进行详细的记录和归档,建立健全的施工档案,以备日后查证。

高压旋喷桩施工工艺流程

高压旋喷桩施工工艺流程

高压旋喷桩施工工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程见下图:①高压旋喷桩施工前,对施工场地进行平整,挖好排浆沟及储浆池。

②采用坐标法对施工区域内的所有桩位进行测量定位,并做好明显、牢靠的桩位标志报监理复核。

此外,还要做好测量记录,以便随时检验。

③合理布置临时工程、机具设备安设地点及水电供应。

旋喷桩的施工用水采用饮用水。

④对输浆管路、高压泵、钻机、旋喷管等设备进行仔细地检查,并进行试运转(先是空运转,然后负荷运转、试喷)确认无误后才能开始高压旋喷桩的正式施工。

11.3.3 施工工序11.3.3.1 桩机就位钻机安放保持水平,使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于0.5%。

钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。

钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位。

11.3.3.2 贯入注浆管注浆管随旋喷桩机钻头一起钻至预定的深度。

在此过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,边射水、边插管,水压力一般不宜超过1MPa。

如压力过高,则易将孔壁射塌。

11.3.3.3 制备固化剂浆液制备旋喷桩固化剂浆液时选用32.5级普通硅酸盐水泥作为固化剂,水泥掺量根据加固土的性质及单桩无侧限抗压强度不小于3MPa 的要求,通过试验确定水泥掺量。

水泥浆液的水灰比取1.5。

水泥储存时间超过3个月重新取样试验,并按其检验结果使用,使用前报监理工程师批准。

在旋喷桩贯入注浆管的同时,后台拌制固化剂浆液(水泥浆),待压浆前将浆液倒入集料斗中。

严格按设计要求配制浆液。

11.3.3.4 喷射注浆水泥浆液应在喷注前1小时内搅拌,当喷嘴达到设计高程,喷注开始时先送高压水清管,再送浆液和压缩空气。

在底部旋喷1min ,当达到喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升。

为防止浆管扭断,钻杆的旋转和提升必须连续不断;当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时,拆卸动作要快,卸管后继续喷射的搭接长度不得小于10cm。

旋喷过程中,水泥浆液量不得少于700L/m,并且搅拌时间超过4小时的水泥浆液不得使用。

高压旋喷桩施工方案及施工工艺

高压旋喷桩施工方案及施工工艺

高压旋喷桩施工方案及施工工艺高压旋喷桩是一种常见的地基处理方法,常用于土壤较松散或不稳定的地区。

下面将详细介绍高压旋喷桩的施工方案及施工工艺。

一、施工方案:1.确定施工地点:根据工程需求,选定施工地点。

2.土壤勘察:进行土壤勘察,确定土壤的性质和承载能力,以确定高压旋喷桩的类型和尺寸。

3.设计施工方案:根据土壤勘察结果,设计施工方案。

包括选择合适的旋喷桩类型、桩径和桩长,并确定施工的方法和程序。

4.采购材料和设备:根据施工方案的要求,采购需要的材料和设备,如旋喷桩机、水泥、砂浆、钢筋等。

5.施工队伍组织:确定施工队伍,分配各个施工任务,并确保施工人员具备相关的资格和经验。

6.施工准备:清理施工现场,确保施工区域的安全和整洁。

检查施工设备和工具的状态,保证施工能够顺利进行。

二、施工工艺:1.桩孔打设:在确定的施工位置钻孔,将泥浆或清水进行注入,同时旋转旋喷桩机,形成土浆环,用来支护土体。

2.土壤移动:当旋喷桩机钻孔深度达到设计标高时,停止钻进,同时进行桩孔内的土壤移动。

3.确定桩身长度:桩孔内的泥浆通过连续输送系统,控制排出口排泥,当泥浆中没有杂质时,桩身长度就确定了。

4.注浆:在确定桩身长度后,使用高压泵将水泥浆注入桩孔,形成旋喷桩。

注浆过程中,根据设计要求,逐层注浆,确保桩体质量。

5.钢筋加固:在旋喷桩注浆后,将钢筋加入桩孔内,增强桩体的抗压能力和承载能力。

6.养护:完成钢筋加固后,对旋喷桩进行养护,使水泥充分硬化,确保桩体的稳定性和强度。

7.验收:按照相关标准和规范进行旋喷桩的验收,包括桩身的尺寸、钢筋的布置情况、注浆质量等。

8.清理现场:施工结束后,清理施工现场,保持施工区域的整洁和安全。

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高压旋喷桩施工工艺Newly compiled on November 23, 2020高压旋喷桩施工工艺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。

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工艺原理及设计要求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(可伴空气)或水成为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、喷嘴直径d 和浆液稠度B 。

加固范围与喷射压力P 、喷嘴直径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。

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。

喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体,使土体出现空穴,土体裂隙扩张。

(2)混合搅拌作用。

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,迫使土粒向着与喷嘴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。

工艺设计要求 加固体直径的确定旋喷桩直径与现场土质、土体强度、喷射压力、流量、提升速度水箱搅拌机水泥仓 图3 三重管旋喷注浆示意图渗透部分搅拌混合部分硬化剂主体部分压缩部分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。

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~。

公路设计规范规定,相邻桩的净距不应大于4倍桩径。

注:表中N为标准贯入实测锤击数。

(1)按桩身强度计算容许承载力。

图5 一般桩的平面布置形式图[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=~;[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。

P——复合地基的容许承载力(kPa);式中com[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。

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。

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,~;h1——旋喷长度(m);K2——未旋喷范围土的填充率,~;h2——未旋喷长度(m);β——损失系数,~;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。

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。

4工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程图见图6。

5操作要点 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~。

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。

图6 施工工艺流程图(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。

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%~%。

就位后,首先进行低压()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),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),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(~)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,应从桩顶以下开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升,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。

(10)补浆。

喷射注浆作业完成后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,要及时用水灰比为的水泥浆补灌。

推荐的主要施工技术参数(1)单重管法。

浆液压力20~40MPa,浆液比重~,旋喷速度20r/min,提升速度~min,喷嘴直径2~3mm,浆液流量80~100L/min(视桩径流量可加大)。

(2)二重管法。

浆液压力20~40MPa,压缩空气压力~。

(3)三重管法。

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