高压旋喷桩施工组织工艺.docx

高压旋喷桩施工工艺工艺特点施工机具设备简单施工简便具有较好的耐久性且料源广阔价格低廉噪声小无污染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或水空气成为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著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提升速度被加固土的抗剪强度喷咀直径和浆液稠度加固范围与喷射压力喷咀直径成正比与提升速度土的抗剪强度和浆液稠度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图图成桩机理高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用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工艺流程图操作要点施工前准备工作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号普通硅酸盐水泥水要干净酸碱度适中值在之间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坐底喷浆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若遇砾石地层为保证桩径可重复喷浆搅拌按上述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移位移动桩机进行下一根桩的施工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单重管法浆液压力浆液比重旋喷速度提升速度喷嘴直径浆液流量视桩径流量可加大二重管法浆液压力压缩空气压力三重管法浆液压力浆液比重压缩空气压力高压水压力推荐使用的主要机具设备主要机具设备见表劳动力组织单机作业每班人员组织分工见表质量要求及质量控制要点旋喷桩施工质量要求旋喷桩施工质量要求应满足表要求质量控制要点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旋喷过程中冒浆量小于注浆量的为正常现象若超过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的搭接长度避免出现断桩在旋喷过程中如因机械出现故障中断旋喷应重新钻至桩底设计标高后重新旋喷制作浆液时水灰比要按设计严格控制不得随意改变在旋喷过程中应防止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为宜在旋喷过程中若遇到孤石或大漂石桩可适当移动位置根据受力情况必要时可加桩避免畸形桩或断桩质量通病的处理不冒浆或冒浆量少通常原因是加固土层粒径过大孔隙较多可采取以下措施加大浆液浓度可以从加大到左右继续喷射灌注粘土浆或加细砂中砂待孔隙填满后再继续正常喷射在浆液中掺加骨料加泥球封闭后继续正常喷射灌注水泥砂浆后再将孔内水泥浆置换成粘土浆待孔隙填满后继续正常喷射冒浆量过大通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关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速度由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法在施工中多采用过滤沉淀回收调整浓度后再利用凹穴处理在喷射灌浆完毕时即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液直至孔内混合液凝固不在下沉在喷射灌浆完成后向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料如采用水泥水铝粉的配比为的浆液安全措施高压泥浆泵空压机高压清水泵必须指定专人操作压力表应定期检修检定以保证正常工作钻机操作人员应具有熟练操作技能施工前应检查高压设备和管路系统其压力和流量风量需满足设计要求应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠泵体注浆管及喷嘴内不得有任何杂物各类密封圈必须良好无渗漏现象否则接头断开软管破裂将会导致浆液高压水流飞散软管甩出等安全事故安全阀中的安全销要进行试压检验试压检验到当地压力容器检验所检验必须确保在达到规定压力时能断销卸压绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销喷射浆自喷嘴喷出时具有很高的能量因此人体与喷嘴之间的距离不应小于喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主但有时也加入其他化学填加剂一般说浆液硬化后对人畜均无害但硬化前的液体进到眼睛里时必须立即进行充分清洗并及时到医院治疗吊放喷射管路时严禁管下站人不得将电缆浸泡在水和泥浆中防止漏电伤人环境保护水泥石灰细颗粒散体材料应遮盖存放运输时必须必须封闭覆盖不得沿途撒落制定洒水防尘措施指定专人负责现场洒水降尘采取有效降噪措施不得随意排放废弃的加固料